我国煤制油的发展现状

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 中图分类号：T529 文献标志码：A

Abstract: The coal liquefaction project to expand technical and economic analysis, comprehensive point out the pros and cons of existence. After emphasized China's coal-to-oil demonstration project has made some progress should urgently develop a clear direction, determine the status of coal liquefaction technology reserves in our energy strategy, which is a clear choice in favorof coal enterprises extend coal industry, reducing investment impulse and blind sex.

Keywords: coal liquefaction; technology economy; energy strategy

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

［1］

重要方向。

已达56.5%）。通过现代煤制油技术，将煤炭转化为各种油品及化工产品，是符合我国能源消费结构特点的战略措施。

1.1我国能源消费结构的加速调整和升级，要求加快发展现代煤制油产业

世界界能源消费结构先后经历了由薪柴向煤炭、再由煤炭向石油和天然气转化的两次重大升级过程。发达国家在20世纪40年代—50年代完成了升级过程，发展中国家目前处在加速调整升级转换过程。中国经过30年的快速发展，已跨入由煤炭向石油、天然气等消费结构的快速调整升级阶段。因此，发展现代煤制油产业，是中国能源消费结构升级调整的迫切要求。

1我国能源结构决定了必须大力发展现代煤制油产业

能源是国民经济发展的基础，我国能源结构特点是“富煤、少气、缺油”。目前，我国已经探明石油储量248亿t ，天然气储量4.4×104亿m3，煤炭储量超过1×104亿t 。2011年中国煤炭产量35.2亿t ，原油产量2.01亿t ，天然气产量1011.15亿m3，煤炭消费占整体能源消费的70%以上。从储量数据看，煤炭在我国能源消费结构中，将长期占主导地位。从未来我国能源消费结构趋势看，煤炭能源消费比例将逐年降低，石油、天然气消费比例将逐年增加，导致石油供应对外依存度将会逐年增长（2011年

1.2加快现代煤制油产业发展，可有效缓解我国能源供需矛盾与石油供需的巨大缺口 近年来，国内石油消费高速增长与石油低产量之间的矛盾十分突出。2011年，中国已探明的石油储量占世界储量的1.3%，产量占世界总产量的5.6%，而消费量却占世界总量的9.2%。进入21世纪以后，中国国内原油供需缺口迅速扩大，到2011年我国原油净进口量为2.7亿t ，原油总消费量达到4.7亿t ；2012年我国原油净进口量有

可能增至3亿t ，原油总消费量可能达到5亿t 。据预测，按我国经济年均8%左右的增长速度计算，我国石油年消费量将由2011年的4.7亿t 上升到2020年6.1亿t 左右，而国内原油最大年产量只可达到2亿t 左右，到2020年供需缺口将达到4亿t 以上因此，加快煤制油产业发展，将煤炭转化为急需的油品及石油产品，已成为现实的必然选择。 1.3发展现代煤制油产业有利于保障我国能源安全

据预测，到2020年以后，我国石油消费需求的60%~70%要依赖进口。近几年，我国40%以上的进口原油来自中东。中东地区政局不稳，长期战乱，西方国家对中东石油资源加紧争夺控制，对我国石油供应安全造成了重大威胁。尽管中国进口原油渠道多元化取得了进展，实施了国家石油战略储备，可在短期缓解国内石油供需矛盾，但长期看，必须大力发展煤化工煤制油产业，以增强应对国际石油供应风险的能力。

1.4发展现代煤制油产业，可有效减轻国际油价上涨对中国经济发展的不利影响 据业内专家预测，现在世界石油产量正在接近高峰，预计2030年将达到高峰。第一次经济危机时油价约为30美元／bbl ，第二次经济危机时约为70美元／bbl ，第三次经济危机时冲高至147美元／bbl ，今后世界石油价格还会高位运行，价格至少在70美元／bbl~100美元／bbl ，到下一次经济危机时，有可能冲高至200美元／bbl 。据国际能源组织预计，原油价格每桶上升10美元，中国GDP 增速将会降低0.8%，物价上升0.8%。摩根斯坦利认为，国际原油价格(布伦特) 每桶涨1美元，中国的GDP 增幅将损失0.06%。据中国国家统计局测算，如果原油每桶上涨10美元，若持续一年，对居民消费价格指数的影响是0.3%~0.4%。大力发展现代煤制油产业，可减轻中国经济和社会发展对国际石油的依赖度，节约大量外汇支出，增加中国的净出口额，促进中国经

