發(fā)布時(shí)間：2016-11-26 15:23

  本文關(guān)鍵詞：與石油化工和熱電聯(lián)合是煤化工可持續(xù)發(fā)展之路——《石油替代綜論》專著中煤化工部分要點(diǎn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

煉油技術(shù)與工程

２００９年１月

ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＲＥＦＩＮＥＲＹＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ

第３９卷第１期

綜

述

與石油化工和熱電聯(lián)合是煤化工可持續(xù)發(fā)展之路

——《石油替代綜論》專著中煤化Ｔ

陳俊武陳香生

中國(guó)石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司（河南省洛陽市４７１００３）

摘要：作者新近編著的《石油替代綜論》專著即將出版，該專著系統(tǒng)介紹了如下一些問題：石油和有可能替代石油的國(guó)內(nèi)外資源狀況；用各種替代資源（包括煤、天然氣、油頁巖、油砂、生物質(zhì)、核能、太陽能等）生產(chǎn)目前的石油化工產(chǎn)品（主要是油品、烯烴、芳烴、醇醚和氫氣）及其他化學(xué)品的工藝和技術(shù)；新能源替代技術(shù)的應(yīng)用推廣前景和最有希望實(shí)現(xiàn)的石油能源替代的路線圖；不同交通運(yùn)輸工具的能耗與節(jié)能，非常具有替代前景的氫燃料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，以及Ｃ０２的捕集與減排等。煤化工在中國(guó)如何發(fā)展，這是目前人們比較關(guān)心的問題，為了發(fā)揮雜志信息傳播快、傳播面廣的特點(diǎn)，特摘專著中有關(guān)煤化工部分的要點(diǎn)刊出。這部分內(nèi)容說明了在我國(guó)只能適度發(fā)展煤化工的原因；提出切忌以原料為線對(duì)行業(yè)劃界，建議以生產(chǎn)石油產(chǎn)品、低碳烯烴、替代天然氣為目的產(chǎn)品的煤化工企業(yè)，與煉油、石油化工、熱電企業(yè)聯(lián)合，以達(dá)到減少投資、降低能耗、優(yōu)化管理、減少溫室氣體排放、理順銷售渠道并降低銷

售成本的雙贏效果。

分要點(diǎn)

關(guān)鍵詞：煤化工石油化工熱電聯(lián)合煤液化煤制烯烴ＩＧＣＣ甲醇

１

中國(guó)國(guó)情具備適度發(fā)展煤化工條件

我國(guó)油、氣資源緊缺，煤資源相對(duì)豐富。在油

求的前提下盡可能多地提供乙烯原料，但２０１０年和２０２０年乙烯原料仍將分別缺口５Ｍｔ／ａ和１４Ｍｔ／ａ左右。

如果中國(guó)石油化工股份有限公司（簡(jiǎn)稱“中國(guó)石化”）到２０１０年仍占全國(guó)乙烯產(chǎn)量１５的７０％，即中國(guó)石化乙烯生產(chǎn)能力達(dá)１０．５

Ｍｔ／ａ

價(jià)居高不下的情況下，適度地發(fā)展煤化工，既可得到替代石油的運(yùn)輸燃料油品，還可得到替代石油的基本石油化工原料，再進(jìn)一步延伸生產(chǎn)鏈，可獲得更多的高附加值產(chǎn)品。這對(duì)保證我國(guó)能源安全和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中，到２０１０年末，我國(guó)乙烯裝置生產(chǎn)能力將顯著提高，但仍然只能滿足國(guó)內(nèi)乙烯當(dāng)量需求的５５％。到２０２０年，乙烯裝置生產(chǎn)能力還將進(jìn)一步提高，但也僅能滿足國(guó)內(nèi)乙烯當(dāng)量需求的６０％左右。我國(guó)石化工業(yè)的發(fā)展面臨資源制約的矛盾，近年來國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量一直在１８０Ｍｔ／ａ左右，其增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)低于石油需求的增長(zhǎng)速度。隨著今后乙烯工業(yè)的發(fā)展，化工用油短缺的矛盾也將日益突出。如果國(guó)內(nèi)乙烯當(dāng)量滿足率達(dá)到約６０％，則２０１０年乙烯裝置生產(chǎn)能力將為１５Ｍｔ／ａ、２０２０年則要達(dá)到２３Ｍｔ／ａ。目前我國(guó)原油加工量和乙烯產(chǎn)量之比約為４０：１，乙烯所需化工用油可以實(shí)現(xiàn)自給，但到２０２０年我國(guó)原油加工量和乙烯產(chǎn)量之比可能降至２０：１，化工用油自給的難度將大大增加。在我國(guó)石油煉制工業(yè)的發(fā)展中，盡管要求在優(yōu)先滿足全國(guó)運(yùn)輸燃料需

