我国煤制油发展现状和前景及面临问题

第 40 卷第 7 期 当 代 化 工2011 年 7 月 Contemporary Chemical Industry综合评述 Vol。40，No.7 July，2011摘我国煤制油发展现状和前景及面临问题 洪 二 艳 (神华鄂尔多斯煤制油分公司， 内蒙古 鄂尔多斯 017209)要：我国是当今世界上能源结构以煤炭为基础的少数国家之一,从我国油品缺口与能源储量来看， 煤液化合成油是实现我国油品基本自给 保障我国经济可持续发展的最为切实可行的途径。介绍了煤液化的两种方法及国内已经成功示范的装置，以及诸如二氧化碳排放，水资源短缺等问题。关 键 词：煤制油； 发展； 问题 中图分类号：TQ 530文献标识码： A文章编号： 16710460（2011）07-0751-03 Development Status ,Prospect and Problems of Coal Liquefaction Industry in China HONG Er-yan(Shenhua Ordos Coal Liquefaction Branch， Neimenggu Ordos 017209，China）Abstract: China is one of minority countries whose coal is foundation in energy sources framework in the whole world。 Coal liquefaction is the most effective and feasible way to meet domestic needs for energy and guarantee thesustainable development of our economy. In this paper, two methods of coal liquefaction were introduced,thesuccessful domonstration units at home and some problems including carbon dioxide pollution and water shortage were discussed。Key words： Coal liquefaction; Development； Problem 煤炭、石油和天然气是传统的化石能源,同时也是目前世界范围内最主要的一次性能源.目前，石油消费位居一次性能源消费之首, 这意味着世界经济的发展在很大程度上依赖于石油生产与供应，而世界石油储量仅为 1 434108 t，煤炭储量为 9 842108 t， 煤炭资源比石油资源丰富的多,而目前石油消费所占比例太大了1。 1 煤制油技术的现实意义 目前,中国的原油产量远远满足不了国内经济高速增长的需求，造成了过度依赖进口石油及其制品.而同时，石油的进口受到所选择运输路线是否受到干扰、产地国家政治经济是否稳定等因素的影响。为此,改变这种被动的局面，寻找对原油替代能源的需求日趋重要，引发了国内再次对煤炭利用的关注2.2 液化的两种工艺 以煤为原料的合成油技术包括煤的直接液化和间接液化.煤炭直接液化是在高温（400 ）和高压收稿日期： 2011-0612 （15 MPa）及催化剂作用下，通过一系列加氢反应将煤直接液化生成液态烃类及气体烃的深度转化过程。间接液化有两种:一是以煤为原料先经气化制合成气（CO+H2），再在催化剂的作用下,经 FT 合成生成烃类油品和化学品的过程；二是经过煤制甲醇,再在催化剂作用下生产油品,即所谓的甲醇制油。 3 三套成功的示范装置 目前，我国致力于煤制油公司主要有五家,分别为神华集团、伊泰集团、潞安集团、晋煤集团和兖矿集团。 3。1 神华煤制油项目神华 108 万 t/a煤直接液化示范项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市，示范工程于 2008 年 12 月 30日 14 时 46 分开始投煤，经过 16 h 运行，12 月 31日 7 时顺利实现油渣成型,生产出了合格油品和化工品，使我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家3.