煤制油技術(shù)完整版本

煤為原料的化工工藝------煤制油我國(guó)的煤制油發(fā)展內(nèi)容提要概念背景介紹過(guò)程詳解技術(shù)發(fā)展資源儲(chǔ)備風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)什么是煤制油？煤制油（Coal-to-liquids,CTL），又稱為煤間接液化，由煤炭氣化生產(chǎn)合成氣、再經(jīng)費(fèi)-托合成生產(chǎn)合成的油，包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。直接液化典型的工藝過(guò)程主要包括煤的破碎與干燥、煤漿制備、加氫液化、固液分離、氣體凈化、液體產(chǎn)品分餾和精制，以及液化殘?jiān)鼩饣迫錃獾炔糠?。間接液化技術(shù)是先將煤全部氣化成合成氣，然后以煤基合成氣（一氧化碳和氫氣）為原料，在一定溫度和壓力下，將其催化合成為烴類燃料油及化工原料和產(chǎn)品的工藝，包括煤炭氣化制取合成氣、氣體凈化與交換、催化合成烴類產(chǎn)品以及產(chǎn)品分離和改制加工等過(guò)程。煤制油流程簡(jiǎn)圖背景來(lái)源：煤直接液化技術(shù)是由德國(guó)人于1913年發(fā)現(xiàn)的，并于二戰(zhàn)期間在德國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。（附德國(guó)1939-1945年石油來(lái)源）到目前已經(jīng)經(jīng)歷了三代技術(shù)的更新：20世紀(jì)30年代，第一代煤炭直接液化技術(shù)—直接加氫煤液化工藝在德國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化1973年的世界石油危機(jī)，相繼開(kāi)發(fā)了多種第二代煤直接液化工藝第三代煤直接液化工藝煤制油主要過(guò)程由煤炭氣化生產(chǎn)合成氣、再經(jīng)費(fèi)-托合成生產(chǎn)合成油稱之為煤炭間接液化技術(shù)。南非1955年起就采用煤炭氣化技術(shù)和費(fèi)-托法合成技術(shù)，生產(chǎn)汽油、煤油、柴油、合成蠟、氨、乙烯、丙烯、α-烯烴等石油和化工產(chǎn)品。南非費(fèi)-托合成技術(shù)現(xiàn)發(fā)展了現(xiàn)代化的Synthol漿液床反應(yīng)器。薩索爾（Sasol）公司現(xiàn)有二套“煤炭間接液化”裝置，年生產(chǎn)液體烴類產(chǎn)品700多萬(wàn)噸（薩索爾堡32萬(wàn)噸/年、塞庫(kù)達(dá)675萬(wàn)噸/年），其中合成油品500萬(wàn)噸，每年耗煤4950萬(wàn)噸。累計(jì)的70億美元投資早已收回。現(xiàn)年產(chǎn)值達(dá)40億美元，年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)近12億美元。

神華鄂爾多斯百萬(wàn)噸煤制油項(xiàng)目工藝流程

國(guó)內(nèi)發(fā)展技術(shù)發(fā)展中國(guó)中科院山西煤化所從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行鐵基、鈷基兩大類催化劑費(fèi)-托合成油煤炭間接液化技術(shù)研究及工程開(kāi)發(fā)，完成了2000噸/年規(guī)模的煤基合成油工業(yè)實(shí)驗(yàn)，5噸煤炭可合成1噸成品油。目前世界上可以通過(guò)”煤制油”技術(shù)合成高品質(zhì)柴油的只有南非等少數(shù)國(guó)家。山西煤化所優(yōu)質(zhì)清潔柴油的問(wèn)世，標(biāo)志著我國(guó)已具備了開(kāi)發(fā)和提供先進(jìn)成套產(chǎn)業(yè)化自主技術(shù)的能力，并成為世界上少數(shù)幾個(gè)擁有可將煤變?yōu)楦咔鍧嵅裼腿准夹g(shù)的國(guó)家之一。國(guó)際合作中科院與神華集團(tuán)有關(guān)”鐵基漿態(tài)床合成燃料技術(shù)”簽約，標(biāo)志著該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化指日可待。殼牌（中國(guó)）有限公司、神華集團(tuán)和寧夏煤業(yè)集團(tuán)于2004年11月簽署諒解備忘錄，共同開(kāi)發(fā)潔凈的煤制油產(chǎn)品。中國(guó)首家大型神華煤直接液化油項(xiàng)目可行性研究，進(jìn)入實(shí)地評(píng)估階段。甘肅煤田地質(zhì)研究所煤炭轉(zhuǎn)化中心自主研發(fā)的配煤液化試驗(yàn)技術(shù)取得重大突破。神華集團(tuán)”煤制油”直接液化工業(yè)化裝置巳正式于2004年8月底在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市開(kāi)工。1中國(guó)2003-2012能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)資源儲(chǔ)備中國(guó)各種一次能源消費(fèi)的百分率（%）

