從“油制肥”到“煤制氫”
——九江石化產業結構調整破解“油頭”化肥企業虧損困局

文/汪學峰

從“油制肥”到“煤制氫”
——九江石化產業結構調整破解“油頭”化肥企業虧損困局

文/汪學峰

如果要說“油頭”大化肥裝置，必定要說到聳立在鄱陽湖畔的中國石油化工股份有限公司九江分公司（下稱“九江石化”）的大化肥裝置。該大化肥裝置建成投產14年，為煉油裝置提供了優質的氫源和蒸汽等資源，為九江石化“做大煉油、做好化肥、發展化工”創造了有利條件，使九江石化從單一的石油煉制企業逐步發展成為集煉油、化肥和化工為一體的大型聯合石油化工企業。

目前，九江石化正在計劃實施“油改煤”改造，即將對原設計以渣油為原料路線的化肥裝置進行產業結構調整，將其改造為煤（焦）制氫裝置，為煉油裝置提供優質氫源，提高煉油裝置深加工能力，提升原油資源的綜合利用率。

產業結構調整，停化肥改制氫

目前，我國尿素生產企業基本采用煤炭、重油和天然氣為原料。其中以煤炭為原料的約占63%，以天然氣為原料的約占25%，以重油為原料的約占12%。“油頭”化肥企業主要分布在中國石化和中國石油兩大石油巨頭，九江石化大化肥裝置就名列其中。

近年來，原油、天然氣、煤炭、電等生產化肥的主要原材料價格大幅增長，造成尿素生產成本居高不下，國內化肥行業步入“微利時代”，多數化肥生產企業處于微利、虧損或開工不足狀態。與此同時，作為重要農資產品的化肥尿素產能增加過快，短短5年，尿素年產量竟然增長了47%，目前國內不少化肥新建和在建項目仍在建設，導致國內尿素產能嚴重過剩、化肥企業競爭加劇。

在外部環境壓力下，以重油、渣油為原料路線的“油頭”化肥企業生產經營不堪重負，難以為繼，迫使其紛紛投巨資引進先進生產線，優化生產工藝流程，進行“油改煤”、“油改氣”化肥原料線路改造。

九江石化是江西省內唯一的煉油、化肥、化工一體化的大型石油化工聯合企業，是中國石化在中部地區、長江沿江的重要煉油化工企業之一，原油綜合加工能力650萬噸/年，主要加工中國石化儀征-長嶺管輸原油。

2011年初，九江石化確立“十二五”發展目標——建設具有國際先進水平的千萬噸級一流煉化企業。“十二五”前期，九江石化力爭用3年時間實施800萬噸/年油品質量升級改造工程，該項目總投資100億元，2014年全部建成投產；“十二五”后期，持續進行生產經營優化和管理優化，提升各項技術經濟指標；“十二五”末，力爭發展成為具有國際先進水平的千萬噸級煉化基地。

因此，九江石化“油改煤”的方案是，對原設計以渣油為原料路線的化肥裝置進行產業結構調整，將原化肥裝置改造為煤（焦）制氫裝置，為加氫裂化、柴油加氫、汽油加氫、渣油加氫等煉油裝置提供優質氫源，滿足汽油、柴油產品質量升級的需要，保障地區成品油市場穩定、安全供應。

反復比選，集成先進技術

我國的煤炭資源相對豐富，煤炭經過加工后能夠生產出替代石油化工產品的煤化工產品。煤化工是指以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程，根據生產工藝與產品的不同主要分為煤焦化、煤電石、煤氣化和煤液化等四條產品鏈。

煤化工不僅可以生產成品油、石腦油、LPG等石油產品，還可以生產乙烯、丙烯等石化產品。煤合成天然氣可以作為石油化工企業的重要燃料，成為實現原料燃料多元化的有效途徑之一。隨著我國新能源化工產業的蓬勃發展，技術進步顯著，新型煤化工成為各地的投資熱點。

如何降低成本獲取相對廉價的氫氣、滿足煉化裝置深加工需求，成為當前國際煉油工業亟待研究和破解的重大課題。

九江石化實施“油改煤”的步驟是，引進GE水煤漿氣化、低溫甲醇洗酸性氣脫除等多項當前國內外先進的工藝技術用于煤（焦）制氫項目，將化肥裝置改造為105100Nm3/h煤（焦）制氫裝置，為加氫裂化、汽油加氫、柴油加氫、渣油加氫等煉油裝置提供優質氫源，提高煉油裝置深加工能力，提升原油資源的綜合利用率。該項目是九江石化800萬噸/年油品質量升級改造工程的重要配套項目之一，總投資15億元，也是投資最大的單套項目，裝置設計制氫能力為105100Nm3/h。

圖為中國石化股份公司九江分公司30萬噸年合成氨、52萬噸年尿素生產裝置

九江石化先后經過5輪技術交流比選、3輪技術調研論證、2輪技術談判，歷時14個月，最終確定美國通用電氣能源集團（GE）為煤制氫項目水煤漿氣化技術指定供應商。

GE水煤漿氣化技術具有技術成熟、原料靈活、氣化效率高、自動化程度高、能耗低、投資成本低、安全可靠和環保等優點。采用GE水煤漿氣化技術，煤的能量轉化率可提高到60%以上，具有比石油制烴類化學品更好的經濟、社會和環保效益。

經過前期充分技術交流比選和多方技術調研論證，九江石化最終確定采用中國石化寧波工程公司新研發的半貧液低溫甲醇洗技術作為煤（焦）制氫項目的酸性氣脫除技術，以冷甲醇作為溶劑脫除變換氣中CO2、H2S等酸性氣體，生產出高純度的氫氣，為下游甲烷化單元提供優質原料。

萬事具備待開工

GE水煤漿氣化技術作為九江石化煤制氫項目的氣化技術，將煤炭或石油焦等原料轉化為粗合成氣（主要是H2、CO），經過低溫甲醇洗單元等下游裝置提純，生產出高純度的氫氣，為煉油裝置提供優質原料，滿足汽油、柴油產品質量升級的需要。

2012年2月8日和6月12日，九江石化煤（焦）制氫項目水煤漿氣化工藝包開工會、低溫甲醇洗工藝包設計開工會相繼在中國石化寧波工程公司召開。中國石化九江分公司、美國通用電氣能源集團（GE）、中國石化寧波工程公司等專家就氣化單元、低溫甲醇洗單元工藝流程、裝置配置、界區條件、設計基礎、設計數據、性能保證、設備儀表編號原則、工藝包交付進度和聯絡方式等進行了充分地討論，并達成共識。標志著九江石化煤制氫項目從技術準備階段轉入項目實施階段，為下游裝置技術選型、啟動工藝包、項目基礎設計、煤制氫項目開工建設等奠定了基礎。

九江石化作為中國石化在中部地區、長江沿江的重要煉化企業，通過產業結構調整，延長石油化工產業鏈，淘汰落后工藝、采用先進工藝，建設“綠色低碳煉廠”，縮減投資以低成本發展，對現有煉化裝置進行升級配套改造，實現煉化企業節能減排、降耗增效，提升煉化企業的盈利能力和國際競爭力，增強保障地區成品油市場供應的能力，提供更加清潔、環保的高品質油品，滿足國家油品質量升級的需求。

在不久的將來，九江石化必將建設成為一個規模更大、結構更優、效益更佳、環境更好、競爭力更強的具有國際先進水平的千萬噸級一流特大型煉化一體化企業，成為我國中部地區重要的綠色低碳石油化工產業基地，為振興石化支柱產業、加快鄱陽湖生態經濟區建設和發展江西地方經濟作出更大的貢獻。