煤化工的黃金十年與煤制油

煤化工在2003至2013年這10年間有了大發(fā)展。

主要表現(xiàn)為：大規(guī)模引進(jìn)殼牌煤氣化技術(shù)，6年內(nèi)就簽約19個(gè)合同23臺(tái)氣化爐。迄今為止，國內(nèi)外約25種煤氣化技術(shù)在中國煤化工工程中試驗(yàn)和應(yīng)用；費(fèi)托合成技術(shù)中試成功，開始建設(shè)3個(gè)16~18萬噸/年煤制油示范工廠；甲醇制烯烴技術(shù)中試成功，開始建設(shè)60萬噸/年的煤制低碳烯烴的示范工廠；引進(jìn)美國大平原廠的煤制甲烷技術(shù)，同時(shí)建設(shè)3大1小共151億標(biāo)方/年煤制天然氣的工廠；直接液化技術(shù)的引進(jìn)和改進(jìn)，開始建設(shè)108萬噸/年煤直接液化工工廠；草酸酯法制乙二醇技術(shù)的開發(fā)，開始建設(shè)數(shù)個(gè)20萬噸/年的示范工廠。這也被稱之為煤化工的黃金10年。在這個(gè)過程中，煤制油的發(fā)展尤其醒目。

黃金10年

黃金10年前，煤制油處于催化劑科研階段。

2005年中試裝置通過科技部驗(yàn)收；2006年，伊泰集團(tuán)、潞安集團(tuán)、神華集團(tuán)3個(gè)煤業(yè)集團(tuán)按照該技術(shù)建設(shè)16-18萬噸/年的煤制油示范工程。

伊泰煤制油項(xiàng)目是國家的9個(gè)煤化工示范項(xiàng)目中的一個(gè)。該裝置采用鐵基催化劑漿態(tài)床，年產(chǎn)16萬噸油品，產(chǎn)品是高十六烷值的柴油、石腦油和液化氣，2009年試車，2010年7月通過國家能源局考核，2012年起連續(xù)3年達(dá)到 安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷運(yùn)行，產(chǎn)量分別為17.16萬噸、18.16萬噸、17.95萬噸，并且均有盈利。

2002年這一年，兗礦集團(tuán)加入了F-T合成開發(fā)的行列。其魯南化肥廠0.5萬噸/年試驗(yàn)裝置連續(xù)運(yùn)行4607小時(shí)。2014年國家批準(zhǔn)在陜西榆林建設(shè)一套110萬噸/年的生產(chǎn)裝置，2015年試生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)到70%。

由于伊泰合成油16萬噸/年示范裝置達(dá)到“安穩(wěn)長滿”運(yùn)行，我國的煤制油工業(yè)進(jìn)
入了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展階段。目前取得國家發(fā)改委和地方批準(zhǔn)的費(fèi)托合成在建的項(xiàng)目有2個(gè)(共50萬噸/年)，進(jìn)行可行性研究的項(xiàng)目有5個(gè)(共650萬噸/年)，總共產(chǎn)能為1150萬噸/年。

目前已經(jīng)投產(chǎn)的神華煤直接液化項(xiàng)目，設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)油品108萬噸，2008年底投入生產(chǎn)， 2013年產(chǎn)量86.6萬噸，運(yùn)行時(shí)間315天。項(xiàng)目的后續(xù)發(fā)展也在進(jìn)行，計(jì)劃擴(kuò)建到300萬噸/年。

近期，媒體上熱議的分質(zhì)利用技術(shù)，實(shí)際上是高含油原煤的提取焦油和加氫工藝。

以甲醇為原料的甲醇制汽油工藝，產(chǎn)品是93號(hào)汽油，10萬噸/年裝置也已經(jīng)在山西運(yùn)行成功。

劈頭冷水

正在煤化工熱火朝天的時(shí)候，2014年下半年世界上能源價(jià)格發(fā)生了重大的變化。原油的價(jià)格從高于100美元/桶降到40美元/桶左右。這一盆劈頭冷水，使得所有的煤制油項(xiàng)目從盈利轉(zhuǎn)向虧損。即使煤炭集團(tuán)內(nèi)部調(diào)整原煤的價(jià)格，也很勉強(qiáng)地維持生計(jì)。許多專家預(yù)期油價(jià)回升的時(shí)間已經(jīng)過去了，到現(xiàn)在未見動(dòng)靜。煤制油企業(yè)似乎在生死線上受煎熬，正尋找未來的道路。

另一個(gè)變化是國家對(duì)于煤化工項(xiàng)目的環(huán)保要求更加嚴(yán)格了。一些環(huán)保沒有審批的煤化工項(xiàng)目被叫停和罰款。實(shí)際上環(huán)保的新尺度對(duì)所有煤化工項(xiàng)目都是一樣的，并非僅僅針對(duì)煤制油，目前正在可研的項(xiàng)目被迫等待環(huán)保的審批。