济增长。［2］

2煤制油技术简介

煤制油，又称煤液化燃油。顾名思义，

就是用煤制取燃油。煤液化技术在科学上称为煤基液体燃料合成技术，按合成工艺的不同，煤制油可以分为煤直接液化燃油和煤间接液化燃油2种。 2.1煤直接液化燃油

煤直接液化燃油（dieselofdirectcoalliquefac-tion ）是指先将煤磨成煤粉，然后通过高温（400℃以上）、高压（10Mpa 以上），在催化剂的作用下加氢裂解，转化成液体燃油。早在20世纪30年代，第一代煤直接液化燃油便通过直接加氢液化工艺在德国实现了工业化。但是其反应条件比较苛刻，反应温度470℃，反应压力70Mpa 。20世纪70年代后，中东战争和两次石油危机的爆发使煤直接液化工艺的研究开发重新得到了重视。世界各国相继开发了多种第二代煤直接液化工艺，如美国的氢—煤法、溶剂精炼煤法、供氢溶剂法等。随着科学技术的不断进步，现在世界上几大工业国正在研究第三代煤制油直接液化工艺。该工艺具有反应条件缓和、油收率高和油价相对较低的特点。目前，国际上已开发出的煤加氢液化工艺有10多种，比较有代表性的有德国的IG-OR 工艺、日本的NEDOL 工艺、美国的HTI 工艺。3种工艺中，比较成熟可靠的是德国的IGOR 工艺，其转化率能达到97%[1]。煤直接液化燃油的特点是转化效率高，可高达63%～68%；煤消耗量小，生产1t 液化油，需消耗原料洗精煤2.4t 左右。其缺点是必须选择适宜液化的煤种，要求原料煤氢含量高，氧和水含量低，灰分小于5%，S 、N 等杂原子含量小；化学反应条件比较苛刻，必须安排合理的加工流程进行深加工，才能变成优质的车用燃油；液化生成物比较复杂，给分离带来了较大的困难，生产出的油品品质相对较差；耗氢量比较大。随着科学技术的不断进步和科研力度的逐步加大，煤直接液化工艺必将进一步得到改善，反应压力和反应温度的降低，催化工艺的进一步优化，出油率的进一步提高是其主要发展方向。 2.2煤间接液化燃油

煤间接液化燃油（dieselofindirectcoalliquefaction ）是

指先将煤转化成合成气（CO 和H2），然后在一定温度、压力及催化剂的作用下合成生产出的煤油。间接液化工艺包括：煤的气化；F-T 合成反应；油品加工等3个步骤。其中F-T 合成是间接液化的核心工艺。该工艺1923年由德国科学家Fischer 和Tropsch 发明，简称F-T 合成。自19世纪30年代投产以来，煤间接液化工艺也经历了不断的发展与进步。当前，煤炭间接液化技术主要有：南非SASOL 公司的F-T 合成技术，荷兰shell 公司SMDS 技术，美国Mobil 公司的MTG 合成技术等。国外还有一些先进的合成技术，如丹麦Topsoe 公司的Tigas 法和美国Mobil 公司的STG 法等。但是已经工业化的煤间接液化技术只有南非SASOL 的F-T 合成技术和荷兰Shell 公司的SMDS 技术]。南非作为一个多煤的国家，开发煤炭间接液化历史悠久，20世纪30年代，南非从德国手中购买了F-T 工艺的使用权，建立了著名的SASOL 公司。南非有世界上最大的间接煤制油生产基地，年加工煤约4000万t 。Shell 公司在马来西亚利用F-T 工艺建成年产50万t 的油工厂。［3］

