焦化行業是以煤炭爲原料進行高溫煉焦實現能源轉換的產業,中國焦化行業起步於19世紀末,早在1898年,我國在江西萍鄉煤礦和河北唐山開灤煤礦已有工業規模的焦爐生產。在百餘年的發展過程中,中國焦化行業大體經歷了四個階段,即起步探索期、加快成長期、無序生長期以及優化整合期,目前中國焦化行業正處於優化整合期,也就是行業發展的4.0階段。

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中國焦化行業發展的4.0階段主要呈現以下特徵:1、落後及過剩產能的淘汰;2、通過產能置換提高產能集中度及實現焦爐大型化;3、行業盈利能力提升;4、產業鏈延伸。

圖2

在經過了一百多年的發展之後,中國焦化產能在2014年達到高峯,由於彼時下游需求低迷,整個行業開工負荷率偏低,因此當年的產量並沒有同步達到頂峯。中國焦炭產量的頂峯出現在2013年,當年中國焦炭產量達到48179萬噸,佔世界焦炭總產量的70%左右。產量及產能不斷達到頂峯帶來的直接影響就是供應嚴重的過剩問題,並因此導致行業內企業大面積虧損。至2015年12月,焦化、鋼鐵等幾大行業的生產價格指數(PPI)連續40多個月呈負增長,行業虧損面達到80%,這些行業供需關係面臨嚴重的結構性失衡,“供需錯位”已成爲阻擋中國經濟持續增長的最大路障,因此供給側結構性改革應運而生。供給側結構性改革,就是從提高供給質量出發,用改革的辦法推進結構調整,矯正要素配置扭曲,擴大有效供給,提高供給結構對需求變化的適應性和靈活性,提高全要素生產率,更好滿足廣大人民羣衆的需要,促進經濟社會持續健康發展。在供給側結構性改革的政策紅利影響下,中國焦化行業逐步進入全新的發展階段。

焦化行業落後及過剩產能逐漸淘汰

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2014年之後,伴隨着政策性去產能、虧損企業自發退出,我國焦化產能開始出現下滑趨勢。2016年在供給側結構性改革的影響下,焦炭去產能速度有所加快。2017年以來,政策性去產能的力度有所加大,環保是最主要抓手。2018年6月27日,國務院印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》,各地方政府也先後發佈了相關行動方案,作爲焦化大省,山西、河北、山東將焦化去產能作爲行動方案的主要工作,其中最主要的措施是4.3米以下焦爐的淘汰工作、“以鋼定焦”、產能減量置換,以及山東實施的《山東省煤炭消費壓減工作總體方案(2019―2020 年)》。此外江蘇徐州於2020年發佈了《2020年五大行業整合整治工作方案》,方案執行後江蘇徐州地區4家焦企執行退出關閉,關停涉及產能680萬噸。以上政策執行後,截止到2020年6月底,中國焦化產能下降至5.38億噸,2018-2020年三年間減少規模達到2400萬噸,較2014年高點下滑10.5%。

產能集中度提升,焦爐向大型化方向發展

前文提到,焦化行業去產能一項主要工作是4.3米及以下焦爐的淘汰工作,以及產能置換工作,這兩項工作的實施使焦化行業逐漸由“小而散”向“大統一”的方向發展。據

統計顯示,2018年產能在100萬噸以下的企業佔比高達37%,2020年則下滑至16%;101-200萬噸和201-300萬噸的企業規模變化不大,但300萬噸以上的大中型企業規模佔比由2018年的12%大幅提升到了28%,提升幅度達16個百分點。隨着4.3米及以下焦爐淘汰和產能置換工作的繼續推進,後期100萬噸以下的企業將進一步減少,可以預見的是山西、河北、山東、江蘇等主產區2022年之後將基本退出4.3米焦爐。

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焦爐大型化在提升產能集中度的同時,還具備以下優點:

(1)基建投資費用降低,焦爐大型後,同樣的產量時,炭化室的孔數減少。所以相應使用的築爐材料護爐鐵件、煤氣、廢氣設備等均減少,這樣都使基建費用降低。

(2)勞動生產率高。由於每班每人處理的煤樣和生產的焦炭多,勞動生產率高,生產成本就低,就更具有競爭能力。

(3)減輕了環境污染。由於密封面長度減少,泄漏的機會減少,大大減少了推焦裝煤和熄焦時散發的污染物。同時,也節約了用於環保設施的投資和操作費用。

(4)有利於改善焦炭質量。大型化後,由於堆密度的增大,有利於焦炭質量的提高或多配弱粘煤。除此之外,一般情況下,6m焦爐比4.3m焦爐焦炭的M40提高3-4個百分點,M10改善0.5個百分點左右。

