煤制油產業化四種技術路徑之路_中國氮肥網 - 生產技術
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     煤制油產業化四種技術路徑之路
    2014-01-02 | 編輯:enablesite | 【

         不久前,從陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司獲悉,該公司與哈密市政府合作建設的新疆伊吾縣淖毛湖工業園區1000萬噸/年煤炭分質利用暨160萬噸煤焦油輕質化項目前期工作已基本就緒,不久將開工建設。業內專家指出,目前在建的煤制油項目按期實施后,我國將擁有4個不同路徑的百萬噸級煤制油示范裝置,助推我國煤制油產業化全面提速。那么,我國煤制油項目發展情況如何?企業在提高綜合效益、延伸產業鏈條方面有哪些亮點?記者對此進行了采訪。

      已掌握四種技術路徑

      富煤貧油少氣的資源稟賦特點,決定了煤制油將成為中國最具發展前景的現代煤化工之一,并將繼續得到各方關注和支持。經過多年攻關,目前我國已經掌握了4條不同路徑的煤制油工業化技術,分別是:神華集團煤直接液化技術、中科合成油公司漿態床F-T合成油工藝、陜煤化集團的陜煤—榆林版煤制油技術、中科院山西煤化所等開發的MTG技術。

       其中,神華煤直接液化技術擁有完全自主知識產權,解決了煤直接液化催化劑、工藝首次工業放大、超大超厚設備現場焊接和組裝等諸多難題;2008年建成世界首套百萬噸級工業化示范裝置——神華鄂爾多斯108萬噸/年工業化裝置,并于2011年至今實現安全穩定高負荷長周期運行。

      中科合成油公司漿態床F-T合成油工藝分別用于伊泰16萬噸/年、潞安16萬噸/年和神華18萬噸/3套工業化裝置。目前3套裝置均已經實現安全穩定長期高效運行,所得油品十六烷值高,硫含量等指標達到國Ⅳ質量要求,既可作為成品油直接銷售,也可作為優質油品調和劑使用。

      MTG技術方面,分別建成了以美國Mobill公司MTG技術為依托的山西晉煤集團10萬噸/年裝置,以中科院山西煤化所MTG技術為支撐的慶華集團10萬噸/年工業化裝置,以及采用天津大學與山西煤化所偶合工藝建設的河北田元化工10萬噸/年工業化裝置。另外,江蘇煤化工工程研究設計院在Mobill公司技術基礎上開發的CMTG技術,以其投資少、能耗低、油品收率高受到投資者青睞。

      陜煤—榆林版煤制油技術,囊括了塊煤干餾中低溫煤焦油加氫制取清潔燃料油、中低溫煤焦油全餾分加氫多產中間餾分油以及高溫煤焦油加氫制取汽柴油3種技術,現已建成神木天元化工有限公司50萬噸/年,內蒙古慶華10萬噸/2套中低溫煤焦油延遲焦化加氫制取柴油、石腦油工業化裝置,神木富油能源科技有限公司12萬噸/年中低溫煤焦油全餾分加氫多產中間餾分油工業化裝置,以及黑龍江省七臺河市寶泰隆煤化工公司10萬噸/年高溫煤焦油加氫裂解工業化裝置。

      上述煤制油裝置少則連續運行1年,多則運行近5年,且通過不斷技術改造和工藝優化,均已實現安穩長高運行。標志著中國完全掌握了四種不同路徑的煤制油工業化技術,為我國煤制油產業化提供了強大的技術支撐。

      綜合效益日益顯現

      更為重要的是,目前煤制油示范項目大多已實現商業化運營,在取得較好經濟效益的同時,此前人們擔心的耗水多、能耗高、污染重的問題已經并將繼續得到解決。

      據神華鄂爾多斯煤制油分公司副總經理謝舜敏介紹,該公司百萬噸級煤直接液化裝置于2011年開始盈利,2012年實現盈利4.5億元,今年上半年實現盈利2.35億元。伊泰集團董事長張雙旺此前則公開表示,16萬噸/年煤間接液化項目,噸油品毛利可達800元。而據陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司董事長毛世強介紹,其50萬噸/年煤焦油加氫項目自20104月投產以來,累計實現利潤超過13億元。慶華10萬噸/MTG項目,則在投產一年半時間就收回了項目建設所有投資。

      “從工業化裝置商業化運行情況看,只要國際原油價格超過65美元/桶,煤制油就有利可圖。”煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院原總工程師史士東表示。

