煤制油技術(shù)的工藝路線 直接液化和間接液化

• 洪前進(jìn) 2023年10月19日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 260 9
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深化油氣體制改革上，我國(guó)將實(shí)行勘查區(qū)塊競(jìng)爭(zhēng)出讓制度和更加嚴(yán)格的區(qū)塊退出機(jī)制，逐步形成以大型國(guó)有油氣公司為主導(dǎo)、多種經(jīng)濟(jì)成分共同參與的勘查開采體系。

目前，煤制天然氣已被列為我國(guó)現(xiàn)代煤化工示范工程之一，獲得先行示范和產(chǎn)業(yè)化推廣。我國(guó)天然氣需求空間較大，煤制天然氣可作為常規(guī)氣的有益補(bǔ)充，城市民用燃?xì)鈱⒆鳛橹饕繕?biāo)市場(chǎng)，具有一定發(fā)展空間，2022年煤制天然氣市場(chǎng)規(guī)模為61.6億立方米。

煤制天然氣是把煤炭轉(zhuǎn)化為能量密度更高的天然氣的化工過程，即把煤經(jīng)過氣化、除塵、變換、脫酸脫碳后，再通過甲烷化技術(shù)化學(xué)合成清潔的合成天然氣。煤制天然氣技術(shù)鏈中，最核心的技術(shù)是煤氣化和甲烷化，這兩項(xiàng)技術(shù)目前都已經(jīng)打破國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了完全國(guó)產(chǎn)化。

我國(guó)是一個(gè)相對(duì)富煤少油的國(guó)家，發(fā)展煤制烯烴具有一定戰(zhàn)略意義，但發(fā)展煤制烯烴也應(yīng)該本著科學(xué)的態(tài)度，不能盲目發(fā)展，搞重復(fù)性建設(shè)，對(duì)發(fā)展煤制烯烴的客觀條件和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)都應(yīng)有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。

(1)煤制烯烴仍然面臨傳統(tǒng)的以原油為原料的石化行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，特別是中東地區(qū)石化工業(yè)的快速發(fā)展，必將對(duì)我國(guó)的煤制烯烴產(chǎn)業(yè)造成一定的沖擊。因此，在發(fā)展煤制烯烴項(xiàng)目前應(yīng)做好充分的經(jīng)濟(jì)分析，以免造成不必要的損失和浪費(fèi)。

(2)盡管目前國(guó)內(nèi)煤制烯烴的工業(yè)化技術(shù)逐漸走向成熟，但在開工率、設(shè)備的穩(wěn)定性等方面依舊存在問題。這就需要繼續(xù)加大關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)力度，特別是新一代高效催化劑的研制，同時(shí)積極鼓勵(lì)研發(fā)企業(yè)抓緊組織新一代甲醇制烯烴技術(shù)工業(yè)化示范，為煤制烯烴產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)準(zhǔn)備條件。

(3)現(xiàn)代煤化工耗煤、耗水量大，發(fā)展煤制烯烴應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源和水資源是否滿足需要。煤化工用煤應(yīng)盡量不與發(fā)電用煤、民用煤等沖突，建議使用高硫、高灰劣質(zhì)煤發(fā)展煤化工。同時(shí)，考慮到煤制烯烴項(xiàng)目耗水量極大，一定要視當(dāng)?shù)厮Y源情況而定，做到不與人爭(zhēng)水。

(4)煤化工基地大多遠(yuǎn)離市場(chǎng)，產(chǎn)品需要外運(yùn)，交通運(yùn)輸條件往往較差。因此，煤制烯烴項(xiàng)目必須在煤炭坑口的工業(yè)化園區(qū)一體化建設(shè)，以減少運(yùn)輸，保證煤價(jià)低廉，同時(shí)可充分利用工業(yè)園區(qū)內(nèi)的公共設(shè)施，減少投資。

(5)煤化工產(chǎn)業(yè)均屬高耗能、高污染行業(yè)，發(fā)展煤制烯烴應(yīng)符合國(guó)家節(jié)能減排的要求。

綜合以上條件可以看出，在我國(guó)發(fā)展煤制烯烴應(yīng)綜合考慮多方面的情況，企業(yè)也應(yīng)按照國(guó)家的統(tǒng)籌規(guī)劃合理布局，規(guī)范發(fā)展，走安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，確保煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著石油資源的日漸減少，石油的價(jià)格直線攀升。利用煤化工產(chǎn)品替代石油化工產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)日漸顯現(xiàn)。而且隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境問題越來越重視，節(jié)能減排力度越來越大，天然氣作為清潔能源的優(yōu)點(diǎn)日益突出。而天然氣產(chǎn)品在我國(guó)相對(duì)稀缺，市場(chǎng)容量巨大而且穩(wěn)定。

