煤制油生產(chǎn)技術(shù)及其進展

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上/r/n精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上/r/n專心---專注---專業(yè)/r/n專心---專注---專業(yè)/r/n精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上/r/n專心---專注---專業(yè)/r/n煤制油生產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)展態(tài)勢/r/n萬博煤化工周刊2007-2-27/r/n/r/n1生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀/r/n（1）間接液化法。煤的間接液化分2步進行，首先將煤氣化、凈化，獲得合成氣，然后使合成氣發(fā)生費-托反應(yīng)制得液態(tài)烴。典型的氣化技術(shù)是殼牌公司粉煤氣化技術(shù)和德士古公司水煤漿氣化技術(shù)，后者目前已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給GE能源公司。我國經(jīng)過10多年的研究，目前已經(jīng)建立了完整的水煤漿氣化理論體系，并開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的水煤漿氣化和粉煤氣化技術(shù)，但尚未獲得大規(guī)模應(yīng)用。/r/n南非是個多煤缺油的國家，煤炭儲量高3553.33億噸，占一次能源的75.6%。南非自1955年開始采用煤間接液化技術(shù)生產(chǎn)汽油、煤油等油品和化工產(chǎn)品。南非Sasol公司現(xiàn)有2套煤間接液化制油裝置，液態(tài)烴產(chǎn)能為707萬噸/年（薩索爾堡32萬噸/年、塞庫達(dá)675萬噸/年），其中合成油品500萬噸/年，消耗煤4950萬噸/年。/r/n中科院山西煤炭化學(xué)研究所（簡稱山西煤化所）自20世紀(jì)80年代開始研究開發(fā)鐵、鈷系催化劑煤間接液化技術(shù)，完成了2000噸/年工業(yè)試驗，m（煤）/m（成品油）為5：1。2001年國家科技部"863"計劃與中國科學(xué)院聯(lián)合啟動了煤制油重大科技項目。2年后，承擔(dān)這一項目的山西煤化所取得一系列重要進展，研制的柴油清澈透明，十六烷值大于75，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5x10-6，比歐V標(biāo)準(zhǔn)高10倍，比歐/r/nⅣ/r/n標(biāo)準(zhǔn)高20倍，屬環(huán)保型清潔燃料。據(jù)介紹，山西煤化所將在產(chǎn)煤地建設(shè)10萬噸/年煤間接液化制油示范廠，目前正在進行基礎(chǔ)設(shè)計，預(yù)計2010年前投產(chǎn)。中國合成燃料公司-煤炭化學(xué)研究院中試研究結(jié)果表明，使用鐵系催化劑，通過漿液床費-托反應(yīng)制得柴油的選擇性高達(dá)80%，另外生成少量液化石油氣和高質(zhì)量石腦油。/r/n煤間接液化制油技術(shù)至今尚未大規(guī)模推廣應(yīng)用，大多處于評估和驗證階段。殼牌(中國)有限公司、神華集團和寧夏煤業(yè)集團于2005年簽署了諒解備忘錄，共同開發(fā)潔凈煤制油產(chǎn)品。根據(jù)備忘錄，3方就殼牌間接液化煤制油技術(shù)在中國的應(yīng)用進行為期9個月的可行性研究，內(nèi)容包括市場分析、經(jīng)濟指標(biāo)評估、技術(shù)解決方案、相關(guān)規(guī)定審核和確定項目地點。評估結(jié)果至今未見發(fā)布。神華集團和寧夏煤業(yè)集團將規(guī)劃分別在陜西和寧夏各建設(shè)1座煤間接液化工廠，首期建設(shè)規(guī)模均為300萬噸/年油品，估計總投資各為300億元。2005年8月，美國Headwaters公司簽訂2項技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，在內(nèi)蒙古建設(shè)2套3萬噸/年煤制油驗證裝置。英國Race投資公司投資4000萬美元，設(shè)計、建設(shè)間接法煤制油裝置。/r/n（2）直接液化法。第1代煤直接液化--煤直接加氫液化技術(shù)于20世紀(jì)30年代在德國工業(yè)化。當(dāng)時的液化反應(yīng)條件較為苛刻，反應(yīng)溫度為470/r/n℃/r/n，反應(yīng)壓力為70MPa。1973年，世界石油危機使煤直接液化技術(shù)的研發(fā)重新得到重視，相繼開發(fā)出了多種第2代煤直接液化工藝，如美國的氫-煤法、溶劑精煉煤法、供氫溶劑法等。這些工藝均已完成大型中試，技術(shù)上具備建廠條件，但由于建設(shè)投資較大，生產(chǎn)成本高，因而尚未工業(yè)化。