中国煤制油化工产业发展前景分析.pdf

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1、1 9 9 7年开始，煤炭科学研究总院分 别同德国、日 本、美国有关政府部门 和公司合作开展 了我国煤炭直接液 化示范厂技术经济的预可行性研究，选择云南先锋煤、黑龙江依 兰煤和 内蒙古神华煤分别在国外已有 中试 装置上完成 了工艺放 大试验，并分 别在 1 9 9 9年和 2 0 0 0年完成了三个煤 液化厂的预可行性研究，为建设工 业化生产厂打下了坚实的基础。尤其 是神华煤直接液化项目，在煤科总院 已有工作的基础上，分析、借鉴了国 外先进国家煤直接液化工艺技术的优 缺点和工程方面的可操作性，在优化 组合、消除风险的基础上，投入大量 资金，改造建设了一套 0 1 吨 天全 新的煤直接液化 BS

2、 U 工艺装置 和 0 2吨 天的新催化剂 PDU生产装 置，通过多次试验 比选，开发了合理 可靠的神华煤直接液化工艺。2 0 0 4 年 5 月，神华煤直接液化的技术和工 艺通过了专家的评估和鉴定，形成了 自主知识产权。之后，神华于2 0 0 3 年 在上海建设每天投煤 6吨的 P D U试 验装置，先后进行了五次计5 0 0 0 多小 时的专 门试验，对煤直接液化工艺 技术进行 了充分论 证，取得 了可靠 的验证数据。国外煤 间接液化制油主要是南 非在 2 0 世纪 5 0 年代初建成了间接液 化厂，至 8 0年代初又建成了两座规 模更大的合成油厂，主要采取费 托 合 成煤 液 化方 法。

3、至 今，南 非 的 SASOL公司采用间接液化制油工 艺，年消耗煤炭 4 6 0 0 万吨，生产油 品4 6 0 万吨，化学品 3 0 8 万吨，提供 了南非约 4 0 的油品，已经成为世 界上最大 的以煤间接液化 制油 的联 合企业。我国的煤 间接液化制油技术主 要有 中科 院山西煤化所研究 的费托 合成催化剂技术，并且分别 与有 关 企业合作，建设 2处年产 l 8万吨和 1 处年产 l 6 万吨的煤间接液化厂，目 前这三家都在 2 0 0 9年陆续投产。神 华煤制油化工公司经过两年多 的试 验摸索，在 2 0 0 9年下半年也成功研 制 出了间接液化费托合成催化剂技 术，并通过批量生产，

4、已经应用到神 华 的间接液化装置上，第一次运行 就取得 了很大成功。2 新型煤化工技术可靠。新型 煤化 工主要通过煤 气化生产 甲醇，煤制 甲醇是成熟的工业化技术，目 前国 内煤 制 甲醇 占甲醇总生产能力 的 8 0 以上，6 0万吨 年的煤制 甲 醇 已经成功投产，并有多套百万吨 级的煤制 甲醇装置正在建设 中。煤 制烯烃 的核 心技术 是 甲醇制烯烃，该技术经过国内外二十多年的开发，已经具备 了工业化条件。这些都是 成熟的技术，没有技术风险。3 经济可行。一是无论 是煤直 接液化制油、间接液化 制油还是煤 化工，由于煤炭资源稳 定可靠，因 此价格相对稳定，如果煤制油化工 厂建在 煤炭坑

5、口，减少运 输环节，还能够较大幅度 降低成本。根据煤 直接液化原理，包括煤制氢装置在 内，可实现 3 4吨煤产 1 吨油，因此，有较大的效益空间。二是石油价格既 受市场影响也受某些大国操纵，会有 较大波动，价格具有不确定性和不稳 定性，而煤制油化工正好可以克服这 种缺陷，只要有充足的煤炭资源，只 要石油还有市场，只要工厂管理操作 得当，就会有效益。三是煤炭若直接 燃烧必然要造成环境污染，污染之后 在环境处理上要花费昂贵代价。煤制 油化工就是通过煤炭的清洁利用，减 神 华上海 费托合成中试装置 l c 少污染。四是从地方经济利 煤炭资源多数分布在西部地区 以煤制油，可以很好地带动区 的发展，增加

6、就业和促进基 造福于西部地区。这种有形的 益和无形的社会效益有机融台 得双赢的有效形式。因此，从国家 能源安全 发展需要 出发，我国必须 实 替代战略，我国煤炭资源相只 无论从资源保 障，还是从技 性方面看，以清洁煤利用为 煤制油煤化工是最 为可行和 石油替代途径。神华煤制油化工产 实践 神华集团是集 煤炭、电 路、港 口、煤制油化工五大板 化开发，跨地 区、跨行业、多 营的中央直管特大型骨干能 目前已成为世界上最大的煤炭 供应商。2 0 0 9 年总资产达 4 8 0(原煤产量达到 3 1 亿吨，销 2 0 1 0 0 4中国 油和化 一一Le ade r Le c t UF e 一日 领袖