Ｍｔ／ａ，

按２００５年中國(guó)石化的原油加工量與乙烯產(chǎn)量之比（２６．３），則需要加工原油２７６．１５Ｍｔ／ａ。顯然，中國(guó)石化在２０１０年難以達(dá)到這么高的原油加工量，因?yàn)閾?jù)專家預(yù)測(cè)，２０２０年我國(guó)石油需求總量在４５０Ｍｔ／ａ，國(guó)產(chǎn)原油供應(yīng)量為１８０—２００

Ｍｔ／ａ，

石油供需缺口將達(dá)到２５０—２７０Ｍｔ／ａ，石油自給率將進(jìn)一步下降到５０％左右。中國(guó)石化到２０２０年才有可能達(dá)到２８０Ｍｔ／ａ的原油加工量，難以在２０１０年就達(dá)到如此高的原油加工量水平。

收稿日期：２００８一ｌＯ一２１。

作者簡(jiǎn)介：陳俊武，１９４８年北京大學(xué)化工系畢業(yè)，中國(guó)科學(xué)院院士，國(guó)家工程建設(shè)設(shè)計(jì)大師，長(zhǎng)期從事煉油工程設(shè)計(jì)工作；１９８５年獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，１９９５年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)；主編有“催化裂化工藝與工程”專著；近年致力研究我國(guó)能源替代問題，指導(dǎo)我國(guó)首套萬噸級(jí)甲醇制

烯烴（ＤＭＴＯ）裝置工業(yè)化試驗(yàn)，指導(dǎo)正在建設(shè)的首套ＤＭＴＯ

工業(yè)裝置的工程設(shè)計(jì)；長(zhǎng)期擔(dān)任《煉油技術(shù)與工程》雜志編輯

委員會(huì)主任。

萬方數(shù)據(jù)　

煉油技術(shù)與工程２００９年第３９卷

所以，中國(guó)石化也同樣面臨原油加工量增長(zhǎng)速度２０１０年后才能得到完整的標(biāo)定數(shù)據(jù)。以上煤化跟不上石油化工石腦油需求的增長(zhǎng)速度的局面。工裝置經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐和考核后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將在石腦油資源不足的情況下，我國(guó)乙烯生產(chǎn)原料對(duì)我國(guó)今后煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響，，對(duì)的供需矛盾將會(huì)日益尖銳，因此必須在擴(kuò)大石腦解決石油化工基礎(chǔ)原料短缺有積極的示范和引導(dǎo)

油來源的同時(shí)，開發(fā)更豐富、更廣泛的多元化的乙作用。

烯生產(chǎn)原料路線。

２．１．１技術(shù)成熟性

綜上可知，不論是從油品還是從石化產(chǎn)品需ＭＴＯ和ＭＴＰ兩種工藝的中型試驗(yàn)和工業(yè)化求角度考慮，我國(guó)適度發(fā)展煤化工用于補(bǔ)充石油試驗(yàn)均取得了比較好的結(jié)果，將已經(jīng)公布的國(guó)內(nèi)資源的不足，對(duì)減少對(duì)國(guó)外原油的依存度，保障國(guó)外兩種工藝中型試驗(yàn)產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)歸納為表１。家能源安全有積極意義。ＭＴＯ工藝的優(yōu)點(diǎn)是能夠同時(shí)得到市場(chǎng)緊缺的乙烯和丙烯，甲醇中的碳絕大部分轉(zhuǎn)化為有用的乙２國(guó)內(nèi)煤制烯烴、醇醚技術(shù)現(xiàn)狀