截至 2010 年 8 月 20 日，神华煤直接液化装置已累计投煤运行超过 5 000 h，主要工艺参数基本达作者简介: 洪二艳（1983）,女,山西临汾人，助理工程师，2005 年毕业于西安石油大学环境工程专业,从事煤液化反应水气中硫和酚的回收。Email:hongeryan234.752 当 代 化 工 2011 年 7 月到了设计值，产品达到了设计要求,其工艺更是创造了 3 个“世界第一”。各项数据表明，该示范项目已取得圆满成功，并达到世界领先水平。神华煤制油公司董事长吴秀章透露，目前,煤制油项目首条示范生产线按照年产 105 万 t 液体产品测算,项目吨产品总成本为 3 058 元，折合每桶原油 47.85 美元，具有较好的经济效益4。 到目前为止，神华煤直接液化工艺技术已经在美国、德国、日本等 13 个国家申请了专利保护，并取得俄罗斯、乌克兰等国家的专利授权。此外,神华鄂尔多斯 18 万 t/a 间接液化煤制油项目将于 2009 年建成并试车,2010 年成功运行 1000 h。3。2 伊泰煤制油项目由内蒙古伊泰集团与中科院煤化研究所核心科技团队组建的中科合成油技术公司研发的煤间接液化工业示范项目，在内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗开9 时 38 分第 1 桶煤间接液化油品成功问世。伊泰煤制油装置从 4 月初开始逐步提高负荷，在 60负荷的时候运行稳定，合成气转化率在 96%以上5. 此技术是我国拥有完全自主知识产权的煤间接液化技术,由实验室到中试、再进一步放大到工业化示范生产,目前在国内尚属首例。该项目一期工程规模为 16 万 t/a，主要产品为柴油、石脑油、LPG及少量硫磺。大约 4 t 原煤可以生产出 1 t 油品。 该项目自投产以来，截止 2011 年 5 月 1 日，万 t，生产成品油 16.16 万 t。其中:柴油 10.34 万 t,石脑油 4。8 万 t，液化气 0。89 万 t，实现营业收入 8。75亿元6。 3.3 潞安煤制油项目潞安 16 万 t 煤基合成油示范项目，国内第一个间接液化煤基合成油示范工厂,被国家发改委列入国家煤化工中长期发展规划和“863”高新技术项目。核心浆态床装置于 2009 年 7 月 7 日投料进入试车运行，7 月 10 日生产出合成油品7。该项目自投产以来，截止 2010 年 8 月 1 日,共生产柴油 2.5 万 t,石脑油 1。5 万 t，化肥 6 000 t。目前该项目顺利实现了盈利的目标。3。4 晋煤煤制油项目2010 年 3 月底，山西晋煤集团天溪煤制油分公司 10 万 t 煤基甲醇合成油的装置顺利实现系统连续稳定运行，我国煤基合成油又一项新工艺实现了产业化。至此煤制油技术在我国全部实现了工业化。3.5 兖矿煤制油项目兖矿集团自主知识产权的陕西榆林 100 万 t/a间接液化煤制油项目于 2009 年 1 月通过了环保部的环评，目前该项目依然处在国家发改委“路条”申请阶段.4 存在的问题就目前我国的国情而言，国家更侧重于将煤制油技术用作战略储备，一旦需要就可以立即上马。4。1 经济性是煤制油争论焦点煤制油集是人才密集型、技术密集型和资金密集型于一体的的大型项目，投资风险大，不论是在技术装备、工艺路线、产品方向，还是经济效益等方面，都存在诸多的不确定因素。在我国煤制油领域,有“北神华、南先锋”的说法，被列入国家“十五”计划的云南先锋煤炭液化项目是排在神华集团煤炭液化项目之后的国内第二大煤炭液化战略性示范项目，就是因为资金而流产的8。4。2 水资源短缺我国的煤资源集中在中西部的山西、内蒙和陕西等地，而这些地区都是干旱或半干旱地区,水资源特别匮乏。数据表明，100 万 t/a 的直接液化项目日需原水约 23 万 m3；150 万 t/a 的间接液项目日需原水供应量约为 5 万 m3.因此，煤制油技术的产业化受到水资源的约束和影响9。4.3 二氧化碳排放量大二氧化碳是煤制油的副产品，而且排放量较大.现在还没有合适可行的方式来处理二氧化碳。神华集团在鄂尔多斯煤制油厂区建设的我国第一个 CCS(CO2 Capture and Storage）示范项目于 2010 年底投入运行。设计能力为 10 万 t/a，该技术采用地下注入的方式，该技术尚且在学术界存有很多争论，更何况相对煤制油企业每年几百万吨的排放量而言是很少的一部分，并且示范项目还有很多不确定的因素需要解决10。