      除經濟效益可觀外,煤制油的耗水、綜合能耗與污染物排放等此前業界最擔心的問題似乎也沒有預想的嚴重,且在持續向好。

      據史士東介紹,神華百萬噸煤制油項目,當初設計噸油品耗水10噸,裝置實現安穩長高運行后,實際用水量僅為7噸。而據中國石化工程建設有限公司項目經理蔡宏慶介紹,后期一旦神華所有技改項目完成、環保設備高效運行,可實現廢水零排放。

      神華寧煤集團400萬噸/F-T合成油項目初步設計為年用水2478萬立方米、年轉化煤2036萬噸,這意味著其噸油品耗煤5.02噸、耗水6.12噸,這一數據遠低于傳統甲醇及合成氨的水消耗強度。

      “對煤制油項目二氧化碳排放的過分指責與擔憂有失公平。”化工專家、陜西省決策咨詢委員會委員胡海峰直言不諱地表示。

      胡海峰指出,二氧化碳排放并非煤制油工藝獨有的問題,而是所有煤化工項目都無法回避的問題。雖然包括尿素、碳酸氫銨等煤化工產品,理論上有固二氧化碳的作用,如每生產1噸尿素和碳酸氫銨,可分別吸收0.67噸和0.56噸二氧化碳。但當尿素和碳酸氫銨施撒后同樣會分解成二氧化碳并排放到大氣中,其產品的全生命周期仍要排放二氧化碳。況且,大型煤制油項目副產的二氧化碳,純度高、便于回收利用,既可將其注入地下固化,又可用于油田增壓驅油或煤田驅煤層氣,實現經濟與環保效益雙豐收。從這個層面講,包括煤制油在內的大型現代煤化工項目,其排放的二氧化碳更容易“變廢為寶”,對環境的影響反而比規模小、布局零散、且無處理回收裝置的傳統煤化工更小一些。

      百萬噸級項目建設提速

      基于煤制油日益顯著的經濟效益以及不斷完善的工藝技術,國家對煤制油項目審批悄然松動,數個百萬噸級煤制油項目陸續啟動。

      928日,總投資550億元的神華寧煤400萬噸/年煤間接液化示范項目在寧東能源化工基地開工建設。根據設計,建成后該項目每年可生產合成油品405.2萬噸,副產硫黃12.8萬噸、混醇7.5萬噸、硫酸銨10.7萬噸。

      據謝舜敏透露,繼成功實施108萬噸煤直接制油項目后,神華鄂爾多斯煤直接制油第二、三條生產線現已進行總體設計,計劃于20188月全部建成投產。

      據了解,伊泰集團不僅正加緊其內蒙古基地200萬噸/年費托合成油項目的前期工作,還同時在新疆啟動了2300萬噸/年煤間接制油項目,該公司最終將形成1000萬噸/年煤制油生產能力;兗礦陜西未來能源化工公司110萬噸/年費托合成油項目現已步入設備與管道安裝高峰期,該公司鄂爾多斯340萬噸/年煤間接制油項目也在加緊前期準備工作;山西潞安集團180萬噸/年煤基油品項目正在加緊建設,最終目標將建成540萬噸/年煤制油生產能力;掌握了陜煤—榆林版煤制油核心技術的陜西煤業化工集團,除正在建設內蒙古建峰、府谷東鑫垣、陜北基泰350萬噸煤焦油輕質化項目外,還加緊了在新疆哈密160萬噸/年和神木清水園300萬噸/年煤焦油加氫項目前期工作。陜煤化集團董事長華煒在接受記者采訪時透露,2016年底前,陜煤化集團將利用陜煤—榆林版煤制油技術,建設數個煤分質利用基地,形成總規模1000萬噸/年煤基油品生產能力。

      另外,延長石油集團斥資17.9億元,采用美國KBR公司懸浮床催化裂化工藝建設的全球首個煤油共煉項目——靖邊45萬噸/年煤油共煉示范項目將于2014年四季度如期投產。延長石油集團董事長沈浩曾向記者表示,延長石油集團還將在示范項目成功基礎上,盡快啟動500萬噸/年煤油共煉工業化項目。

      另據了解,延長石油集團總投資23.95億元、正在建設的神木錦界安源化工有限公司50萬噸/年煤焦油加氫項目進展順利,將于明年一季度投產。根據規劃,該項目先期采用天然氣制氫、VCC催化裂解工藝,后期將采用蘭炭裝置副產的荒煤氣制氫,最終形成300萬噸/年煤焦油加氫產能。

