我国煤制油技术的现状和发展及趋势

我国煤制油的发展现状

摘要：对煤制油项目展开技术经济分析，全面指出其中存在的利与弊。强调在我国煤制油示范工程取得一定进展后应亟待明确发展方向，确定煤制油在我国能源战略中的技术储备地位，这有利于煤炭企业明确煤炭延伸产业的选择，减少投资的冲动与盲目性关键词：煤制油；技术经济；能源战略前言:我国的资源结构特点是缺油、少气、相对富煤。煤炭在我国整个能源消费体系中的比例约占70%，短期内以煤为主的能源消费结构难以改变。长期以来，我国已形成的能源生产体系的基本格局是以煤炭生产为主，这决定了煤炭在新能源开发中的重要地位。从国家能源结构调整和能源安全方面考虑，煤制油已经成为我国能源发展战略的一个重要方向。［1］一、煤制油发展的必要性二、煤制油采用的工艺三、政策分析四、目前国内几大煤制油项目情况五、总结一、煤制油发展的必要性1.1中国能源资源特点

在可预见的将来，中国以煤为主的能源结构不会改变与世界大多数国家相比，中国能源资源特点是煤炭资源丰富，而石油、天然气相对贫乏。最新资料表明，中国煤炭探明储量为1145亿t，储采比为93，按同等发热量计算，相当于目前已探明石油和天然气储量总和的17倍。石油探明储量为38亿t，占我国化石能源探明储量的5.6%，储采比为24。天然气探明可采储量为1.37万亿m3，占化石能源探明储量的2%，储采比为56。由此可见，煤炭是中国未来的主要可依赖能源。此外，从经济上看，煤炭也是最廉价的能源。我国是发展中国家，又是能源消费大国，经济实力和能源供应都要求我国的能源消费必须立足于国内的能源供应，这就决定我国的能源结构必须是以煤为主体。据预测，到2050年，煤炭在我国一次能源消费构成中的比重仍将占50%左右。煤炭大量使用，引发了严重的环境污染问题。中国SO2排放量居世界第一，酸雨覆盖面已超过国土面积的30%，二氧化碳排放量占全球排放量的13%，列世界第二，而其中燃煤造成的SO2

、CO2和氢氧化物排放量分别约占全国总量的85%、85%和60%。我国以煤为主的能源消费结构正面临着严峻挑战，如何解决燃煤引起的环境污染问题已近在眉睫。1.2石油进口迅速上升，已对我国的能源供应安全构成威胁

石油是保障国家经济命脉和政治安全的重要战略物资。我国石油资源相对贫乏，到时目前为止，其探明可采储量为38亿t，占世界储量的2.6%。近几年，我国的原油产量一直徘徊在1.6亿t左右，且以后也不会有太大增长，这是由我国石油资源的分布特点和开发现状所决定的。但是随着经济发展和人民生活水平的提高，我国终端能源消费正逐步向优质高效洁净能源转化，石油消费量逐年增加。由于国产石油无法满足需求，对进口油依存度越来越高。自1993年成为石油净进口国后，石油进口量迅速上升，2007年已达1.968亿t，已成为仅次于美国的第二大石油进口国，对进口石油的依存度为50%。进口量的剧增，依存度的加大，已对我国能源供应安全构成威胁。1.3煤炭液化可增加液体燃料的供应能力，有利于煤炭工业的可持续发展煤炭通过液化可将硫等有害元素以灰分脱除，得到洁净的二次能源，对优化终端能源结构、减少环境污染具有重要的战略意义。煤炭液化可生产优质汽油、柴油和航空燃料，尤其是航空燃料，要求单位体积的发热量高，即要求环烷烃含量高，而煤液化油的特点就是富含环烷烃，通过加氢处理即可得到优质航空燃料。发展煤炭液化不仅可以解决燃煤引起的环境污染问题，充分利用我国丰富的煤炭资源优势，保证煤炭工业的可持续发展，满足未来不断增长的能源需求，而且更重要的是，煤炭液化还可以生产出经济适用的燃料油，大量替代柴油、汽油等燃料，有效地解决我国石油供应不足和石油供应安全问题，且经济投入和运行成本也低于石油进口，从而有利于我国清洁能源的发展和长期的能源供应安全。二、煤制油采用的工艺2.1“煤制油”的技术路线

