煤制油

　　我國總的能源特征是“富煤、少油、有氣”。2003年我國總能源消費(fèi)量達(dá)11.783億噸油當(dāng)量，其中，煤炭占67.86%，石油占23.35%，天然氣占2.5%，水電占5.43%，核能占0.83%。我國擁有較豐富的煤炭資源，2000~2003年探明儲(chǔ)量均為1145億噸，儲(chǔ)采比由2000~2001年116年下降至2002年82年、2003年69年。而石油探明儲(chǔ)量2003年為32億噸，儲(chǔ)采比為19.1年。在較長一段時(shí)間內(nèi)，我國原油產(chǎn)量只能保持在1.6~1.7億噸/年的水平。

　　煤制油（Coal-to-liquids, CTL）是以煤炭為原料，通過化學(xué)加工過程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)，包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。煤的直接液化將煤在高溫高壓條件下，通過催化加氫直接液化合成液態(tài)烴類燃料，并脫除硫、氮、氧等原子。具有對(duì)煤的種類適應(yīng)性差，反應(yīng)及操作條件苛刻，產(chǎn)出燃油的芳烴、硫和氮等雜質(zhì)含量高，十六烷值低的特點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)上直接燃用較為困難。費(fèi)托合成工藝是以合成氣為原料制備烴類化合物的過程。合成氣可由天然氣、煤炭、輕烴、重質(zhì)油、生物質(zhì)等原料制備。根據(jù)合成氣的原料不同，費(fèi)托合成油可分為：煤制油（Coal-to-liquids, CTL）、(生物質(zhì)制油 Biomass-to-liquids, BTL)和天然氣制油(Gas-to-liquids, GTL)。煤的間接液化首先把煤氣化，再通過費(fèi)托合成轉(zhuǎn)化為烴類燃料。生產(chǎn)的油品具有十六烷值高、H/C含量較高、低硫和低芳烴以及能和普通柴油以任意比例互溶等特性。同時(shí)，CTL具有運(yùn)動(dòng)粘度低，密度小、體積熱值低等特點(diǎn)。

　　煤炭因其儲(chǔ)量大和價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，成為中國動(dòng)力生產(chǎn)的首選燃料。在本世紀(jì)前50年內(nèi)，煤炭在中國一次能源構(gòu)成中仍將占主導(dǎo)地位。預(yù)計(jì)煤炭占一次能源比例將由1999年67.8%、2000年63.8%、2003年67.8%達(dá)到2005年50%左右。我國每年燒掉的重油約3000萬噸，石油資源的短缺仍使煤代油重新提上議事日程，以煤制油已成為我國能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要趨勢。

　　相關(guān)政策

　　從2006年到2011年，國家?guī)缀趺磕甓家雠_(tái)一個(gè)關(guān)于煤化工的指導(dǎo)文件：2006年，發(fā)改委連發(fā)兩道禁令——“不批準(zhǔn)年產(chǎn)規(guī)模在300萬噸以下的煤制油項(xiàng)目”以及“在國家煤炭液化發(fā)展規(guī)劃編制完成前，暫停煤炭液化項(xiàng)目核準(zhǔn)”；2008年8月4日，發(fā)改委再次發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)煤制油項(xiàng)目管理有關(guān)問題的通知》，明確指出煤制油項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)大，不能一哄而起，全面鋪開；2009年年底，國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展若干意見的通知》，抑制煤化工產(chǎn)業(yè)的盲目發(fā)展。