      與此同時,甲醇經酸性催化劑脫水后生產汽油技術(MTG)以其廣闊的前景也開始受到投資者青睞。

      今年6月,晉煤集團化工事業部副總經理李占良在接受記者采訪時透露,晉煤集團總投資30億元、占地700畝、年產100萬噸汽油的MTG項目正在實施,建成后將形成87萬噸/年汽油、13萬噸/LPG13萬噸/年均四甲苯混合液生產能力。此前,河北田園企業集團斥資2.8億元建設的10萬噸/MTG項目,也已經開始試生產……

      粗略統計,目前規劃及在建的煤制油項目全部實施后,2015年我國煤制油總產能將達1700萬噸,2020年將突破5200萬噸。

      鏈條延伸增強發展后勁

      了解到在各地紛紛規劃并加緊建設煤制油項目時,那些早期涉足煤制油的企業,為防止產能過剩,避免同質化競爭,紛紛開展延長油品產業鏈、增加產品附加值等相關研究和實踐,并取得了可喜成果,從而使煤制油的前景變得更加光明。

      “我們公司投資2億多元的2.2萬噸/年精酚項目即將投料試生產,成功后將成為全國最大精酚生產線,每年不僅為公司帶來2億多元的收入,還將大幅減少煤焦油加氫裝置綜合能耗,提升產品競爭力。”毛世強表示。

      據毛世強介紹,中低溫煤焦油中酚含量通常高達10%~30%。由于高溫高壓及臨氫狀態下,酚容易與氫離子反應生成水,不僅浪費寶貴的酚資源,還增加了裝置氫氣消耗,以及裝置中的水循環量,抬高了整套裝置的綜合能耗。為解決上述問題,天元公司科研人員經過不斷努力,開發了堿萃取提酚技術。即將煤焦油中的粗酚經預處理工段分餾,然后經脫水、粗蒸、精餾、萃取、精制等工序,生產苯酚、鄰甲酚、間/對甲酚、二甲酚等高附加值精酚產品。在大幅降低煤焦油加氫裝置氫氣消耗的同時,每年還可為公司帶來3000萬元以上凈利潤。

      不僅如此,天元公司科研人員還開發了焦油瀝青等重質組分生產特炭技術,正在建設6000/年工業化試驗裝置。而其正在進行工業化中試的多段式回轉爐粉煤熱解試驗一旦取得成功,將徹底擺脫原料塊煤貨緊價揚制約,使煤干餾—煤焦油加氫制油項目成本更低、競爭力更強。

      了解到于2012年建成全球首套煤焦油全餾分加氫多產中間餾分油工業化示范裝置(FTH)的陜煤化集團神木富油能源科技有限公司,根據所獲得油品中富含國內石油中短缺的飽和環烷氫組分這一特點,正在開展FTH裝置尾油生產高級潤滑油、基礎油研究。據中國石油天然氣集團咨詢中心教授級高工門存貴介紹,售價僅5000多元/噸的加氫尾油,稍經加工處理,即可變成價格上萬元的高級潤滑油、基礎油。

      而據中國工程院院士陳俊武介紹,神華煤直接液化裝置獲得的油品,更適宜作航空燃料。目前,神華集團相關科研人員正進行這方面的攻關并已經取得突破,從而使其油品不僅避免了同質化競爭,還大幅拓展了產品應用領域,提升了產品附加值。

      更令人振奮的是,不久前,中國礦業大學教授魏賢勇領銜的科研團隊,不僅從煤焦油中得到了多種高附加值精細化學品,還用煤焦油分離得到的精制瀝青,拉出了長達萬米的長絲碳纖維。

    “我國高強度碳纖維全部依賴進口,每千克售價高達幾十萬元。目前,中國礦業大學、廣東肇慶順鑫煤化工公司等單位均在開發煤焦油瀝青生產碳纖維技術,且取得了重大進展。一旦實現工業化,不僅會終結中國高強度碳纖維產品依賴進口的歷史,也將使煤焦油中原本最不值錢且難以處理的焦油瀝青,變成企業的最大利潤源,大幅提升相關企業盈利能力,促進煤制油產業更好更快地發展。”廣東肇慶順鑫煤化工有限公司董事長、中國煤炭學會副會長吳克自豪地說。

     
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