煤制油的背景及前景

陳偉

我國對(duì)進(jìn)口原油和石油產(chǎn)品依賴不斷上升的同時(shí)及煤炭資源的不合理開發(fā)利用對(duì)環(huán)境和資源形成的破壞等問題，相關(guān)單位及部門開始積極發(fā)展和推廣以煤炭加工轉(zhuǎn)化來生產(chǎn)石油的煤制油現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目。但是煤制油技術(shù)在全世界范圍內(nèi)都是一種使用經(jīng)驗(yàn)少、技術(shù)成熟度有待評(píng)價(jià)的技術(shù)，對(duì)煤制油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行戰(zhàn)略價(jià)值評(píng)價(jià)，不能簡單化地以經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)肯定或否定其戰(zhàn)略價(jià)值。煤和石油都是不可再生資源，煤制油只能是石油能源的補(bǔ)充

煤制油 背景

技術(shù)復(fù)雜歷史發(fā)展前景

從化學(xué)工業(yè)發(fā)展的歷史來看，化學(xué)工業(yè)經(jīng)歷了農(nóng)產(chǎn)品化工時(shí)代一煤化工時(shí)代一石油化工時(shí)代幾個(gè)階段。19世紀(jì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展初期，農(nóng)副產(chǎn)品曾經(jīng)是最早的化工原料。20世紀(jì)初期，煤炭煉焦工業(yè)隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展而興起。20世紀(jì)40年代末期，石油工業(yè)開始興起，煤在有機(jī)化工原料中的比重逐年下降。20世紀(jì)90年代以來，隨著國際石油價(jià)格劇烈波動(dòng)，各國加緊了以煤為原料的化學(xué)工業(yè)的研究，出現(xiàn)了新型煤氣化、煤制油等工藝。

能源足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步與人民生產(chǎn)生活的重要支柱和基礎(chǔ)，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對(duì)原油的需求量迅猛增加，進(jìn)幾數(shù)量巨大，價(jià)格昂貴的石油，對(duì)國家能源戰(zhàn)略安傘和國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展構(gòu)成威脅和挑戰(zhàn)。而我國總的能源特征足“富煤、少油、有氣”，因此充分利用我國豐富的煤炭資源，開發(fā)“煤制油”技術(shù)，對(duì)緩解我國石油短缺問題，保障能源安全有著重要意義。

煤直接液化技術(shù)是由德國人于1913年發(fā)現(xiàn)的，并與二戰(zhàn)期間在德國實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。德國先后擁有12套煤直接液化裝置建成投產(chǎn)，道1944年，德國煤炭直接液化工廠的油品生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到423萬噸。二戰(zhàn)以后，中東地區(qū)大量廉價(jià)石油的開發(fā)，煤炭間接液化工廠失去競爭力而關(guān)閉。1973年的世界石油危機(jī)，使得煤直接液化技術(shù)的研究開發(fā)重新得到重視。相繼開發(fā)了多種第二代煤直接液化工藝，這些工藝已經(jīng)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。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)，中國煤炭科學(xué)研究總院北京煤化所自1980年重新開展煤直接液化技術(shù)研究，已建成沒直接液化，油品改質(zhì)實(shí)驗(yàn)室。2012年8月，中國首條百萬噸煤直接液化制油示范生產(chǎn)線，即全球手套百萬噸級(jí)煤制油裝置平穩(wěn)運(yùn)行。

將煤制成油，技術(shù)上雖然復(fù)雜，但已日漸成熟。擁有煤制油技術(shù)，并擁有一定規(guī)模，在油價(jià)比較高，煤炭生產(chǎn)成本不變的條件下，發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)上具有可行性，用直接加氫技術(shù)，約3.5噸優(yōu)質(zhì)煤可以制出1噸油，加上過程中的加氫、催化劑、水、電等成本，1噸油的成本在2000元左右，也就是說，按照質(zhì)量和體積的換算，只要國際原油高于35美元每桶就可以盈利。煤間接生產(chǎn)合成氣，同水電解產(chǎn)生的氫氣合成甲醇或二甲醇液體燃料，是煤氣中CO充分利用，不用將過量的CO變換成H2和C02，基本卜可以做到零排放，即得到車用清潔液體燃料，又免去巨量C02排放對(duì)大氣的危害，既提高了煤炭利用率，又解決車用液體燃料來源不足和二次化境污染。但煤制油對(duì)水資源需求量極大，。每生產(chǎn)1噸甲醇要耗水17噸，每生產(chǎn)1噸二甲醚耗水14噸，每生產(chǎn)1噸煤制油要耗水5至12噸。對(duì)于一個(gè)年產(chǎn)100萬噸的煤制油項(xiàng)目，相當(dāng)于一些地區(qū)十幾萬人口的水資源。沒有足夠水資源，煤制油就是一句空話而已。

煤和石油都是不可再生資源，煤制油只能是石油能源的補(bǔ)充。煤制油是用一種稀缺能源代替另一種稀缺能源的行為，從能源產(chǎn)業(yè)上來講更是一個(gè)高耗能的項(xiàng)目，能源轉(zhuǎn)化率非常低，轉(zhuǎn)化之間還浪費(fèi)了大量的資源。目前國內(nèi)煤制油能源轉(zhuǎn)換效率不足一半，是一種負(fù)能量轉(zhuǎn)換過程。所以煤制油只是作為一種技術(shù)儲(chǔ)備或是能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備方式，而非煤代替油。

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