/r/n幾大工業(yè)國目前正在繼續(xù)研發(fā)反應(yīng)條件緩和、油收率高且成本較低的第3代煤直接液化技術(shù)，如德國IGOR公司和美國碳?xì)浠衔镅芯抗镜?段催化液化工藝等。中國煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院于1980年重新開展煤直接液化技術(shù)研究，現(xiàn)已建成煤直接液化、油品改質(zhì)加工實驗室。通過對我國上百個煤種進行的直接液化試驗，篩選出15種液化油收率達(dá)50%以上的煤，并對4個煤種進行了直接液化工藝條件研究，開發(fā)出了直接液化催化劑。/r/n甘肅煤田地質(zhì)研究所煤炭轉(zhuǎn)化中心采用普通催化劑，首次將甘肅大有和天祝微量成分有差別的煤以6：4(質(zhì)量比)配制成混合煤，440/r/n℃/r/n反應(yīng)60s，煤轉(zhuǎn)化率達(dá)95.89%，油產(chǎn)率提高至69.66%。與單一煤種液化工藝相比，混配煤液化工藝具有催化劑用量少、反應(yīng)條件緩和、油產(chǎn)率高等優(yōu)點。據(jù)測算，采用混配煤液化工藝制得汽、柴油的成本約為1500元/噸。據(jù)稱，此項技術(shù)如果能在甘肅產(chǎn)業(yè)化，將為華亭、靖遠(yuǎn)、窯街等煤礦的煤炭轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)鏈延伸積累經(jīng)驗。/r/n"煤直接液化高效催化劑"是煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院承擔(dān)的國家"863"課題，目前已通過驗收，申請發(fā)明專利3項，實用新型專利2項。該院建成了1套催化劑連續(xù)制備中間試驗裝置，連續(xù)運轉(zhuǎn)實驗已經(jīng)完成，并在煤液化連續(xù)試驗裝置上對所開發(fā)的催化劑進行了多次試驗驗證。該院自主開發(fā)的高效催化劑可均勻分散在載體表面，最大限度地發(fā)揮出催化劑的活性，用量僅為常規(guī)催化劑的1/4，液化油收率比常規(guī)鐵系催化劑高5個百分點，催化劑成本僅為14-19元/噸(以煤計)，應(yīng)用前景較好。神華集團決定在其煤直接液化示范工程的第一條生產(chǎn)線中采用此高效催化劑。/r/n2發(fā)展態(tài)勢/r/n(1)間接液化法。目前國外僅南非建設(shè)有間接液化法煤制油裝置。Sasol&公司Seeunda煤制油裝置將煤轉(zhuǎn)化為汽油、柴油、液化石油氣和石化原料，石化原料用于45萬噸/年乙烯裝置。還有一些裝置正在規(guī)劃或建設(shè)中。美國2005年8月宣布，將采用間接液化工藝，在Arizona和NorthDakota地區(qū)建設(shè)超清潔柴油及其他燃料產(chǎn)能約為1萬桶/d的煤制油裝置，主要開發(fā)商為Headwaters公司。經(jīng)過10多年籌備，美國WMPIPty公司于2006年初宣布，將在Gil-berton附近建設(shè)廢煤(灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的屑狀無煙煤)處理能力為140萬噸/年的煤制油裝置，超清潔液體燃料產(chǎn)能為5000桶/d，發(fā)電41MW．h。一期工程投運后，WMPIPty公司還將建設(shè)產(chǎn)能為一期工程10-12倍的工業(yè)化煤制油裝置。二期工程將采用殼牌公司煤氣化技術(shù)，采用南非Sasol公司費-托法工藝將合成氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)產(chǎn)品，富石蠟粗烴采用雪佛龍德士古產(chǎn)品公司技術(shù)轉(zhuǎn)化為柴油、噴氣燃料和石腦油。美國Rentech公司2006年1月首次將費-托法煤制油專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓給DKRW高級燃料公司，接受轉(zhuǎn)讓的是DKRW公司的子公司MedicineBow燃料和發(fā)電公司。項目分2個階段實施，第1階段將以煤為原料聯(lián)產(chǎn)1萬桶/d超清潔燃料并發(fā)電200MW．h，第2階段將超清潔燃料產(chǎn)能提高到4萬桶/d。Rentech公司專利技術(shù)將超清潔燃料生產(chǎn)、發(fā)電和減少CO2排放組合在一起，將費-托法尾氣中未反應(yīng)的H2和旁路合成氣送至變換反應(yīng)器，捕集由C0轉(zhuǎn)化來的CO2，富氫物流作為聯(lián)合循環(huán)透平機的燃料使用。美國合成油公司與澳大利亞Linc能源公司簽約，采用合成油公司天然氣制合成油-Linc能源公司煤地下氣化組合技術(shù)，在澳大利亞昆士蘭合作開發(fā)煤制油項目。盡管已有一些裝置在規(guī)劃建設(shè)之中，但離投入生產(chǎn)運行至少還需要幾年時間，可資借鑒的實際經(jīng)驗并不多。