中國(guó)總的能源特征是“富煤、少油、有氣”，與之對(duì)應(yīng)的是煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)，然而煤炭的燃燒引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)煤炭的進(jìn)一步加工處理使用已迫在眉睫。中國(guó)能源儲(chǔ)備現(xiàn)狀上圖說(shuō)明煤制油既是緩解石油壓力的一種選擇，也是實(shí)現(xiàn)煤資源多元化消費(fèi)的最佳選擇。2技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)資源問(wèn)題投資風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)煤制油有直接液化和間接液化兩種技術(shù)路線，在全球范圍內(nèi)，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的只有南非薩索爾公司的間接液化技術(shù)，美國(guó)、德國(guó)、日本均號(hào)稱擁有成熟的直接液化技術(shù)，但均未有大批量工業(yè)化生產(chǎn)的例子。資源要素主要包括煤炭資源和水資源。煤直接液化法生產(chǎn)一噸油品需要煤炭3～4噸，煤間接液化法生產(chǎn)一噸油品需要煤炭5～7噸。煤制油工藝需要消耗大量的水，煤直接液化法生產(chǎn)一噸油品需要消耗8噸至9噸水，Sasol公司所采用的間接液化方式，耗水量更是直接液化法的1.5倍。煤制油項(xiàng)目是一個(gè)需要大量資金的項(xiàng)目，要達(dá)到比較好的收益，至少規(guī)模產(chǎn)量要達(dá)到100萬(wàn)噸油品/年，這大約需要100億元的投資額，啟動(dòng)資金約為30億元人民幣。油價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)工藝及方案選擇問(wèn)題環(huán)保壓力投資巨大的煤液化項(xiàng)目是否有競(jìng)爭(zhēng)力，取決于煤價(jià)與原油價(jià)格的差距。對(duì)煤炭液化工程經(jīng)濟(jì)效益影響較大的因素：一是油價(jià)，二是投資額，三是工廠的開(kāi)工率，四是原料價(jià)格，包括煤、水、電。其中，對(duì)煤制油項(xiàng)目影響最大的是國(guó)際原油價(jià)格，而國(guó)際原油價(jià)格受多種因素影響，波動(dòng)相當(dāng)大。因此，在對(duì)煤制油項(xiàng)目進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，必須對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的低油價(jià)有所考慮。無(wú)論是Sasol公司或者Shell公司技術(shù)，最大優(yōu)點(diǎn)是成熟可靠，而缺點(diǎn)是引進(jìn)費(fèi)用高，使項(xiàng)目總體造價(jià)可能大幅度上升(估計(jì)﹥15%)；相反，采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)最大缺點(diǎn)是，工程放大存在一定風(fēng)險(xiǎn)，放大倍數(shù)越大，風(fēng)險(xiǎn)也越大，好處是項(xiàng)目總體造價(jià)可以大幅降低。煤制油項(xiàng)目面臨的巨大環(huán)保壓力是各方爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。數(shù)據(jù)顯示，按照目前的直接液化工藝，每生產(chǎn)