PDF《煤制油成本案例分析及产业前景》

70 年代发生的石油危机促使各 国再次开始关注煤制油, 后由于成本等问题, 多数 搁浅. 过去几年由于石油需求的快速增长, 煤制油在 中国又一次得到发展.从2007 年开始, 国家能源局 和发改委陆续批准在内蒙古、新疆等省区建立了多 个煤制油和煤制气示范性工程, 目前煤制油总产能 达到

240 万吨. 部分项目已经稳定运行多年, 产生了 较好的经济效益和社会效益, 亦为我国大范围推广 煤制油提供了丰富的经验(菅青娥和刘虎在, 2015). 对于要不要在中国大规模发展煤制油, 社会上 存在巨大争议(周凤起和周大地, 1999).争议的焦点 是能耗、水耗、排放、产业竞争力以及最为关注的

110 地球学报第三十八卷 与传统石油竞争的成本问题(贾怀东, 2013). 关于能耗, 支持者认为中国煤炭资源丰富, 煤 制油产业在规模化后, 45%~47%的能源转化效率高 于传统火电的 40%, 更高于甲醇和二甲醚的能源效 率(菅青娥和刘虎在, 2015).而反对者则认为, 煤炭 资源也是一种不可再生资源, 以一种稀缺资源代替 另一种稀缺资源, 是不经济的(孙自愿等, 2014). 关于水耗, 支持者认为通过工艺优化可以降低 水耗.坚持 以水定煤 , 水资源可以解决(郝晓红, 2007;

魏思策和石磊, 2015). 关于煤制油产业竞争力.支持者以南非SASOL(南非合成油有限公司)煤制油产业的成功作 为例证(张瑞滋, 2009).南非 SASOL 公司从上世纪

50 年代以来持续进行煤制油生产,

2014 年生产油品

460 万吨, 其他化学品

308 万吨, 支撑着南非约 15% 的石油需求(Sasol, 2015).而美国大平原煤制气厂 (Great Plains Synfuels)采用的工艺与萨索尔的相近, 反对者则以其失败的案例作为反对煤制油气的依据 (陈丹江, 2014). 本文在对相关企业实地调研的基础上, 主要围 绕煤制油的成本进行分析, 兼顾物料消耗、产品竞 争力等因素, 讨论煤制油产业在我国能源市场中的 竞争力和发展前景.

1 煤制油技术路线梗概 煤炭液化是把固体状态的煤炭经过一系列化 学加工工艺, 使其转化成液体产品的过程.通常所 说的液体产品主要是指汽油、柴油和液化石油气等 液态烃类燃料, 即通常是由天然原油加工而获得的 石油产品, 有时候也把甲醇、乙醇等醇类燃料包括 在煤液化的产品范围内(舒歌平, 2003). 1.1 煤的直接液化 煤制油的主要技术路线可分为煤炭直接液化 法和间接液化法. 煤炭直接液化法诞生于

1913 年, 德国 Breslau 工程学院的科学家 Friedrich Bergius 在高温高压条 件下进行氢气与煤反应得出油类产品.1936 年, 德国Scholven 氮厂采用这一工艺生产出了第一批由煤 制成的汽油(杨清明, 1997). 图1煤炭直接液化工艺流程图 Fig.

1 Direct coal liquefaction process 直接液化法的工艺流程概述如下(图1): ①煤 浆制备单元: 将煤破碎, 与溶剂、催化剂一起制备 成煤浆;

②液化单元: 在高温高压状态下进行加氢 反应, 生成液体;

③分离单元: 分离反应生成的液 化油、水、气体和固体残渣 直接煤制油工艺目前多采用改进的 HTI 工艺 (由美国 Hydrocarbon Technologies, Inc 公司开发, 基于 CTSL 催化两段工艺改进而来)(杨仁俊, 2012), 可以产出 LPG 液化石油气、石脑油、柴油、酚等产 品(舒歌平, 2009). 煤炭间接液化技术的核心为费托合成工艺(Fischer Tropsch Synthesis), 该工艺诞生于