分为直接液化和间接液化两种。直接液化技术在20世纪30年代开始于德国并实现了工业化生产。由于生产成本偏高，加上当时石油相对便宜，因此一直未进行商业化运作。我国在直接液化方面的试验研究开始于20世纪50年代。目前，神华集团公司已经开发出了具有自主知识产权的煤炭直接液化工艺。间接液化技术于20世纪50年代在南非开始工业化建设和生产。南非萨索尔公司是目前世界上唯一的煤炭液化生产商，占南非燃料油市场总消费量的30%左右。在煤炭间接液化方面，中科院山西煤化所、山东兖矿集团等均在积极研发具有我国自主知识产权的煤炭间接液化技术。2.2

煤炭液化技术分为煤的直接液化技术和煤的间接液化技术。煤炭液化技术的定义：将固体的煤炭转化为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。煤的直接液化技术：将固体煤在高温高压下与氢反应，将其降解和加氢从而转化为液体油类的工艺，又称加氢液化。一般情况下，一吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油。煤直接液化油可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料。煤的间接液化技术：先将煤气化，然后合成燃料油和化工原料和产品。煤的直接液化工艺流程简图该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1t无水无灰煤可产500～600kg油，加上制氢用煤，约3～4t原煤产1t成品油。油煤浆制备加氢液化450OC，20MPa分离单元

催化剂

制氢

循环溶剂

残渣

煤制备

加氢精制

油品化工品煤间接液化工艺流程简图

煤间接液化工艺先把煤全部气化成合成气（氢气和一氧化碳），然后再在催化剂存在下合成为汽油。约5～7t煤产1t油

气化炉锅炉蒸汽空分氧气粗煤气CO、H2净化变换F－T合成加氢提质合成油化工品发动机燃料煤三、政策分析3.1“十二五”期间，煤制油处于产业化升级示范阶段2011年3月，国家发改委出台的635号文要求，煤制油项目规模为100万t/a以上，并由国家发改委核准；《煤炭深加工示范项目规划》经批准后将尽快组织实施；“十二五”重点组织实施好现代煤化工产业的升级示范项目建设。2013年12月，国务院发布《政府核准的投资项目目录（2013年本）》要求100万t/a以上的煤制油项目由国务院投资主管部门核准。2014年7月17日，国家能源局发布《关于规范煤制油、煤制天然气产业科学有序发展的通知》要求，煤制油处于产业化示范阶段，要坚持统筹规划、科学布局、严格准入，在生态环境和水资源条件允许的前提下有序推进示范项目建设，适度发展产业规模；

因此，“十二五”期间，煤制油处于产业化升级示范阶段。国家通过对《煤炭深加工示范项目规划》中的煤制油项目升级示范，掌握和优化产业化技术，探索发展产业化煤制油的工艺和管理流程，为今后较大规模的发展煤制油产业做准备。3.2“十三五”期间预计将适当放开煤制油项目的审批

根据国家发改委《煤化工产业中长期发展规划》（征求意见稿），到2020年煤制油年产量达3000万t。目前国家煤制油项目处于升级示范阶段，随着“十二五”百万吨级的煤制油商业化示范项目的建成投产，其技术将会不断优化和成熟，效益更好。预计国家将在“十三五”期间适当放开煤制油项目的审批。［4］四、目前国内几大煤制油项目情况4.1神华集团煤制油项目