烯和丙烯，選擇性達(dá)８０％左右；ＭＴＰ工藝的主要２．１煤制烯烴項(xiàng)目

優(yōu)點(diǎn)是絕大部分產(chǎn)品是市場(chǎng)更為需要的丙烯，副目前比較成熟的煤制烯烴工藝有煤經(jīng)由甲醇產(chǎn)約１０％的需要進(jìn)一步精制的粗汽油和液化石制乙烯和丙烯的ＭＴＯ工藝，以及煤經(jīng)由甲醇制丙油氣。對(duì)于１．８Ｍｔ／ａ甲醇原料的規(guī)模，由于乙烯烯的ＭＴＰ工藝。國(guó)內(nèi)外都有人對(duì)兩種工藝進(jìn)行和丙烯的產(chǎn)能為０．２～０．３Ｍｔ／ａ水平，后續(xù)加工了技術(shù)開發(fā)。中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、裝置基本處于經(jīng)濟(jì)規(guī)模。而１．０～３．０Ｍｔ／ａ規(guī)模中國(guó)石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司、陜西新興的煤直接液化裝置，雖然可生產(chǎn)替代油品，但后續(xù)煤化工公司合作開發(fā)的ＤＭＴＯ工藝，在國(guó)內(nèi)成功產(chǎn)品加工和精制規(guī)模偏小，難以達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模。進(jìn)行萬噸級(jí)示范試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，已用于正在建設(shè)ＭＴＯ和ＭＴＰ兩種工藝所用催化劑性能、反應(yīng)器的內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市０．６Ｍｔ／ａ工業(yè)裝置上，該的工程放大問題是否已經(jīng)成功解決還有待工業(yè)化工業(yè)裝置預(yù)計(jì)２０１０年底投產(chǎn)。國(guó)內(nèi)煤業(yè)集團(tuán)也裝置建成并成功運(yùn)行后才能確定，從穩(wěn)妥的角度引進(jìn)了德國(guó)Ｌｕｒｇｉ公司的ＭＴＰ工藝技術(shù)。當(dāng)前中考慮，目前不宜進(jìn)行大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

國(guó)大唐國(guó)際發(fā)電股份公司正在建設(shè)ＭＴＰ工業(yè)裝表１ＭＴＯ和ＭＴＰ工藝的產(chǎn)物分布數(shù)據(jù)

置，該裝置以褐煤為原料，采用殼牌粉煤氣化、氣ｏｆＭＴＯａｎｄＭＴＰｐｒｏｃｅｓｓ

體變換、低溫甲醇洗、Ｌｕｒｇｉ低壓甲醇合成、ＭＴＰ＠丙烯生產(chǎn)工藝以及Ｓｐｈｅｆｉｐｏｌ聚丙烯生產(chǎn)工藝等產(chǎn)物—鬻摯篙

Ｔａｂｌｅ１

Ｐｒｏｄｕｃｔｓｌａｔｅ技術(shù)，年產(chǎn)１．６７Ｍｔ原料甲醇、０．４６Ｍｔ聚丙烯及其他副產(chǎn)品。中國(guó)神華寧煤集團(tuán)建設(shè)的年產(chǎn)１．６７Ｍｔ甲醇和０．４７４Ｍｔ聚丙烯的ＭＴＰ工業(yè)裝置，預(yù)計(jì)２０１０年投產(chǎn)。中國(guó)石化上海石油化工研究院與中國(guó)石化北京燕山分公司、中國(guó)石化工程建設(shè)公司（ＳＥＩ）合作開發(fā)的甲醇制烯烴工藝（ＳＭＴＯ）在北京燕山分公司進(jìn)行了萬噸級(jí)規(guī)模甲醇進(jìn)料的２．１．２經(jīng)濟(jì)合理性

工業(yè)化示范試驗(yàn)。與德國(guó)Ｌｕｒｇｉ公司的ＭＴＰ＠工煤經(jīng)由甲醇制烯烴項(xiàng)目的投資按每年每噸乙藝采用固定床型式有所不同，清華大學(xué)的ＭＴＰ工烯計(jì)約為（２．０～２．５）×１０４ＲＭＢ￥／（ｔ?ａ）。對(duì)藝采用流化床型式，經(jīng)過催化劑的催化作用，生成于規(guī)模為１．８Ｍｔ／ａ的煤制甲醇裝置，配套ＭＴＯ以丙烯為主的反應(yīng)產(chǎn)物，從而避免了固定床ＭＴＰ或ＭＴＰ裝置，生產(chǎn)聚合級(jí)乙烯和丙烯的煤化工項(xiàng)反應(yīng)器內(nèi)ＺＳＭ類型催化劑因需要每月切換反應(yīng)目，按照目前的原材料價(jià)格和設(shè)備、安裝成本計(jì)器頻繁進(jìn)行再生的缺點(diǎn)，采用該工藝技術(shù)的具有算，總投資達(dá)到１７０

Ｘ

１０８

ＲＭＢ￥左右，因此煤經(jīng)

我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的年生產(chǎn)萬噸丙烯的工業(yè)化試．由甲醇制烯烴技術(shù)屬于投資密集型技術(shù)。煤制烯驗(yàn)裝置已于２００８年開始建設(shè)。

烴項(xiàng)目每獲得１ｔ烯烴約需６ｔ煤，因此甲醇和烯正在建設(shè)的ＭＴＯ和ＭＴＰ工業(yè)裝置均要到

烴的生產(chǎn)成本與煤炭原料的價(jià)格密切相關(guān)。２００８

萬　

方數(shù)據(jù)

