發(fā)達國家煤制油基本處于技術(shù)儲備階段

□張揚健

發(fā)達國家煤制油基本處于技術(shù)儲備階段

□張揚健

雖然煤制油技術(shù)誕生在西方國家，但是，自二戰(zhàn)以后隨著石油勘探技術(shù)的迅速發(fā)展導致大量廉價石油的充斥市場，石油排擠煤炭的態(tài)勢日益強烈。在比較效益規(guī)律的作用下，煤制油在很多國家都快速退出了能源舞臺并長期沉默，同時成就了石油產(chǎn)業(yè)的一枝獨秀。

德國的Bergius于1913年申請了Pott－Broche煤直接液化技術(shù)專利，該專利技術(shù)在1920年代初進行了商業(yè)化生產(chǎn)。1925年，德國的Fischer和Tropsch申請了間接液化技術(shù)的專利權(quán)。1935年，在英國的Billingham建成了一座進行商業(yè)化生產(chǎn)的煤炭直接液化廠，將煤炭和雜酚油進行處理，每年可生產(chǎn)15萬噸的汽油。在二次世界大戰(zhàn)初期，德國和英國都建有煤炭液化廠，到戰(zhàn)爭結(jié)束時，德國有9座間接煤炭液化廠和18座煤炭直接液化廠，每年可生產(chǎn)約400萬噸的汽油，占德國汽油總消費量的90%。二戰(zhàn)后，世界上大量廉價石油的發(fā)現(xiàn)和開采，使煤制油工廠失去競爭力并關(guān)閉。

從上世紀60年代中期開始，人們對電站污染物排放問題非常關(guān)注，為了改進煤的性能，生產(chǎn)一種比原煤的灰分和硫分更低的潔凈鍋爐燃料，開始對最初的非催化Pott－Broche液化工藝進行研究。其中大部分的研究工作是在美國進行的，開發(fā)成功的例子是SRC－I（溶劑提煉煤法）和SRC－Ⅱ液化工藝。美國還研制了另外兩種煤直接液化技術(shù)——Exxon供氫溶劑法（Exxon Donor Solvent，EDS）液化工藝和H－煤法液化工藝。

煤直接液化的典型工藝開發(fā)情況

到了1973年，中東實行石油禁運，油價暴漲，這時大規(guī)模的煤制油研發(fā)又掀起高潮，美、日、德都紛紛投巨資研究，并建設(shè)了試驗工廠。但到了1986年，全球的石油價格開始大跌，當年世界油價平均在每桶13美元～15美元，曾一度跌至每桶10美元以下。上世紀90年代初，由于海灣戰(zhàn)爭，油價驟然回升。海灣戰(zhàn)爭停止后，油價又不斷下降。1998年，油價跌到了1977年以來的最低水平。于是，美國的煤炭液化研究項目沒能如期進入工業(yè)化示范階段就中斷了研究。日本煤直接液化研究項目結(jié)束得最晚，1998年完成日處理150噸煤炭的煤液化中試工廠的項目后中止。

幾十年來，國際油價大幅度波動，煤制油項目幾起幾落。煤制油的轉(zhuǎn)化過程中，每生產(chǎn)1噸成品油，排放的二氧化碳是石油化工行業(yè)的7～10倍。在全球溫室氣體排放日益受到重視的情況下，二氧化碳排放問題成為歐美日等發(fā)達國家開展煤制油項目的一大“瓶頸”。歐美日等國在海外有大量油田，且有可靠的石油運輸通道，所以歐美日等發(fā)達國家缺乏開展煤制油項目的緊迫感。另一方面，歐日等發(fā)達國家國內(nèi)煤炭匱乏，也缺乏開展煤制油的資源優(yōu)勢。

美國、日本和德國煤制油項目只作為技術(shù)儲備而沒有真正投入商業(yè)運行。目前大部分國家已將重點轉(zhuǎn)向煤的提質(zhì)，如采用美國Encoal公司開發(fā)的LFC工藝以改善煤炭性能以得到優(yōu)質(zhì)煤，同時副產(chǎn)液體燃料。只有南非SASOL（沙索）公司煤間接液化技術(shù)投入了工業(yè)運營，并已有50多年成功運行經(jīng)驗。如果油價持續(xù)上漲，在環(huán)保效益和經(jīng)濟效益的角逐下，也不排除美國等國家啟動煤制油項目。