神华集团煤制油直接液化工业化装置巳正式于2004年8月底在内蒙古自治区鄂尔多斯市开工。这种把煤直接液化的煤制油工业化装置在世界范围内是首次建造。神华液化项目建成后，将是世界上第一套煤直接液化的商业化示范装置。神华煤直接液化项目总建设规模为年产油品500万吨，分二期建设，其中一期工程建设规模为年产油品320万吨，由三条主生产线组成，包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质、催化剂制备等14套主要生产装置。一期工程主厂区占地面积186公顷，厂外工程占地177公顷，总投资245亿元，建成投产后，每年用煤量970万吨，可生产各种油品320万吨，其中汽油50万吨，柴油215万吨，液化气31万吨，苯、混合二甲苯等24万吨。为了有效地规避和降低风险，工程采取分步实施的方案，先建设一条生产线，装置运转平稳后，再建设其它生产线。4.2山西潞安煤基合成油示范项目

山西潞安煤基合成油示范项目是国家“863”高新项目和中国科学院创新工程重大项目的延续，是通过国家级项目招标确定的煤基合成油示范项目。该项目以中国科学院山西煤炭化学研究所自主研发的“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术”为核心，采用原始创新自主知识产权技术，浆态床反应器、F-T合成催化剂、油品加工和系统集成全部由我国科学自主研制而成，目前已获得国家发明专利40余项，涵盖了先进煤间接液化的所有核心技术。煤基合成油可将高硫高灰劣质下组煤转化为燃料油替代石油，其规模化产业化可使煤炭可采储量增加一倍，开辟了一条劣质煤清洁加工的新途径。项目建成后将成为我国煤基合成油技术第一条产业化生产线。

项目分二期建设，示范项目是一期工程的第一条生产线。该生产线建设规模为16万吨/年当量油品，主要产品为柴油、石脑油、LPG及少量混合醇燃料，生产的柴油可直接加入到现有的汽车中，比一般汽车用油节省30%~40%。尾气排放达到欧V标准，并合理利用合成油装置富余氢气、排放的高纯度氮气和二氧化碳气，同期建设联产18万吨/年合成氨、30万吨/年尿素装置，CO2减排27万吨/年。该生产线总投资39亿元。一期工程规模为300万吨t/a（当量油品），计划2012年前后完成，预计总投资为280亿元。二期工程将在一期项目的基础上，根据煤源和市场状况扩大生产规模，适时建一个规模为200万吨/年的煤基合成油工厂，预算总投资为180亿元。4.3伊泰煤制油项目

伊泰集团与中科院山西煤化所合作完成了煤间接液化自主知识产权技术的中试，通过国家863项目验收。目前，年产48万吨（一期工程年产16万吨）煤基合成油品加工厂项目开工建设，总投资21.7亿元，其中固定资产投资18.5亿元。主要产品为柴油、石脑油及液化石油气，年产量分别为11万吨、3.8万吨、1.2万吨。4.4晋煤集团合成油示范工程

晋煤集团年产10万吨合成油示范工程，是山西省63项重点工程之一，也是晋城市20项重点工程之一。项目总投资16．98亿元人民币，主要生产产品为年产30万吨甲醇、10万吨93号汽油，副产品为年产1．3万吨液化石油气、1．6万吨硫磺。项目装置区占地454．8亩，工程将于2008年年底进行ＭＴＧ装置投料，产出合成油品，2008年底完成联动试车并工程交接。

4.5兖矿榆林煤间接液化项目

2008-04-07陕西省榆林市与兖矿集团双方签订《兖矿榆林煤间接液化项目合作协议》，投资150亿元建设100万吨/年规模工业示范装置，作为兖矿榆林100万吨煤制油工程，按照兖矿集团的规划，榆林煤制油项目分两期建设，一期工程计划于2013年建成年产500万吨油品的规模，需资金500亿元，二期建设规模是年产油品1000万吨。五、总结

稍早前，中国煤制油首席科学家李永旺曾公开表示，未来10~15年，随着石油国际需求增长，煤制油产业将迎来巨大的发展契机，目