第１期陳俊武等．與石油化工和熱電聯(lián)合是煤化工可持續(xù)發(fā)展之路

一３一

年９月我國(guó)乙烯的ＣＦＲ價(jià)格（不含保險(xiǎn)和稅收的

價(jià)格，即ＦＯＢ＋運(yùn)費(fèi)）是１

４１３

ＵＳ￥／ｔ（約合９

９００

ＲＭＢ￥／ｔ），根據(jù)中國(guó)石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司所做的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，在原油價(jià)格為５０３．２ＵＳ￥／ｍ３（８０ＵＳ￥／ｂｂｌ）以上時(shí)，煤制甲醇的成本如果能低于２

０００

ＲＭＢ￥／ｔ，甲醇制烯烴的生產(chǎn)

成本要比石腦油裂解制烯烴的成本大約低１

０００

ＲＭＢ

Ｙ／ｔ，具有明顯經(jīng)濟(jì)效益。（受全球金融危機(jī)

及世界經(jīng)濟(jì)衰退影響，國(guó)際原油價(jià)格在本文封稿時(shí)已下滑到低于３１５ＵＳ￥／ｍ３（５０ＵＳ￥／ｂｂｌ），煤

炭、甲醇、鋼材價(jià)格均對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)帶來不確定性，因此需要對(duì)煤化工項(xiàng)目的前期論證采取嚴(yán)謹(jǐn)

的態(tài)度。）

２．１．３產(chǎn)業(yè)化可行性

目前國(guó)內(nèi)石油化工基本原料短缺，單純依靠煉油廠的資源無法滿足需求，大體每１００ｔ原油經(jīng)

深度加工可生產(chǎn)１５ｔ乙烯和丙烯，而煉油廠的石腦油又是生產(chǎn)汽油和芳烴的重要原料，因此用煤

替代部分石腦油是可行的。而且每替代１ｔ石腦

油只需要３ｔ原料煤，這就比用４ｔ煤液化生產(chǎn)１

ｔ

油品更節(jié)約能源和資源，因此煤經(jīng)甲醇制烯烴的產(chǎn)業(yè)化前景在新疆更為良好。雖然烯烴生產(chǎn)規(guī)模不到百萬噸級(jí)，而且需要配置多臺(tái)氣化爐，但與乙

烯裂解爐的數(shù)量（乙烯產(chǎn)量０．１０—０．１５Ｍｔ／ａ配１

臺(tái)乙烯裂解爐）相比只多出ｌ倍。

煤經(jīng)由甲醇制烯烴的產(chǎn)品（聚合物）數(shù)量較少，便于輸送。就是在新疆這樣的邊遠(yuǎn)地區(qū)，由于煤炭資源豐富，如果生產(chǎn)規(guī)模足夠大，就有生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)，對(duì)內(nèi)地市場(chǎng)尚有競(jìng)爭(zhēng)力，而且還有進(jìn)一步進(jìn)入中亞市場(chǎng)的可能性。

２．１．４

水資源是關(guān)鍵的制約因素?zé)o論煤制烯烴或煤制油的生產(chǎn)過程都要消耗大量新鮮水（轉(zhuǎn)化煤１ｔ約需水１０—１５ｔ），因此應(yīng)

切實(shí)研究得力的節(jié)水措施，對(duì)于烯烴產(chǎn)量為０．６０

Ｍｔ／ａ的ＭＴＯ和ＭＴＰ裝置，年新鮮水消耗量達(dá)３０Ｍｔ左右。如果增加設(shè)備投資，大量采用空氣冷卻設(shè)備，水消耗量會(huì)有所下降。

２．１。５

國(guó)內(nèi)可適度發(fā)展煤制烯烴產(chǎn)業(yè)

這里講“適度”，是因?yàn)榕c石油化工產(chǎn)業(yè)相比，煤化工是投資非常巨大、耗水量大、溫室氣體排放嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)，不太適合中國(guó)國(guó)情。由于中國(guó)

油氣資源不足，從國(guó)家能源安全角度考慮需要掌

握這項(xiàng)技術(shù)，作為石油化工原料和產(chǎn)品的補(bǔ)充。

萬　

方數(shù)據(jù)對(duì)于石油和天然氣資源豐富區(qū)（如新疆），由于遠(yuǎn)

離國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)，不論從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的角度，還是從煤炭資源利用效率角度，發(fā)展煤制烯烴比煤制