3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。

2012年4月，指导和规范“十二五”时期煤化工行业发展的纲领性文件——《煤炭深加工示范项目规划》下发到各省，《规划》在全国确定15个示范项目，其中涉及到煤制油的项目4个，一是神华宁煤在宁夏宁东的400万t/a煤间接液化项目；二是兖矿集团和延长石油在陕西榆林的100万t/a煤间接液化项目；三是山西高灰、中高硫煤炭清洁高效综合利用项目（煤制天然气、油品、焦油、烯烃及联产电力等产品）；四是内蒙古西部煤炭清洁高效综合利用项目（煤

制天然气、油品、焦油、烯烃及联产电力等

产品）。

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；100万t/a以上的煤制油项目由国务院投资主管部门核准，禁止建设100万t/a及以下规模的煤制油项目。严禁在煤炭净调入省发展煤制油；严禁挤占生活用水、农业用水和生态用水，以及利用地下水发展煤制油。

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］

4 项目进展

内蒙古伊泰煤炭股份有限公司计划投资建设的200万t/a煤间接液化制油示范项目，日前已获得国家发展和改革委员会的许可，开展项目前期工作。在之前的2013年9月，酝酿9a 之久的神华宁煤400万t 煤制油项目也获得了国家发改委的正式批复。这意味着，2008年8月以来的煤制油新项

目冻结令宣告解冻，我国酝酿扩大煤制油技术产业化示范项目规模。目前，伊泰煤炭股份有限公司旗下只有一条煤间接液化制油示范生产线，截至2013年12月31日，全年生产油品18.16万t 。这是该项目2012年底达产之后第一年实现满负荷稳定运行。同时，神华鄂尔多斯百万吨煤制油装置则是我国首个煤直接制油项目，2013年，该项目配套的10万t/a催化重整装置投产，可以生产煤制汽油产品，重整汽油辛烷值达到98、苯含量0.238%，在不添加任何辛烷值改进剂的前提下，即可达到国93号和京92号车用汽油要求。“我们的生产成本远低于炼油厂，平稳生产后，每吨油品的综合耗煤约为3.5t ，其中除去燃料煤，净原料煤消耗量为2t 。最初预期经过5~8a才盈利，实际2011年就开始盈利，当年实现了4亿多元利润，近两年盈利额已经成倍增加。”神华煤制油化工有限公司副总裁、总工程师舒歌平说。

2013年9月28日，经过10多年的艰辛探索，全球单套装置规模最大的煤制油项目——神华宁夏煤业集团年产400万t 煤炭间接液化示范项目在宁东能源化工基地正式开工建设。该项目总投资550亿元，计划2016年建成投产。项目以煤为原料，年转化煤炭2036万t ，年产合成油品405.2万t ，其中，调和柴油273.3万t 、石脑油98.3万t 、液化石油气33.6万t 。项目建成后，年均销售收入266亿元，年均利税总额153亿元。从1999年，神华煤制油项目前期工作就已开始。2004年，国家发改委确定由神华宁煤集团建设国家级煤制油示范项目。去年9月份项目正式获批。该项目采用了具有我国自主知识产权的成套技术，打破了国外的技术垄断，成为我国自主研发煤化工关键技术的一次历史性突破。值得注意的是，神华宁煤和伊泰的项目都是采用中科院山西煤化所与伊泰等几家企业共同组建的中科合成油的技术，可见国内自主研发的技术路线已成为国内煤制油技术的绝对主流。作为中国能源战略的组成部分，2004年8月，神华集团依托自主开发的技术，投资100多亿元兴建了全球首条百万吨级煤直接液化

制油示范生产线。稍早前，中国煤制油首席科学家李永旺曾公开表示，未来10~15a，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，目前我国已拥有76项煤制油发明专利，未来中国在煤制油领域技术

输出的优势明显。［5］

参考文献

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（4）.20

［2］高实泰. 对我国煤化工（煤制油）产业发展的思考[J].煤化工，2012，

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［3］郝剑虹，高海洋，张富兴. 煤制油技术在我国的发展技术现状[J].北京

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［4］王中银. 我国煤制油项目进展[J].

煤炭加工与综合利用，2014，14-15

［5］煤炭科技[N].2014,1，95