/r/n我國正在加快間接液化法煤制油技術(shù)的驗證步伐。潞安煤基合成油示范廠是山西省建設(shè)新型能源和煤化工基地的標(biāo)志性工程，已于2006年2月在長治市開工建設(shè)。該項目的核心技術(shù)為中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所自主研發(fā)的"煤基液體燃料合成漿態(tài)床工業(yè)化技術(shù)"，建成后將成為我國煤間接液化制油技術(shù)的第一條產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，漿態(tài)床反應(yīng)器、費-托催化劑、油品加工及系統(tǒng)集成均由我國自主開發(fā)。該項目可將長治地區(qū)棄采的120億噸高硫劣質(zhì)煤轉(zhuǎn)化為合成油，項目總投資400多億元，主要產(chǎn)品為柴油、石腦油、液化石油氣及少量混合醇燃料，預(yù)計銷售收入為200億元／年。近2-3年產(chǎn)能將達(dá)到16萬噸/年，2008-2015年分2期建設(shè)產(chǎn)業(yè)化工廠，最終產(chǎn)能達(dá)到520萬噸/年。/r/n云南開遠(yuǎn)解化集團有限公司利用小龍?zhí)逗置嘿Y源，規(guī)劃建設(shè)30萬噸/年甲醇及10萬噸/年二甲醚項目，50萬噸/年或100萬噸/年合成油項目，褐煤間接液化生產(chǎn)汽油項目。甲醇及二甲醚項目計劃于2006年建成。合成油項目投資大，技術(shù)含量高，計劃分2步實施，2007年建成1套1萬噸/年工業(yè)化示范裝置，2008年建成50萬噸/年或100萬噸/年工業(yè)裝置。/r/n利用玉申煤炭在山西省玉林縣大保當(dāng)建設(shè)煤制油的項目也在規(guī)劃之中，項目分2個階段建設(shè)，每期產(chǎn)能300萬噸/年。北京魯能煤炭化學(xué)工業(yè)公司宜布將在寧夏建設(shè)800萬噸/年間接法煤制油項目，目前處于可行性研究階段。陜西省寶雞市已完成煤基合成油項目預(yù)可行性研究論證，計劃建設(shè)48萬噸/年煤制油項目。山西朔州連顱能源公司總投資100億美元煤基合成油項目目前已進入實質(zhì)性開發(fā)階段，規(guī)劃產(chǎn)能為500萬噸/年，產(chǎn)品為合成汽油(辛烷值不低于90#汽油、不含硫及氮)、合成柴油、化工延伸產(chǎn)品等近500種。中國科學(xué)院還設(shè)想，2008年在山西大同及朔州的幾個大煤田之間建成1個百萬噸級煤基合成油企業(yè)。/r/n盡管國內(nèi)巳宣布將建設(shè)或醞釀建設(shè)數(shù)套煤間接液化制油項目，但尚無成功的放大經(jīng)驗，山西潞安煤基合成油示范廠的驗證結(jié)果令人拭目以待。/r/n（2）直接液化法。神華煤直接液化制油是世界首個大型直接液化法煤制油項目，其可行性研究于2001年3月獲國務(wù)院批準(zhǔn)，核心技術(shù)由美國碳?xì)浼夹g(shù)公司引進，將神華煤直接轉(zhuǎn)化為汽油、柴油和石腦油，原煤耗量為1500萬噸，副產(chǎn)品可延伸至硫黃、尿素、聚乙烯、石蠟、煤氣等，預(yù)計銷售額為60億元/年，稅后凈利潤15.7億元／年，投資收回期11年。煤液化、天然氣制氫、煤制氫、空分等系統(tǒng)均為世界同類裝置中最大的。裝置已于2004年8月底在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市開工建設(shè)，油品總產(chǎn)能為500萬噸/年，一期工程達(dá)到320萬噸/年(汽油50萬噸/年，柴油215萬噸/年，液化氣31萬噸/年，苯、混合二甲苯等24萬噸/年)，將分步建設(shè)3條主生產(chǎn)線14套主要生產(chǎn)裝置(包括煤液化、煤制氫、溶劑加氫、加氫改質(zhì)、催化劑制備等)，總投資245億元，用煤量970萬噸/年。第1條生產(chǎn)線將于2007年7月建成，后2條生產(chǎn)線計劃2010年前后建成。/r/n神華集團還計劃在新疆建設(shè)規(guī)模為820萬噸/年的煤制油項目。煤炭科學(xué)研究總院的研究結(jié)果顯示，神華集團新疆公司黑山礦區(qū)煤是直接液化的理想原料。神華集團新疆公司計劃在未來幾年內(nèi)投資375億元，在黑山建設(shè)320萬噸/年煤直接液化項目，預(yù)計2011年投產(chǎn)。神華集團新疆公司還將與昌吉回族自治州、新疆特變電工股份有限公司和哈密煤業(yè)集團合作，在昌吉州建設(shè)煤化工園區(qū)，首期煤制油項目規(guī)模為100萬噸/年，最終目標(biāo)為500萬噸/年。擬建的云南先鋒煤液化廠褐煤處理能力為257萬噸/年，汽油產(chǎn)能35.34萬噸/年，柴油53.04萬噸/年，液化石油氣6.75萬噸/年。預(yù)可行性研究報告于2004年5月通過專家評估。這是我國利用國外基本成熟的煤直接液化技術(shù)建設(shè)的首批項目之一。估算總投資103億元，建設(shè)期為4年。先鋒褐煤具有活性高、惰性組分