油更為有利。煤液化工廠一般規(guī)模在３．０

Ｍｔ／ａ，

與目前世界加工能力為１０．０Ｍｔ／ａ的常規(guī)原油煉

油廠相比，規(guī)模偏小。南非的間接法液化廠雖然

達(dá)到了７．０Ｍｔ／ａ的規(guī)模，但仍遜于一般煉油廠。如果煤制油規(guī)模要達(dá)到１０．０Ｍｔ／ａ，需要１０—２０條主要生產(chǎn)線，管理十分復(fù)雜，規(guī)模效益難以發(fā)揮。而且每年幾百萬噸產(chǎn)品要遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，必然會(huì)給銷售環(huán)節(jié)帶來不少問題：首先由于煤制油

的產(chǎn)品難以管道輸送，每噸產(chǎn)品要支付數(shù)百元的

運(yùn)輸費(fèi)用；目前煤制油產(chǎn)業(yè)往往由煤炭集團(tuán)經(jīng)營(yíng)，

不易建成獨(dú)立的銷售網(wǎng)絡(luò)，在與國(guó)內(nèi)大石油集團(tuán)的競(jìng)爭(zhēng)中很難取得優(yōu)勢(shì)，因此難免在產(chǎn)品銷售價(jià)格上要付出代價(jià)。因此煤制烯烴項(xiàng)目建設(shè)需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C、細(xì)致的規(guī)劃和周密的部署。甲醇與汽油混合成為Ｍ—１５和Ｍ一８５等甲醇汽油，可以替代汽油用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。由于有不

同的觀點(diǎn)和爭(zhēng)議，甲醇汽油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還沒有發(fā)

布，但在山西等省已經(jīng)示范運(yùn)用較長(zhǎng)時(shí)間。二甲

醚可替代柴油用于柴油機(jī)，還可替代民用液化石油氣。

技術(shù)成熟性

用煤生產(chǎn)甲醇和二甲醚的技術(shù)十分成熟，國(guó)

內(nèi)外擁有眾多專利。

當(dāng)煤價(jià)低于２００ＲＭＢ￥／ｔ時(shí)，甲醇生產(chǎn)成本約為１

６００

ＲＭＢ￥／ｔ，二甲醚生產(chǎn)成本約為２

８００

ＲＭＢ￥／ｔ，但國(guó)外市場(chǎng)價(jià)格由于供需關(guān)系波動(dòng)較大，２００８年上半年中國(guó)進(jìn)口甲醇的ＣＦＲ價(jià)格在

４００—４５０ＵＳ￥／ｔ之間波動(dòng)。２００８年下半年的

１０—１１月份受需求減緩的影響，又降到了３００

ＵＳ￥／ｔ以下，最低甚至為２０５ＵＳ￥／ｔ，筆者認(rèn)為這是特定時(shí)期的非正常價(jià)格。２．２．３產(chǎn)品適用性

從燃燒性能看，甲醇和二甲醚適宜作運(yùn)輸燃料。從適用方便性角度考慮，二甲醚只能用壓力容器儲(chǔ)存，對(duì)小型轎車不太適用（出租車除外）。從環(huán)保要求看，甲醇汽油燃燒的尾氣甲醛含量較高，必須采用專門的尾氣處理設(shè)備。此外，現(xiàn)有汽車如要使用甲醇或二甲醚，其動(dòng)力系統(tǒng)必須改造。

２．２煤制醇醚燃料

２．２．１

２．２．２經(jīng)濟(jì)合理性

煉油技術(shù)與工程２００９年第３９卷

２．２．４產(chǎn)業(yè)化可行性

煤制甲醇和二甲醚的工廠均已達(dá)到百萬噸級(jí)

規(guī)模，完全具備產(chǎn)業(yè)化條件。但是兩種原料的熱

值均比汽油和柴油低很多，大致１．６５ｔ甲醇能替

代１ｔ汽油；１．５ｔ二甲醚替代１ｔ柴油。由于運(yùn)輸量較大，與市場(chǎng)距離遠(yuǎn)，相應(yīng)的運(yùn)輸費(fèi)用、調(diào)合設(shè)施以及加油設(shè)施的投資也較高，因此在邊遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)煤制甲醇和二甲醚工廠可能喪失競(jìng)爭(zhēng)力。

３煤化工與煉油、石油化工結(jié)合會(huì)取得雙贏效果

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外煤液化制油工藝正在趨于成熟。工業(yè)化推廣應(yīng)用的關(guān)鍵取決于其

是否具有高于目前常規(guī)石油煉油廠的經(jīng)濟(jì)收益、穩(wěn)定的資源供應(yīng)以及較小的環(huán)境影響。

不論采用何種煤液化技術(shù)，進(jìn)行煤液化的投資額都非常大，年生產(chǎn)１ｔ油的總投資達(dá)１×１０４ＲＭＢ￥以上，因此，只有進(jìn)行大規(guī)模商品化生產(chǎn)，