(5)熱損失少,熱效率高。由於噸煤的散熱面減少,熱損失降低,熱效率提高。

(6)佔地面積小,由於爐組數減小,佔地面積相應減少。

(7)單位維修費用低。

行業盈利能力大幅提升

圖5

受產能快速擴張導致產能過剩壓力增大影響,2014年之後焦化行業基本處於虧損狀態,特別是2015年虧損程度不斷加劇。2016年供給側結構性改革,焦化去產能速度加快,行業供需得到改善,加之相關煤炭、鋼鐵等行業受益於供給側結構性改革的紅利,景氣度大大改善,因此焦化行業的盈利水平開始出現明顯復甦,之後兩年雖然偶有虧損,但年度數據均處於盈利狀態。據

測算,以山西爲例,2018年噸焦盈利爲296元/噸,2019年和2020年上半年分別爲86元/噸和96元/噸。

產業鏈得到充分延伸

焦化行業發展的中早期,企業基本處於“只焦不化”的狀態,焦化過程中副產的焦爐煤氣利用率偏低,大部分都點了“天燈”或直接排空,這不僅造成嚴重的環境污染,還浪費了提升收益的機會。

隨着焦化產能的不斷提升,面對焦化企業虧損嚴重、產能過剩加劇的現實,山西在國內率先開始推進焦化產業戰略重組,以延伸焦化行業產業鏈,實現由“以焦爲主”向“焦化並舉,以化爲主”的戰略轉型。

焦化企業不僅要重視化產回收,還要以市場爲導向進一步調整產品結構,發展高端化、差異化精細化產品,焦化企業必須進行全產品的高質高效利用,扭轉高值產品低值、低效處置的舊理念。同時要借鑑大量已經成熟的現代煤化工工藝技術,提升焦化產品的精深加工水平。

統計,除了粗苯加氫精制、煤焦油蒸餾等傳統化產品利用之外,目前企業更多的重點發展甲醇生產,並向MTO/MTP等方向延伸,另有企業嘗試向焦爐氣制LNG、乙二醇等領域擴展,極大豐富了焦化副產品的應用領域。在此過程中焦化行業也由之前的“只焦不化”向“多點開花、充分延伸”的方向發展,極大提升了企業的抗風險能力。配套裝置 企業數量 佔比 甲醇 63 17.03% 粗苯加氫精制 29 7.84% 煤焦油蒸餾 31 8.38% 焦爐氣制LNG 17 4.59% 合成氨/尿素 9 2.43% 炭黑 7 1.89% 焦爐氣制乙二醇 4 1.08% MTO/MTP 3 0.8%

數字化、智能化

工業4.0時代,面對互聯網、雲計算、大數據、人工智能等新興技術,傳統的煉焦行業面臨新一輪重新洗牌。焦化行業最關鍵的環節是配煤,以往的煉焦配煤主要是靠人工測算,技術滯後、數據偏差大。目前企業在智能化升級改造後,從原材料進場、裝煤、推焦到產品出廠等,各環節都實現了數據的動態感知,適時的數據分析保障了配煤方案和生產組織的科學性。

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有企業還依託5G技術,將工業知識企業經營理念和文化,編製成自己的工業軟件,從“重構”生產流程和工作場所到“數據狀態感知”,從而使人流、物流、數據流,相互流動起來,實現了經營數字化,管理標準化、考覈透明化。

目前中國焦化行業正面臨前所未有的發展機遇,產能優化和升級將在很大程度上改變焦化行業“散亂差”的面貌,隨着產能集中度的提高,企業競爭力將得到提升,生產效率和資源利用率也將相應提升。作爲企業來講,目前是整合建設高效產業鏈的最好時機。在技術開發應用、精益管理、內外貿易、投資融資、人才培養等方面,焦化企業要更加緊密、更加廣泛、更高層次、更加有效地進行區域性合作、產業園區內的合作、產學研用的合作;鋼鐵聯合企業焦化廠和獨立焦化廠的合作;行業內外、國內與國際間的合作,在國內外經濟大格局中開拓生存與發展空間。

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