發(fā)展煤制氣產(chǎn)業(yè)是立足國(guó)內(nèi)能源資源稟賦國(guó)情，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)天然氣供應(yīng)能力的重要途徑。在現(xiàn)有煤制氣產(chǎn)能基礎(chǔ)上，加大示范項(xiàng)目建設(shè)力度，推進(jìn)戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)能儲(chǔ)備任務(wù)落實(shí)。

目前國(guó)內(nèi)已有煤制氣的關(guān)鍵裝備，不僅在很大程度上依賴國(guó)外，且傳統(tǒng)煤制氣工藝的能耗、水資源消耗等較大。有研究指出，從全生命周期過程來看，煤制天然氣的一次能源消耗和二氧化碳排放均高于被替代的傳統(tǒng)能源和技術(shù)。煤制天然氣作為清潔產(chǎn)業(yè)，極大地節(jié)約了煤炭資源，提升了煤炭?jī)r(jià)值。

圖表：2023-2028年中國(guó)煤化工市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

根據(jù)中研研究院《2023-2028年煤化工行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》分析得知，我國(guó)煤化工行業(yè)的供給能力完全能夠滿足下游需求，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展提供能源及原材料的基礎(chǔ)保障，2028年中國(guó)煤化工市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到34945億元。

在深化油氣體制改革上，我國(guó)將實(shí)行勘查區(qū)塊競(jìng)爭(zhēng)出讓制度和更加嚴(yán)格的區(qū)塊退出機(jī)制，逐步形成以大型國(guó)有油氣公司為主導(dǎo)、多種經(jīng)濟(jì)成分共同參與的勘查開采體系。完善成品油價(jià)格形成機(jī)制。持續(xù)推進(jìn)新疆油氣勘查開采改革試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善制度并加快向全國(guó)推廣。推動(dòng)天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸和銷售分離，大力推進(jìn)天然氣基礎(chǔ)設(shè)施向第三方市場(chǎng)主體開放。進(jìn)一步深入石油企業(yè)改革，鼓勵(lì)具備條件的油氣企業(yè)發(fā)展股權(quán)多元化和多種形式的混合所有制。

煤制油技術(shù)的工藝路線

煤液化主要有兩條技術(shù)路線，直接液化和間接液化，均起源于德國(guó)。1973年石油能源危機(jī)后，德國(guó)、美國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在原有基礎(chǔ)上相繼研究開發(fā)出一批煤炭直接液化新工藝，但目前國(guó)外并沒有正在商業(yè)運(yùn)行中的工業(yè)化裝臵。神華集團(tuán)綜合國(guó)內(nèi)外單元技術(shù)之長(zhǎng)，集成開發(fā)出了神華煤直接液化工藝，并在鄂爾多斯建設(shè)了百萬噸級(jí)直接液化煤制油裝置。

1、煤直接液化

煤直接液化技術(shù)又稱煤加氫液化，是將煤制成煤漿，在高壓下，通過催化加氫裂化，同時(shí)包括熱裂解、溶劑萃取、非催化液化，將煤降解、加氫轉(zhuǎn)化為液體烴類，然后再通過加氫精制等過程，脫除煤中氮、氧、硫等雜原子并提高油的品質(zhì)。煤直接液化過程包括煤漿制備、反應(yīng)、分離和加氫提質(zhì)等單元。

2、煤間接液化

所謂煤間接液化，是區(qū)別于煤直接液化而言的，煤間接液化，是將煤首先氣化成有效成分為H2和CO的合成氣，然后合成氣在催化劑作用下，經(jīng)F-T合成反應(yīng)生產(chǎn)有機(jī)烴類。而直接液化是將年輕煤褐煤煙煤等在高高壓下直接加氫，轉(zhuǎn)化成有機(jī)烴等化合物。煤間接液化技術(shù)是先將煤氣化生產(chǎn)合成氣，完全破壞煤原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)，然后以合成氣為原料通過費(fèi)托合成(Fischer Tropsch Synthesis)生產(chǎn)出餾程不同的液態(tài)烴。煤間接液化包括煤氣化單元、氣體凈化單元、FT合成單元、分離單元、后加工提質(zhì)單元等。與直接液化技術(shù)相比，間接液化技術(shù)對(duì)煤質(zhì)基本沒有要求。當(dāng)前，煤間接液化最重要的3個(gè)產(chǎn)品為烴類燃料、甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)。

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  2023-2028年煤化工行業(yè)深度分析及投資戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告

  煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。主要包括煤的氣化、液化、干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。煤化學(xué)加工過程。煤中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是以...

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