才能取得規(guī)模效益。

中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所針對(duì)煤液化工藝的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行的大部分研究表明，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的商業(yè)化煤液化廠應(yīng)每天生產(chǎn)液體產(chǎn)品７９５—

１５９０

ｍ３，這樣的一座煤液化廠需每天處理煙煤

１５０～３５０

ｋｔ。按照最低的處理能力計(jì)算，煤液化

廠每年處理煙煤５．０Ｍｔ，但與現(xiàn)代化的石油化工

廠其原油日加工能力一般超過３１８０

ｍ３相比，煤

液化廠的生產(chǎn)能力仍然偏低。

直接液化法所生產(chǎn)的柴油十六烷值過低，而

間接液化法所產(chǎn)柴油質(zhì)量?jī)?yōu)異（除密度較低外）。

同時(shí)，間接液化法生產(chǎn)的石腦油是優(yōu)良的裂解制乙烯原料，生產(chǎn)汽油比較困難；而直接液化法可生產(chǎn)汽油及芳烴產(chǎn)品。因此，兩種煤液化工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)取長(zhǎng)補(bǔ)短。如果為此同時(shí)建設(shè)煤直接和間接液化裝置，將增加工廠的投資、使工廠的管理十分復(fù)雜并增加內(nèi)部產(chǎn)品調(diào)配的復(fù)雜性。另外，煤液化廠的產(chǎn)品品種與常規(guī)石油化

工廠相比不夠豐富，３．０Ｍｔ／ａ規(guī)模的煤液化廠由于達(dá)不到經(jīng)濟(jì)規(guī)模而難以向石油化工下游延伸。

我國(guó)煤炭資源相對(duì)石油而言較為豐富，主要用于發(fā)電，這是不可能改變的國(guó)情。因此煤制油

不可能形成太大規(guī)模，在未來１０年內(nèi)能替代石油

化工產(chǎn)品需求量的１０％已經(jīng)是高指標(biāo)，在未來２０年內(nèi)能替代石油化工產(chǎn)品需求量的２０％已經(jīng)是

奢望。

萬　

方數(shù)據(jù)一個(gè)或數(shù)個(gè)煤制油產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)的幾百萬噸（或者遠(yuǎn)期的幾千萬噸）油品從局部企業(yè)看是一個(gè)極大的數(shù)量，而從全國(guó)油品消費(fèi)總量來看仍然是少

數(shù)。在全國(guó)建立煤化工企業(yè)獨(dú)立的油品銷售體系和網(wǎng)絡(luò)既不現(xiàn)實(shí)也無必要，除非是在有限的本地區(qū)銷售。打破行業(yè)封閉，利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的油品基

礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行銷售既可理順銷售渠道又有利于降低

銷售成本。因此，煤制油項(xiàng)目最好能與煉油和石

油化工項(xiàng)目聯(lián)合實(shí)施，這應(yīng)該是煤液化產(chǎn)業(yè)發(fā)展

的方向和國(guó)家主管部門應(yīng)考慮的問題。

鑒于上述情況，最有效的聯(lián)合做法是直接將

煤液化的初級(jí)產(chǎn)品輸送到附近現(xiàn)有的煉油廠中，

作為煉油廠的二次加工原料，或者與煉油廠的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)合。煤液化工廠和煉油廠都有許多功能相同的輔助設(shè)施，不少公共設(shè)施肯定能實(shí)現(xiàn)共用。另外，煉油廠和煤液化廠的一些單元操作也非常相似，使得煤液化可能與煉油一并規(guī)劃和實(shí)施。煤液化和煉油廠的可結(jié)合點(diǎn)主要包括產(chǎn)品調(diào)合、產(chǎn)品進(jìn)一步深加工以及公用工程聯(lián)合�？晒灿玫膯卧筒块T至少有制氫、空氣分離、發(fā)電、蒸汽、制冷、維修、中間產(chǎn)品儲(chǔ)罐、產(chǎn)品銷售等。國(guó)外專家估計(jì)這樣結(jié)合時(shí)ｌｍ３液化燃料油的成本可降低

１９—３１

ＵＳ￥，同時(shí)可以降低Ｃ０２的排放。

４煤發(fā)電與煤化工聯(lián)產(chǎn)是值得推廣的高效、節(jié)能

技術(shù)