7、企业家讲堂 3 5 亿吨，煤炭产量约 占全国煤炭总 产量的 1 0 3 。神华集团在开发生产 煤炭 的同时，提出了发展煤制油煤 化工产业的宏伟战略，并将其作为“神华 的种 子业 务，未 来发展的希 望，期盼的新经济增长极”。(一)神华发展煤制油化工产业 具备 四个 条件 一是资源条件，神华分别在 内 蒙、陕西、山西 宁夏、新疆等省 区获取 了充足 的煤炭资源，为煤制 油化工产业发展盯 下 了坚实基础；二 是 资 金 条 件，神 华 发 展 快 速，2 0 0 9年营业收入达到 l 5 0 0多亿元，利润 4 6 0 亿元，积累了丰厚 的资金 基础；三是人才条件，神华从 2 0 0 2 年开始陆

8、续在 国内外引进并招聘煤 制油化工技术骨干和工程 管理及操 作人员 已达 3 6 0 0 多人，为发展煤制 油化工产业奠定 了人才基 础；四是 技术条件，神华靠技术引进，更靠 集成创 新，获得了有代表性 的具有 神华 自主知识产权的煤直接液化技 术和催化剂技术，并且获得 了专利 权。(二)神华煤制油化工项 目实践 1 煤直接液化制油示范工程 神 华 煤直 接 液 化 示 范 工程 于 2 0 0 2年获得国家发改委批准，项 目 以煤为原料生产柴油、汽油、石脑油 和 L P G。项 目一期工程第一条生产 线规模为 1 0 8 万吨 年油 品，主要生 产装置有煤液化、催化剂制备、加氢 稳定、加氢改

9、质和煤制氢等。煤液化 核心技术采用具有 自主知识产权 的“中国神华煤直接液化 工艺技术”。项 目于 2 0 0 5年4月开工建设，2 0 0 8 年 5月项目所有装置实现机械竣工，2 0 0 8 年 1 2 月3 0日 开始投煤试车，经 过 1 6 小时运行，打通全流程，产出 2 6 l 中圃石油和化：1：2 0 1 0 o 4 l 合格油 品和化工品，首次连续运行 3 0 3小时。经过技术改造和检维修，2 0 0 9年 1 0月 1日开始第二次投煤试 生产，各项运行指标正常。神华煤直接液化示范工程是 目 前世界上第一个百万吨级煤直接液 化 制油技术商业化工厂。这 次投煤 成功，标志着 中国

10、自主知识产权 的 煤直接液化制油技术取得重大突破，为 我国实施石油替代战略奠定 了坚 实 的基础。2 煤制烯烃示范工程 国家发改委在 2 0 0 6 年 1 2 月正式 核准神华包头煤制烯烃项 目。项 目 主要有：气化装置、净化装置、甲醇 装置、甲醇制烯烃(MT O)装置、聚 乙烯装置、聚丙烯装置、空分装置、热 电装置及其它辅助设施。项 目主 要产品为聚乙烯 3 0 万吨 年，聚丙 烯 3 0 万吨 年。项 目核心单元采用 中科 院大连化物所 自主开发的甲醇 制低碳烯烃(MTO)技术，该项 目也 是全世界首次采用 同类技术建设商 业 化 工厂 的示 范项 目。主 要装 置 2 0 0 9 年底

11、实现机械竣工，2 0 1 0 年3 月 主要工艺装置试车，8月化工投料，l 0月产出合格产品。(三)神华煤制 油化工产业的规 划布 局 神华 以煤直接液化、间接液化 和包头煤制烯烃几个示范项 目为基 础，逐步形成直接液化与间接液化 互补，煤制油、煤制烯烃、煤制天然 气、煤制氢并举的发展格局；规划在 内蒙、陕西、宁夏、新疆等四省区建 设七大煤制油 煤化工基地，至2 0 2 0 年左右达到拥有年生产油品 l 5 0 0万 吨、化工品9 0 0万吨、天然气 8 0亿 立方米、氢气2 0 万吨的生产能力，生 产几十种石油化工产品。这些项 目 投产后，煤直接液化和间接液化制 油总能力近 l 5 0 0万

