论文指导网 工程毕业论文 发展煤基合成油产业的重大意义

发展煤基合成油产业的重大意义

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白春岗 BAI Chun-gang

(山西潞安煤基合成油有限公司,长治 046103)

(Shanxi Lu’an Coal to Liquid Co.,Ltd.,Changzhi 046103,China)

摘要: 目前在煤炭使用过程中存在着严重的问题。通过发展煤基合成油产业,不仅可以提高煤炭利用效率,保证煤炭行业的可持续发展,而且还可以增加我国油品的自给能力,是中国未来保障能源安全供应的最可靠来源。同时,发展煤基合成油产业可以优化能源结构,促进自主创新技术的不断发展。

Abstract: At present, there are serious problems in the use of coal. Through the development of coal-based synthetic oil industry, the efficiency of coal use can be improved to ensure the sustainable development of the coal industry, and China’s self-supporting ability can be increased. It is the most reliable source to ensure the safe supply of energy in the future. At the same time, to develop coal-based synthetic oil industry can optimize the energy structure and promote the development of technology innovation.

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关键词 : 发展;煤基合成油;重大意义

Key words: development;coal-based synthetic oil;significance

中图分类号:F273 文献标识码:A

文章编号:1006-4311(2015)02-0144-02

0 引言

随着世界经济的快速发展,能源资源的使用量越来越大,各国为了提高资源的使用效率、保护生态环境,积极地采取循环经济的发展思路进行资源的开采和利用。而煤炭资源是我国的主要能源资源,围绕着煤炭进行转化开发的技术非常的多,其中中科院山西煤化所自主研发的享有完全自主知识产权的煤基合成油技术,是煤炭资源综合利用、高效利用、绿色利用、低碳利用的有效途径。

1 国家煤基合成油产业政策

基于国家能源安全考虑,《产业结构调整目录(2005年本)》将“煤炭气化、液化技术开发及应用”列为了鼓励类,为避免煤炭液化项目盲目建设,规避建设风险,之后国家又出台了一系列政策,以确保煤炭液化产业稳步、健康、有序发展。

2006年3月15日公布实施的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,明确指出要发展煤化工,开发煤基液体燃料,有序推进煤炭液化示范工程建设,促进煤炭深加工转化。

2008年8月国家发改委下发了《关于加强煤制油项目管理有关问题的通知》(发改办能源【2008】1752号),文件指出:“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”。

2 煤基合成油技术的发展现状

目前,南非SASOL公司是世界上唯一全面掌握煤基合成气经费托合成生产油品和化学品技术并具有大规模工业应用经验的大型煤化工企业。于1955年建成第一座由煤生产燃料的SASOL-1厂,之后又相继建成了SASOL-2厂和SASOL-3厂,年转化煤炭4000多万吨,主要产品有:汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛、酮等150余种,其中油品占60%左右。

中科院山西煤化所的煤基浆态床合成液体燃料技术是完全建立在我国自主的铁基催化剂和生产技术、浆态床反应技术、若干专用床流程配套技术和完整的过程集成技术之上的成套技术方案,其核心技术是系列浆态床铁基催化剂技术。根据规模生产条件推算,其合成效率接近SASOL的水平。

该技术的成功研发,打破了国外对此项技术的垄断,有力地推动了我国煤基合成油产业的发展。

3 煤基合成油产业现状

目前中科院山西煤化所在国内共建有三套示范装置,分别为潞安、伊泰和神华,三套装置均从2006年开始建设,潞安和伊泰集团最早建成,目前生产负荷在100%以上,日产量在450吨左右,装置已稳定运行四年以上,各项技术指标均处于国际领先地位。通过示范装置的成功示范,有力验证了中科院山西煤化所自主研发的煤基合成油技术可行,催化剂活性、油品产率及能效等方面已经达到或超过了国外技术水平。

4 煤基合成油品的特点

煤基合成油品是将煤炭气化、净化然后在一定温度压力条件下经催化剂催化合成油品和其它化学品的一种先进煤炭转化利用技术。煤基合成油项目的主要产品有:柴油、石脑油、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)。合成柴油馏分较轻,硫含量低于5ppm,属于优质清洁柴油,其最大优点是十六烷值高达70以上,作为车用燃料,排放符合欧IV排放标准。因此,既可以作为高品质的柴油使用,也可以和低十六烷值柴油调配使用。合成石脑油,属轻质油品,馏分轻,烃含量高,安定性好,重金属含量低,毒性小,在石油化工行业具有举足轻重的作用,它既可以用于轻油裂解制取乙烯及合成氨等化工原料,也可作为一般溶剂和催化重整的原料生产汽油。

5 发展煤基合成油产业的重大意义

5.1 有利于解决煤炭利用过程产生的污染问题 “缺油、富煤、少气”是我国化石能源的基本结构。我国原油探明储量仅相当于全球石油探明储量的1.34%,现有原油储量仅够开采19年,而煤炭资源可开采50多年。在我国的一次能源消费结构中,煤炭约占60%多,预计到2050年仍将占50%以上,因此,煤炭在相当长时期内将一直是我国能源消费的主要能源。