5 远期规划煤制油是集人才、技术和资金于一体的密集型产业，政府主管部门会按照科学发展观的要求,从战略上高度上规划我国煤制油行业的发展.神华集团计划通过再建一期工程的另外两条生产线，达到年产 320 t 产品的能力。第 40 卷第 7 期洪二艳：我国煤制油发展现状和前景及面临问题 753潞安矿业集团则规划，在其 16 万 t 间接液化项目成功运行后，扩建 300 万 t 的煤制油工程,并进一步计划到 2020 年左右，建成年产 1 500 万 t 的煤制油基地。伊泰集团则开始编制年产 500 万 t 的煤制油工艺包。据预测,到 2020 年，我国油品短缺约在 2 亿 t左右，除 1。2 亿 t 需进口外，煤制油可解决 6 000 万8 000 万 t 以上,投资额在 5 000 亿元左右，年产值3 0004 000 亿元，其中间接液化合成油可生产2000 万吨以上，投资约 1 600 亿元，年产值 1 000亿元左右11。6 结束语如今,国内的石油开采储量逐年下降,而经济的高速发展对石油需求量是逐年增多,两个曲线之间会随着时间的推移逐渐形成一个越来越大的空位,煤制油产品可以在这一空位占有很大比例。煤制油技术有助于我国摆脱对进口过度依赖，提高能源安全，以及实现低碳经济，完成经济转型建设和谐社会.从“少油贫气富煤”的能源结构来看,各（上接第 738 页)2。4 稳定反应器的丙烯、氢气进料环管丙烯进料量 FIC203、FIC231 是自动控制的，由于原来的 PID 参数设定不合理，致使 FIC203、FIC231 的量上下波动达到 1 000 kg 左右,波动范围太大,为此,根据实际情况对其 PID 参数进行调整，调整后的 FIC203 的流量波动约 300 kg,极大地稳定了环管进料量,进而稳定反应，对缓解轴流泵的轴功率波动有一定的作用。氢气作为分子量调节剂,用来控制产品的熔融指数（MFR）。氢气的进料量的多少要根据产品牌号、浆液密度、丙烯流量等条件而决定的1.由于氢气是高效催化剂的一种重要活性剂，因此氢气进料量的波动会引起反应的波动，因而要稳定氢气的进料量。2.5 实施轴流泵的动态监测对轴流泵实行动态监护,按时记录轴流泵的运行参数，按时加油、加脂，避免因叶轮松动，电机、泵体轴承磨损,电机、泵体的基础固定螺栓松动、密封损坏等原因，造成轴流泵功率波动。种战略因素驱动我国发展煤制油行业.参考文献：1 廖汉湘。现代煤炭转化与煤化工新技术新工艺全书M.合肥：安徽文化音像出版社，2007：7595。 2 吕瑞贤.“六个凡是”避免煤制油重走煤化工老路N。中国经济导报,2010-1103. 3 黄全权. 中国煤直接液化百万吨级示范工程一次试车成功EB/OL.新华网 2010-1-7. 4 刘方斌。全球首套煤直接液化装置创出新水平N .中国化工报，2010-824。 5 高素英。伊泰集团煤制油项目运转良好N.财经，2010-1115。 6 周宇梅。伊泰煤制油项目油品供不应求N。鄂尔多斯市准格尔旗日报，20116-18。 7 山西潞安集团煤制油抢先“出油”N。上海商报，2008-12-23. 8 文静。资金断炊我国第二大“煤变油”“难产N. 21 世纪经济报道，2005-0414.9 蔡元元.神华明年试产煤变油 4吨煤转化 1吨油专家称浪费N。北京现代商报，20060621。 10 王玮 .神华 CCS 示范项目在鄂尔多斯市奠基N.鄂尔多斯日报,2010813。 11 任会斌。我国煤制油产业前景纷争又起N.经济参考报，20090409.3 结论延安石油化工厂 20 万 t/a 聚丙烯装置在运行期间出现了轴流泵轴功率波动大的现象，经过原因分析，针对影响因素，通过减少反应器中不凝气、提高反应器压力、稳定丙烯和氢气进料、对轴流泵实行动态监测的办法，解决了轴流泵轴功率波动大的问题，为聚丙烯装置能够长周期、平稳运行奠定了基础。参考文献:1 张雪珍.聚丙烯工艺及产品开发新进展J. 石油化工， 2003， 32(7）：615-619. 2 金学兰.丙烯聚合反应动态模拟 J。 化工自动化及仪表， 2005， 32 （3）:710. 3 刘华强。国产聚丙烯环管工艺存在的问题及对策J. 湖北化工,2002（3）: 39-40。 4 苏培林.罗正鸿。环管工艺生产聚丙烯过程细粉产生的原因分析J。 现代化工, 2006， 10（26):364-369. 5 顾祥柏，张思秀.环管聚丙烯装置复杂测量及控制J。 石油化工自动化, 1999(1）： 13.