12、吨 年，可实现 直接替代原油约 2 0 0 0 万吨 年；煤 制烯烃总能力近6 0 0 万吨年，按石 脑油制烯烃路线考虑，可实现间接 替代原油约 4 0 0 0万吨 年。中国煤制油化工产业前景 分孝 斤 在我国多煤少油贫气的资源禀 赋现实 中，发展煤制油化工作为石 油的替代，具有重要意义。(一)中国煤制油化工产业发展 时机 已经 成 熟 近年来，随着 国际原油价格 的 不断高企及我国原油进 口量的快速 增长，国内煤制油煤化 工产业成为 发展热点，众多富煤地 区和煤炭企 业纷纷把发展煤制油煤化工产业作 为拉动经济发展和拓宽下游产业链 的重要途径，我国煤制油煤化工产 业发展时机开始到来。重要标志是

13、：国家把煤炭的清洁转化作为能源战 略的重要 内容；国家对发展煤制油 煤化工产业持支持和鼓励态度，并 且将煤炭的清洁转化和高效利用列 入 中国 21世纪议程；在 煤炭 工业“十一五”发展规划 中，已 将煤炭 的清洁转化列入重点科技开 发 内容，明确提出要稳步推进煤炭 液 化 和 煤 制烯 烃 示 范 工程 建设。2 0 0 5 年 1 2 月7日，国务院颁布 了 关 于发布实施促进产业结构调整暂行 规定的决定，同 日，国家发展改革 委员会配套发布 了 产业结构调整 指导 目录(2 0 0 5 年本)，将“煤炭 气化、液化技术开发及应用”列为 了鼓励类。2 0 0 7年 1 0月 3 1日国家 发

14、改委和商务部联合发布 外商投 资产业指导 目录(第 5 7 号令)把 建设 大型煤化工产业列入 鼓励外商 投资行业。(二)中国煤制油化工产业运行 条 件 已经 具 备 目前主要的煤制油化工技术路 线包括煤 制油、煤制 甲醇、煤制烯 烃、煤制天然气等，这些工艺路线在 技术上 已趋成熟，具备建设大型商 业 化装置 的条件，目前国 内包括神 华在内，共有三个大型煤 制烯烃项 目在建。发展煤制油煤化工产业可 以促进煤炭企业 实现产 品增值，有 效拓展发展空间。煤炭 的市场价格 远低于同等热值 的石油，因此煤炭 企业的经济总量相 比石油企业要低 得多。神华集 团作为 目前世界上最 大的煤炭生产商和经销商

15、，煤炭年 产销量都超过 3 亿吨，但实现的销售 收入 仅为人 民币 l 5 0 0 亿元左右，仅 为 中国石 油 和 中 国石化 的十分 之 一。发展煤制油、煤化工产业，将 价值相对较低的煤炭转变为具有高 附加值的油品和化学 品，可 以大大 提升煤炭企业 的经济规模和经济效 益。(三)中国煤制油煤化工产业具 备循环 经 济要 求 发展煤制油化工产业对环境保 护和循环 经济 的要求很高，从神 华 的煤制油示范工程实践看，现代的 煤制油 和煤化工在设计时，就把环 保提到很高的要求，从设计到施工 到实际运行，都充分考虑 了污水处 理及循环使用、废气的达标排放、硫 等有 害物质的化学处理，油渣在系 统

16、 内用于发 电，废 渣在建筑道路上 的利用等。按照这种模式设计和运 行，能够达到环境保护和循环经济 的要 求。(四)中国煤制油化工产业风险 预控 煤制油化 工是新兴产业，不可 避免有来 自不同方面的风险，如：技 术风 险 由于是新技术，有不够 完善之处；经济风险煤制油化 工易 受国际原油价格波动的影响；工程风险工程的放大、设备 的。4 中凋 油和化f：J 2 7 一 蓬 一 e arleF 闷 H I 领袖企业家讲堂 安装调试、工程保险等；人力资源风 险有石化经验的操作工的招聘、新技术的培训等。对这些风险都需 要及早作出风险预控和防控预案；主动设置风 险防范监控措施，时时 跟踪风险防控过程，以

17、保证整个产 业处于健康稳定运行状态。(五)中国煤制油化工产业发展 中二氧化碳的制 约及解决途径 1 煤制油化工排放二氧化碳具 有必 然性。从煤炭 和石油 的元素组 成来看，煤的氢 碳原子比在 0 2 1 0 之间，而石油的氢 碳原子比达 1 62 0，以煤替代石油生产传统 的石油化工产品的过程一般都伴 随 着氢 碳原子 比的调整，从而排放 大量 的二氧化碳。根据估算，煤炭 直接液化项 目的二氧化碳排放量约 为 2 1吨 C O，吨液化粗油；煤 间 接液化过程的二氧化碳排放量约为 3 3吨 C O，吨液化产品；煤制甲醇 的二氧化碳排放量约为 2 吨 C O 吨 甲醇，而煤经 甲醇制烯烃的二氧化