　　煤制油技術(shù)意義

　　早在20世紀(jì)30年代，第一代煤炭直接液化技術(shù)—直接加氫煤液化工藝在德國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。但當(dāng)時(shí)的煤液化反應(yīng)條件較為苛刻，反應(yīng)溫度470℃，反應(yīng)壓力70MPa。相繼開發(fā)了多種第二代煤直接液化工藝，如供氫溶劑法（EDS）、溶劑精煉煤法（SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ）、美國的氫-煤法（H-Coal）等，這些工藝已完成大型中試，技術(shù)上具備建廠條件，只是由于經(jīng)濟(jì)上建設(shè)投資大，煤液化油生產(chǎn)成本高，而尚未工業(yè)化。1973年的世界石油危機(jī)，使煤直接液化工藝的研究開發(fā)重新得到重視?，F(xiàn)在幾大工業(yè)國正在繼續(xù)研究開發(fā)第三代煤直接液化工藝，具有反應(yīng)條件緩和、油收率高和油價(jià)相對(duì)較低的特點(diǎn)。目前世界上典型的幾種煤直接液化工藝有：德國IGOR公司和美國碳?xì)浠衔镅芯浚℉TI）公司的兩段催化液化工藝。我國煤炭科學(xué)研究總院北京煤化所自1980年重新開展了煤直接液化技術(shù)研究，現(xiàn)已建成油品改質(zhì)加工、煤直接液化實(shí)驗(yàn)室。通過對(duì)我國上百個(gè)煤種進(jìn)行的煤直接液化試驗(yàn)，篩選出15種適合于液化的煤，液化油收率達(dá)50%以上，并對(duì)4個(gè)煤種進(jìn)行了煤直接液化的工藝條件研究，開發(fā)了煤直接液化催化劑。煤炭科學(xué)院與德國RUR和DMT公司也簽訂云南先鋒煤液化廠可行性研究項(xiàng)目協(xié)議，并完成了云南煤液化廠可行性研究報(bào)告。液化廠建成后，可年產(chǎn)汽油35.34萬噸、柴油53.04萬噸、液化石油氣6.75萬噸、合成氨3.90萬噸、硫磺2.53萬噸、苯0.88萬噸。擬建的云南先鋒煤液化廠年處理（液化）褐煤257萬噸，氣化制氫（含發(fā)電17萬KW）用原煤253萬噸，合計(jì)用原煤510萬噸。

　　目前，中國石油開采遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了對(duì)石油高速增長的需求，造成對(duì)進(jìn)口原油和石油產(chǎn)品的過度依賴。同時(shí)，進(jìn)口容易受到出口國家政治經(jīng)濟(jì)是否穩(wěn)定、運(yùn)輸路線是否受到干擾等因素的影響，中國的能源問題愈發(fā)突出。這樣的被動(dòng)局面是需要改變的。為此，尋找原油替代能源日趨重要，對(duì)煤炭的利用再次引起人們的關(guān)注。

　　南非在這方面走在了世界前列。當(dāng)時(shí)南非政府開始研究煤液化的可能性，主要目的在于擺脫對(duì)石油的高度依賴性，保護(hù)南非國際收支平衡，提高能源供給安全。幾十年過去，通過妥善利用大量煤炭資源，南非還獲得了諸多方面的利益，包括增加就業(yè)機(jī)會(huì)，使原本過度依賴農(nóng)業(yè)與采礦業(yè)的國民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。

　　中國現(xiàn)在所處的環(huán)境條件與沙索在南非初創(chuàng)之際極為相似，特點(diǎn)就是 “富煤少油”，特別是經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得對(duì)能源的需求急劇增加。據(jù)介紹，15家商業(yè)規(guī)模的煤液化工廠的總產(chǎn)量將可以替代中國2020年石油進(jìn)口量的15%。

　　當(dāng)今，人類石油需求量逐年增多，而世界的石油開采儲(chǔ)量逐年下降，兩個(gè)曲線之間會(huì)形成一個(gè)越來越大的空位。‘煤制油’便可以填補(bǔ)這個(gè)空位。”“煤制油”技術(shù)有助于中國擺脫對(duì)進(jìn)口原油和石油產(chǎn)品的過度依賴，從而提高能源安全。從中國的能源結(jié)構(gòu)來看，中國具備開發(fā) ‘煤制油’產(chǎn)業(yè)的各種戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)因素。”