煤制油一、政策导向国家发改委于2006年7月17日发布文件称,煤制油品和烯烃尚处在工业化试验和示范阶段,应在取得成功后再推广。
中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要第十二章优化发展能源工业加强煤炭清洁生产和利用,发展煤化工,开发煤基液体燃料,有序推进煤炭液化示范工程建设,促进煤炭深度加工转化国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)能源优先主题:(2)煤的清洁高效开发利用、液化及多联产大力开发煤液化以及煤气化、煤化工等转化技术能源发展“十一五”规划(2007.4)第三章建设重点三、石油替代工程按照“发挥资源优势、依靠科技进步、积极稳妥推进”的原则,加快发展煤基、生物质基液体燃料和煤化工技术,统筹规划,有序建设重点示范工程。
为“十二五”及更长时期石油替代产业发展奠定基础。
煤炭工业发展“十一五”规划(2007.1)三、煤炭工业发展方针和目标:深度加工、洁净利用: 发展煤化工,开发煤基液体燃料,推进煤炭气化、液化示范工程建设,弥补油气供应不足,提高国家能源安全保障程度。
煤炭工业发展“十一五”规划(2007.1)四、煤炭工业发展的主要任务(八)建设资源节约型和环境友好型矿区4.有序推进煤炭转化示范工程建设。
积极开展气化液化等用煤的资源评价,做好煤化工基地规划,调控煤化工建设规模,防止低水平、小规模盲目建设,推进煤炭液化示范工程建设。
“十一五”期间,完成煤炭液化、煤制烯烃的工业化示范,为后十年产业化发展奠定基础。
示范工程包括:采用国内开发的工艺和高效催化剂技术,建成100万吨/年煤炭直接液化示范工程,完成具有自主知识产权的煤直接液化工艺的工业化示范;引进国外成熟技术,建设300万吨/年的间接液化工厂,并完成商业化运行示范;采用不同的自主知识产权技术,分别完成16万吨/年和100万吨/年间接液化示范装置和示范工程;采用自主知识产权技术,完成60万吨/年煤制烯烃示范工程。
煤炭工业发展“十一五”规划(2007.1)六、政策措施(六)发展循环经济和保护矿区环境3.鼓励洁净煤技术产业化。
加强技术攻关,解决煤炭气化液化的技术障碍,制定生产和使用煤制油、醇、醚等替代燃料的财税优惠政策,促进煤炭深度加工转化。
自2008年四季度以来,国际原油价格从高位回落,加上煤液化过程中的高耗能和高耗水的特点,煤制油项目广受争议。
为加强煤制油项目管理,经报请国务院同意,国家发展和改革委员会办公厅于 2008年8月4日印发《关于加强煤制油项目管理有关问题的通知》,有关内容如下:(一)目前我国煤制油仍处于示范工程建设阶段,不能一哄而起、全面铺开。
应坚持通过煤制油示范工程建设,全面分析论证,确定适合我国国情的煤制油技术发展主导路线,在总结成功经验的基础上再确定下一步工作。
(二)经我委报请国务院批准,目前可以继续开展工作的煤制油示范工程项目有已开工建设的神华集团公司煤直接液化项目。
神华宁夏煤业集团公司与南非沙索公司合作的宁夏宁东煤间接液化项目,需在认真进行可行性研究后按程序报批,未获批准前不得擅自开工。
除上述项目外,一律停止实施其他煤制油项目。
各级政府投资主管部门要立即停止煤制油项目的核准,严禁化整为零、巧立名目、违规审批。
(三)对确定可以继续的示范工程项目,有关企业和科研机构要集中力量,加强关键技术和工艺研发,对技术可靠性、项目经济可行性、项目用水需求保障情况等进行充分论证,如具备核准条件,由省级发展改革委上报国家能源局,经国家能源局审查报请国家发展改革委审查,如可行需报请国务院批准后实施。
(四)在示范项目建设过程中,要采用有利于节约资源、提高能效、降低排放的先进技术,加快大型和专用设备自主化进程,注重知识产权制度建设,加强技术队伍培训,尽量减少示范过程中可能出现的问题,努力实现资源节约、环境友好和经济社会的协调发展。
2009年5月,国务院办公厅下发《石化产业调整和振兴规划细则》全文,明确要求要稳步开展现代煤化工示范,坚决遏制煤化工盲目发展势头。
今后三年停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等传统煤化工项目,重点抓好现有煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制甲烷气、煤制乙二醇等五类示范工程。
2009年9月,国务院批转发展改革委等部门《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》,要求严格执行煤化工产业政策,稳步开展现代煤化工示范工程建设,今后三年原则上不再安排新的现代煤化工试点项目。
在2009年9月22日召开的“煤代油技术及政策”国际研讨会上了解到:随着伊泰集团、潞安矿业集团、神华包头煤间接液化以及神华煤直接液化示范项目的成功投产,经过一段时间的试运行及摸索,在总结示范项目经验基础上,“十二五”期间国家应当会出台相关规划和政策,鼓励煤制油产业的发展。
二、市场需要中国煤炭液化发展的必要性(1)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。