18、碳排放量约为 6吨 C O 吨烯烃。因 此，在当前二氧化碳减排呼声 日益 提高 的形势下，发展煤制油煤 化工 产业将面临二氧化碳减排的压力。2 二氧化碳等温室气体排放 引 起 的气候变化已成为 国际社会面临 的重大挑 战。当前，二氧化碳等温室 气体排放引起的气候变化 已成为国 际社 会面临的重大挑 战。针对全球 变暖问题，国际社 会已积极行动起 来，采取了一系列应对措施。在2 0 0 9 年 l 2月 7日至 1 9日在哥本哈根召开 的联合 国气候变化 大会上，达成了 不具 法律 约 束力 的 哥 本 哈根 协 议，就发达国家实行强制减排和发 展中国家采取 自主减缓行动作出了 安排，并就全球长

19、期目标、资金和技 2 8 I 中国 石油和化工 2 0 1 0 0 4 术支持、透 明度等焦点问题达成广 泛共识。中国在会上承诺，到 2 0 2 0 年，单位 国内生产总值二氧化碳排 放比2 0 0 5 年下降4 0 4 5。对于必 须排放二氧化碳的煤制油化工产业 来说，承担着减排的巨大压力。3 CC S是处理二氧化碳 的主要 途径。面对温室气体减排的压力，各 国投入 了大量精 力研究二氧化碳 的 封存和利用，目前二氧化碳资源化 利用是世界性难题，潜在的解决途 径包括利用二氧化碳驱油、二氧化 碳捕集及封存(CO C a p t u r e a n d S t o r a g e，简称 C C

20、S)等。C C S是指 将二氧化碳经分离、输送和封存，达 到长期处置的一项综合技术，被认 为是未来最具潜力的能实现二氧化 碳大规模处置的方案之一。C C S技 术主要包括两方面捕获和封存。捕获是指二氧化碳 的分离和提纯过 程，已有的工业方法包括吸收法、吸 附法、膜法和低温分离法等，这些都 是相对 比较成熟的技术，目前的研 究方 向是如何将这些技术和二氧化 碳的大规模捕集有 效地 结合起来，以降低捕获成本 和提 高捕获效率。煤制油煤化工装置二氧化碳以较高 的浓度进行集 中排放，因此无需单 独进行捕获。封存是实现二氧化碳 隔离的过程，包括地质封存、深海封 存、矿化等。这些方法中，最具可行 性的是地

21、质封存，它被认为是在未 来 5 0到 6 0年之 内，实现二氧化碳封 存的最有效方式。二氧化碳封存 的 目标地层包括石 油和天然气储 层、深部含盐水层和 深部不可采煤层。二氧化碳地质封存是一个较新的研 究领域，仍处于 实验和验证 阶段，目前世界上只有三个达到工业化封 存的示范项 目(年封存量在 1 0 0 万 吨左右)，国 际上 的研究 热点集 中 在将二氧化碳注 入到产量衰竭的油 井中，以提高石油采收率，经验证 可提高至 6 0。神华 已从 2 0 0 9 年开始在煤直接 液化厂(位于鄂尔多斯)进行二氧 化碳捕集和封存技术方案的研究和 论证工作，2 0 l 0年将加快研究和论 证 步伐，神华

22、可 以成为我国第一个 进行二氧化碳捕集和封存的示范企 业，必将 对其 它企 业起 到示范 作 用。结 谣 通过 以上对发展煤制油化工产 业前景的分析，可以得出以下结论：1 发展煤制油化工产业符合我 国的能源结构特点，是当前解决我 国能源问题、保 障我国石油供应安 全的一条现实途径。2 随着技术 的不断进步，发展 煤制油煤化工产业在技术和经济上 具备可行性，应加快发展。3 国家要在政策上予以大力支 持：一是在税收上制定优惠政策予 以扶持和指导；二是煤制油化工易 受 国际原油价格波动的影响，在国 际原油价格很低时(例如每桶原油 价格低于 3 0 美元)，国家应按照一定 价格予以收购，作为国家储备油，同 时保证企业的运营；三是对煤炭资 源进行合理配置，保证煤制油化工 原料的供应。煤炭 的清洁利用对改善煤炭应 用环境，调整煤炭结构必将起到重 要作用，发展煤制油化工产业可使 煤炭企业实现产 品增值，有效拓展 发展空间。因此，国家有必要支持并 促进煤制油化工这一新产业 的健康 发展。圃