尋找出路

每一個(gè)煤制油的從業(yè)者，沒有眼瞪瞪地看著這個(gè)行業(yè)在黑暗中迷茫。同時(shí)，他們從不同的角度給有關(guān)企業(yè)和管理部門提出了建議。

(1)分體建設(shè)
以費(fèi)托合成為基礎(chǔ)的煤制油裝置除了目前普遍采用整體裝置建設(shè)以外，還有一種建設(shè)方式，那就是分體裝置建設(shè)。

分體裝置建設(shè)是在現(xiàn)有的煉油廠附近、煤礦的坑口、水資源富集的地方，建設(shè)煤制粗油和蠟油裝置，產(chǎn)品是粗油和蠟油。將這些產(chǎn)品輸往煉油廠，用以代替原油。煤制油工廠的特點(diǎn)是煤氣化規(guī)模很大，煉油規(guī)模很小，這個(gè)方案是不建煉油裝置，克服了小規(guī)模煉油的缺點(diǎn)，把煉油的任務(wù)交給現(xiàn)有的煉廠。因此，這個(gè)辦法適合于煉油企業(yè)并購煤礦，建設(shè)煤制油分體裝置，在煉油過程中進(jìn)行勾兌。

(2)聯(lián)產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品

煤制油裝置中有甲烷、一氧化碳、氫氣等氣體，可以用來生產(chǎn)甲醇、丙烯、乙烯等半成品，可以再進(jìn)一步加工成醇、醛、酸、酯、胺等有機(jī)化工產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的附加值。生產(chǎn)企業(yè)、科研、設(shè)計(jì)都可以朝多元化方向發(fā)展，以增進(jìn)活力。

(3)科研創(chuàng)新

近年來國內(nèi)外催化界科學(xué)工作者在納米微粒催化劑的研究方面已取得一些結(jié)果，顯示了納米粒子催化劑的*性。
目前，使用傳統(tǒng)催化劑的煤化工工藝正在受到納米催化劑的沖擊。煤制油全流程中使用多種催化劑，有可能在改變催化劑后改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、大幅度提高轉(zhuǎn)化效率。

(4)控制園區(qū)規(guī)模

煤制油的企業(yè)家盲目追求效益，一心想建設(shè)年產(chǎn)500萬噸、1000萬噸的裝置，這不符合化工裝置建設(shè)的規(guī)律。再加上在煤制油裝置的附近，實(shí)際上是一個(gè)煤化工園區(qū)，多個(gè)大規(guī)模煤化工裝置在其前前后后。裝置越大污染越多，環(huán)境容量明顯不夠。因此，煤化工裝置的規(guī)模不是越大越好。
中國沿海一些地區(qū)，海運(yùn)便利，可以充分利用國外低價(jià)天然氣制成的甲醇，發(fā)展規(guī)模不等的甲醇制汽油，在廠門口加油站上自產(chǎn)自銷汽油，*可以立足。

(5)改變思路，處理污染

煤制油的工廠有污染是肯定的，問題是如何消除污染。

環(huán)境治理分為前端治理和終端治理。前端治理就是少污染少治理，終端治理就是先污染后治理。前端治理和終端治理相結(jié)合，可以使煤制油的污染降到更低的水平。目前大家關(guān)心的是終端治理。例如由于采用魯奇氣化工藝，魯奇氣化的溫度低，氣化后的氣體組成中有害物資多，污染的水難處理。尋求投資低、水質(zhì)處理好、工藝穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用低的廢水處理工藝，zui大限度地實(shí)現(xiàn)污水回用，已經(jīng)成為煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。目前正在推廣的ED離子膜濃縮、結(jié)晶分鹽就是這類技術(shù)。然而，要更好地解決問題，應(yīng)該采用前端治理，即改變目前的工藝，采用污染較小的工藝。例如在煤氣化工序盡量采用氣流床氣化技術(shù)，污染嚴(yán)重的問題也就減輕了。

仍是“朝陽”

我國的基本策略依然為煤炭是主要能源，我國發(fā)展煤制油是符合國情的，煤制油是石油化工的補(bǔ)充。因此，自主發(fā)展煤制油是從國家戰(zhàn)略層面的考慮。
我們期待在“十三五”期間，煤制油、煤制烯烴和煤制氣都有一個(gè)比較穩(wěn)健的發(fā)展，堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境，示范先行，科學(xué)布局，適度做大。

未來的煤制油在一段時(shí)間內(nèi)依然是朝陽產(chǎn)業(yè)！