長(zhǎng)期以來，由于產(chǎn)業(yè)部門的傳統(tǒng)分工和彼此

獨(dú)立的技術(shù)特點(diǎn)，煤發(fā)電歸口電力部門管理，煤化

工歸口化工部門管理，各司其職，互不聯(lián)系。但近年來，通過一系列方案論證，提出煤在發(fā)電的同時(shí)可以生產(chǎn)化工產(chǎn)品（油、甲醇、氫、替代天然氣），這種方案又稱為煤電．煤化工聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

煤電?煤化工聯(lián)產(chǎn)源于早期的ＩＧＣＣ技術(shù)的應(yīng)用。ＩＧＣＣ技術(shù)首先把煤氣化變?yōu)槊簹�，煤氣凈化后進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)出來的尾氣再經(jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽發(fā)電，氣化和聯(lián)合循環(huán)兩個(gè)過程綜合熱效率可達(dá)到４０％一４２％，遠(yuǎn)高于常規(guī)的燃煤鍋爐亞臨界發(fā)電技術(shù)。２０世紀(jì)８０年代一度認(rèn)為ＩＧＣＣ技術(shù)可以替代燃煤鍋爐發(fā)電技術(shù)，但是隨著超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，ＩＧＣＣ技術(shù)的熱效率優(yōu)勢(shì)已不突出，只是在清潔生

產(chǎn)方面略勝一籌。與燃煤鍋爐發(fā)電相比，ＩＧＣＣ技

術(shù)投資高、運(yùn)行可靠性較低、每年計(jì)劃外停工次數(shù)

第１期陳俊武等．與石油化工和熱電聯(lián)合是煤化工可持續(xù)發(fā)展之路

較多，因此該技術(shù)逐漸不被看好。但自從２１世紀(jì)以來，減少ＣＯ：排放已成為發(fā)電廠今后的必要措施。ＩＧＣＣ技術(shù)減排ＣＯ：成本比燃煤鍋爐煙氣脫除ＣＯ：低很多，因此隨著減排規(guī)定的日趨嚴(yán)格，ＩＧＣＣ技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力將逐步增加。

近年來不少學(xué)者提出在ＩＧＣＣ發(fā)展思路基礎(chǔ)上，首先把煤氣轉(zhuǎn)化為合成氣，把傳統(tǒng)的大量尾氣循環(huán)回到合成反應(yīng)器的方式改為一次通過方式，生產(chǎn)合成油或甲醇。而不循環(huán)的低熱值尾氣可作為燃?xì)廨啓C(jī)燃料。象常規(guī)的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組那樣，能構(gòu)成大型發(fā)電廠的主體。這樣的大聯(lián)合等于在ＩＧＣＣ中間插入了合成化工生產(chǎn)，成為ＩＧ．ＳＣ．ＣＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ

Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ－Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ

Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ－Ｃｏｍｂｉｎｅｄ

Ｃｙｃｌｅ）。組合過程數(shù)目多了，

一體化程度高了，生產(chǎn)環(huán)節(jié)長(zhǎng)了，就是煤電－煤化工聯(lián)產(chǎn)的特點(diǎn)。它既有節(jié)約原料消耗、節(jié)約投資和成本、減少排放物的優(yōu)點(diǎn)，但也有聯(lián)合強(qiáng)度大、調(diào)節(jié)彈性小、增加生產(chǎn)管理和調(diào)度難度的缺點(diǎn)，值得認(rèn)真研究并權(quán)衡得失。４．１技術(shù)可行性

煤電．煤化工聯(lián)產(chǎn)技術(shù)目前尚停留在方案階段，未形成產(chǎn)業(yè)化。但兩大環(huán)節(jié)（ＩＧＣＣ和合成油或合成甲醇）技術(shù)都是成熟的，而且除個(gè)別技術(shù)尚在產(chǎn)業(yè)化示范階段（合成油）外，其余早已產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)不存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前的工作是需要進(jìn)行整體組合，并通過示范廠的長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行考驗(yàn)。

聯(lián)合體現(xiàn)的特點(diǎn)首先是節(jié)能，因?yàn)榇罅亢铣晌矚獗挥脼槁?lián)合循環(huán)燃料，發(fā)電的效率很高；而通常獨(dú)立合成油廠將合成尾氣作為一般燃料，卻另外使用大量燃料煤通過亞臨界鍋爐提供電能和熱能。表２—４數(shù)據(jù)是參照美國(guó)Ｂｅｃｈｔｅｌ，Ｇｌｏｂａｌ