煤炭资源的直接燃烧利用,会带来严重的环境问题,目前世界各国对环境污染的关注度和治理力度日益加强,发展煤炭清洁利用技术已成为重要的研究课题。煤制油产业是煤炭清洁利用最为实际和可行的途径,煤制油过程中85%的CO2已经在油品生产过程中完全捕获,为碳排放的彻底控制创造了先决条件,煤炭中的硫可得到回收利用,生产的油品为无硫、无氮、无芳烃的清洁燃料,相比传统的煤直接燃烧方式,可大大降低对环境的污染,实现我国国民经济的可持续发展。

5.2 有利于煤炭行业的可持续发展 通过发展煤制油产业,可生产大量的优质油品,一方面充分利用了我国丰富的煤炭资源优势,增加了我国液体燃料以及非石油路线生产油品的供应能力;另一方面,也延伸了煤炭行业的产业链,将大量煤炭坑口转化,减少了货物运输压力,提高了产品附加值,有力地保证了煤炭行业的可持续发展。

5.3 有利于降低石油对外依存度,保障我国能源供应安全 我国石油资源相对贫乏,石油是保障国家经济命脉和能源安全的重要战略物资。

近年来,我国的原油产量一直徘徊不前,而且由于受我国石油资源的分布特点和开发现状所限,以后也不会有太大增长。但是,随着社会经济和人民生活水平的不断提高,我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,对进口石油依存度越来越高。我国自1993年成为石油净进口国以后,石油进口量逐年上升,2004年,我国石油的对外依存度超过了40%,到2009年,已超过了50%。进口量的剧增,对外依存度的加大,已对我国能源安全构成严重威胁。

以煤生产油品符合我国的能源结构,丰富的煤炭资源是中国未来保障能源安全供应的最可靠来源。通过发展煤制油产业,实现我国自主知识产权的煤间接液化技术的产业化,将会为我国的石油储备提供一个动态的、可根据需求随时进行调控的“战略石油储备库”,这对保障国家能源安全具有深远的战略意义。

随着世界石油供需矛盾的突出,加之深海石油开发带来的巨大环境风险问题的不断出现,预计在不久的将来,利用煤炭资源生产油品的产业必将是国际能源体系在向可再生能源体系过渡过程中的一个必然发展阶段。在我国大力发展煤制油产业,将会在能源领域的这一关键过渡阶段处于国际领先地位。

5.4 有利于提高我国油品品质 资料显示,北京的PM颗粒来源中,22%来自于机动车排放,而上海是25%,汽柴油燃烧产生的尾气已成为城市重要的污染源之一。在尾气排放物中,以含硫氮排放物为主。我国实施的国三标准车用油品,汽油含硫量不超150ppm,柴油含硫不超350ppm,而美国已将车用油品含硫量标准降至30ppm,欧盟和日本则已降至10ppm。现在,北京已开始执行国五标准,与欧盟和日本相当。

根据我国《重点区域大气污染防治十二五规划》,我国2013年底前全面供应国四车用汽油,2014年底全面供应国四车用柴油,但由于我国原油56-58%依赖进口,其中60%为中硫油,10%为高硫油,成品油要达到国四标准,炼油脱硫难度非常大,炼油成本也会大幅增加。

而煤制油与原油炼化油相比具有天然优势,煤制油的净煤气中硫含量在0.1 ppm左右,成品油中硫含量在5ppm以下,远超国五标准。因此,发展煤制油可以大幅提高我国油品品质,减少环境污染。

5.5 有利于煤基合成油自主技术的产业化发展 煤基合成油技术从基础研究到技术放大属于完全独立自主的创新研发过程,在过去10多年里形成了一支具有基础研究、技术研发、工程设计、中间试验以及工业化装置建设和运行的完整队伍,形成了自主知识产权技术产业化和生产运营的完整体系。目前新一代煤制油技术——高温浆态床费托合成技术的研发和产业化过程中体现了基础科研和原创技术进步的巨大潜力,核心费托合成技术的研发已达到国际领先水平,而潞安和伊泰两个示范厂的成功建设和运行充分说明了煤炭间接液化技术开发从基础研究到工程化再到生产技术服务已经形成了无缝对接的完整产业化体系。

目前潞安、伊泰和神华正在进行百万吨级的工业化煤基合成油项目建设,随着将示范厂取得的改进的技术应用到工业化项目上,加上中科院煤化所对技术的不断完善和改进,以及在工业化项目建设过程中不断取得的新的技术,煤基合成油技术将不断完善和发展成为世界一流的中国原创技术,对提升国家未来能源科技地位,建设创新型国家意义重大。

5.6 有利于带动相关煤化工产业的技术进步 煤基合成油技术在逐步成熟完善的同时,也间接带动了煤炭气化、净化等技术的不断发展。煤炭气化、净化技术是煤化工行业不可忽略的核心技术。目前,国内自主研发的煤气化技术已达到国际领先水平,并且在大型化方面具有独特优势。随着煤炭气化技术的不断发展,煤气净化技术在规模化和净化精度方面均有了飞速的发展。

6 结束语

煤基合成油是煤炭的另一种使用形式,也是油品的另一种生产方式,在推动经济建设和社会发展方面具有十分重要的促进作用,在资源利用形势越来越严峻的今天,大力发展煤基合成油技术,对于实现能源资源的高效利用和保障国家能源安全具有很强的现实意义,确保我国在能源科技方面走在世界前列,能源供应方面摆脱受制于人的局面。

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参考文献

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