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,占中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。
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。
中国是发展中国家,又是能源消费大国,经济实力和能源供应都要求中国的能源消费必须立足于国内的能源供应,这就决定中国的能源结构必须是以煤为主体。
到2050 年,煤炭在中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%。
中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。
(2)石油进口迅速上升,已对中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。
中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,中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,这是由中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,中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,2000 年已达6969 万t,对进口石油的依存度达30%,预计到2020 年可达到50%。
进口量的剧增,依存度的加大,已对中国能源供应安全构成威胁。
(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,充分利用中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,有效地解决中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现在也低于石油进口,从而有利于中国清洁能源的发展和长期的能源供应安全。
三、成本分析对于煤制油项目的经济性,神华煤制油化工有限公司副董事长吴秀章不久前表示:“煤制油项目对油价有很强的依赖性,也和项目所在地的煤质情况、市场煤价都有关系。
在现在的煤价下,如果国家油价维持在65—70美元一桶,按照既有的设计条件运转下来,直接液化项目能够盈利,至少不会亏损。
”但是,国家发改委能源研究所高级顾问周凤起算过一笔账,每生产1吨煤制油,将消耗4吨煤炭,比如生产发热量10000大卡的石油,将消耗4吨5000大卡的煤炭,在转化过程中,能量消耗一半。
当煤炭价格达到1000元/吨时,煤制油成本价将达10000元/吨,折算成原油价格将在120美元/桶左右。
而且新上一个产量为100万吨/年的煤制油项目,还要投资100亿元人民币。
因此,发展煤制油从经济效益上看并不划算。
此外,煤制油项目还受到各种因素制约,特别是能源、市场、投资能力、科研力量和国际合作等因素。
煤制油项目未能解决的设备问题和技术稳定问题也是其商业化运作的制约因素。
因此,除南非曾因禁运而大规模商业性开发煤制油项目外,美国、德国、日本虽纷纷投巨资研究煤制油项目,建设试验工程,但没有真正投入商业运行。
四、工艺技术发展状况(1)间接液化技术。
间接液化已有70多年历史, 1943年F-T合成技术实现工业化,1956年在南非形成了规模化工业生产,是成熟可靠的煤液化技术。
至今,在南非已建成了3个大厂,年耗原煤近5000万吨,生产油品和化学品700多万吨,其中油品近500万吨。
SASOL已成为世界煤化工装置的典范。
荷兰Shell公司的SMDS技术,美国Mobil公司的MTG 合成技术也建有工业化装置,但均以天然气为原料。
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,但都未工业化,也大多是以天然气为原料。
我国从20世纪70年代开始开展煤炭液化技术研究。
在"十五"期间,中国科学院山西煤炭化学研究所合成油工程研究中心(现中科合成油技术有限公司)在前期研究工作的基础上,完成了2000t/a煤炭间接液化工业试验。
2001年ICC-IA低温催化剂的合成技术完成中试验证。
2007年ICC-II高温催化剂的合成技术进行了中试试验,开发了ICC-I 低温( 230-270℃)和ICC-II高温(250-290℃)两大系列铁基催化剂技术和相应的浆态床反应器技术,并分别形成了两个系列合成工艺,即针对低温合成催化的重质馏分合成工艺ICC-HFPT和针对高温合成催化剂的轻质馏分合成工艺ICC-LFPT。
2002年12月,兖矿集团在上海组建上海兖矿能源科技研发有限公司,开始开展煤间接液化技术的研究和开发工作。
2004年3月5000吨级低温费托合成、100吨/年催化剂中试装置建成,并实现一次投料试车成功。
2006年4月又开始建设万吨级高温费托合成中试装置和100吨/年高温费托合成催化剂中试装置, 2007年初高温费托合成催化剂中试装置生产出高温II型催化剂,2007年6 月高温费托合成中试装置一次投料开车成功生产出合格产品。