Ｅｎ－

ｅｒｇｙ，Ｎｅｘａｎｔ等公司發(fā)表的咨詢報(bào)告有關(guān)資料的數(shù)據(jù)，換算為我國(guó)通用單位，并經(jīng)過加工整理而成。從表２看出聯(lián)合生產(chǎn)的綜合能量轉(zhuǎn)化效率（５０％以上）高于單獨(dú)發(fā)電（４０％左右）或單獨(dú)合成油（５０％）。如果從技術(shù)上把聯(lián)合生產(chǎn)節(jié)能的好處單一表達(dá)為合成油能量轉(zhuǎn)化效率的提高，當(dāng)合成油在產(chǎn)品中的能量份額陸續(xù)增加時(shí)，每噸合成油耗標(biāo)準(zhǔn)煤量就陸續(xù)下降，從單獨(dú)生產(chǎn)的３．３ｔ

陸續(xù)降到２．０ｔ，能量轉(zhuǎn)化效率大為提高，確實(shí)令

人鼓舞。

４．２經(jīng)濟(jì)合理性

煤電．煤化工聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益十分突出。從

萬　

方數(shù)據(jù)表３看出，聯(lián)合生產(chǎn)可以降低工廠投資，當(dāng)合成油在產(chǎn)品中的能量份額增加時(shí)，單位合成油投資就下降，估計(jì)成本也會(huì)隨之下降。當(dāng)然存在成本的合理分?jǐn)倖栴}，既考慮電力成本，也考慮合成油成本。

從關(guān)心溫室氣體排放的角度，今后煤轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)需要算這本帳！表４列舉了單獨(dú)ＩＧＣＣ與單獨(dú)合成油減排ＣＯ：的費(fèi)用與不減排情況對(duì)比，看來每噸付出的費(fèi)用在１０一２０ｕｓ￥，比常規(guī)煤粉鍋爐發(fā)電節(jié)省一半左右。聯(lián)合生產(chǎn)和減排ＣＯ：節(jié)省的資金將可部分抵消ＩＧＣＣ發(fā)電比常規(guī)煤粉鍋爐發(fā)電多付出的投資。

上述的對(duì)比只是初步情況，有待結(jié)合具體項(xiàng)目深入論證。

表２

ＩＧＣＣ和ＣＴＬ裝置用能指標(biāo)‘１，２１

Ｔａｂｌｅ２

ＥｎｅｒｇｙｃｏｍｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆＩＧＣＣｕｎｉｔ日ｎｄＣＴＴ．ｕｎｉｔ

類型

Ｉ捌ＧＣＣ勰趔ＣＴＬ一篡ＧＣＣ／－Ｇ篡ＣＣ／ｚ篡ＧＣＣ／

入廠原料煤／ｔ?ｈ。９７０

３８６３８６折合標(biāo)準(zhǔn)煤／ｔ?ｈ。１３５０

１２８８３５２５１３２２３２６產(chǎn)出油品／ｔ?ｈ～０

０２５０．０３５．３６６．１８０．７產(chǎn)出油品／ｋｔ?ａ。１０

０

２０００

２８０

５２０６９０發(fā)電／ＭＷ８２０６８９自用電／ＭＷ１４４

１４８外送電／ＭＷ１１５５４２７０４７５６７６５４１原料煤熱量／ＭＷ２８７５１

０４２６８００２０４３２６１７２６５０油品熱量／ＭＷ００３４００４７７８１６９９６外送電熱當(dāng)量／ＭＷ

１１５５４２７０４７５６７６５４１能量轉(zhuǎn)化效率，％

４０４１５０４６．６５７５８轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)煤／ｔ?ｈ。

３５０１２８８３５２５ｌ３５０＇３２４外送電耗標(biāo)償影ｔ?ｈ‘１

３５０１２８０１４３２０３１６２油品耗標(biāo)準(zhǔn)煤／ｔ?ｈ。１

０

０

８３５

１０８

１４７

１６２

姜糠魏譬／

¨㈦

∽¨¨

苧簦翌學(xué)耗，標(biāo)準(zhǔn)彬ｔ?ｔ。１

３．３

３．１…

２．４

’。…２．ｏ

表３

ＩＧＣＣ和ＣＴＬ裝置經(jīng)濟(jì)指標(biāo)…

Ｔａｂｌｅ３

ＥｃｏｎｏｍｉｃｉｎｄｅｘｏｆＩＧＣＣｕｎｉｔａｎｄＣＴＬｕｎｉｔ

。中型小型

黲邀舷確嚼尊曩＿；』｜ｒ■。：ｌ１５５０、酌彭；職５．＿；；：｛。

玉愿總投資／ｑ９６：ＵＳ∥，

１１２３１２

７５０－１２３９’ｔ８５４

７發(fā)電部分。１

２３ｌ

０

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５３４制油部分

、０２７５０

４２８

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單位油授碧移ＵＳ艫－（■妙�！�

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單位油投資相對(duì)值

１００＿６２

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