中國(guó)煤制油發(fā)展和煤炭氣化

1、中國(guó)煤制油發(fā)展和中國(guó)煤制油發(fā)展和煤炭氣化煤炭氣化杜銘華杜銘華 寧成浩寧成浩神華煤制油化工研究院神華煤制油化工研究院20082008年年1212月北京月北京西苑飯店西苑飯店2008年中國(guó)能源環(huán)境高峰論壇年中國(guó)能源環(huán)境高峰論壇 20082008年年1212月月1111日，國(guó)際原油價(jià)格日，國(guó)際原油價(jià)格4949美元美元/ /桶。桶。20082008年年1212月月1010日，世界銀行發(fā)布日，世界銀行發(fā)布20092009年全球經(jīng)濟(jì)展望年全球經(jīng)濟(jì)展望報(bào)告稱(chēng)，未來(lái)兩年內(nèi)的石油價(jià)格將會(huì)在每桶報(bào)告稱(chēng)，未來(lái)兩年內(nèi)的石油價(jià)格將會(huì)在每桶7575美元左右。美元左右。n發(fā)展煤制油化工是國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成部分發(fā)展煤制油

2、化工是國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成部分n中國(guó)煤制油技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景中國(guó)煤制油技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景n中國(guó)煤炭氣化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景中國(guó)煤炭氣化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景n 2007年，中國(guó)石油產(chǎn)量年，中國(guó)石油產(chǎn)量187Mt，比，比2002年增長(zhǎng)年增長(zhǎng)12%，n 2007年消費(fèi)量年消費(fèi)量340Mt，比，比2002年增長(zhǎng)年增長(zhǎng)38%，全球第三，全球第三n 同期石油凈進(jìn)口增長(zhǎng)同期石油凈進(jìn)口增長(zhǎng)110%，約達(dá)到消費(fèi)總量，約達(dá)到消費(fèi)總量48%，全球第二，全球第二n 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2020年石油消費(fèi)量達(dá)到年石油消費(fèi)量達(dá)到450 Mt/a以上以上中國(guó)探明可采化石能資源中國(guó)探明可采化石能資源煤炭是中國(guó)最主要的化石能源煤炭是中國(guó)最主

3、要的化石能源n 中國(guó)一次能源消費(fèi)量快速增長(zhǎng)n 煤炭對(duì)能源增長(zhǎng)的主導(dǎo)作用難以回避n 煤炭在中國(guó)未來(lái)20年能源消費(fèi)中保持重要作用n 高效潔凈利用煤炭是中國(guó)能源發(fā)展的重要問(wèn)題 快速增長(zhǎng)的能源需求快速增長(zhǎng)的能源需求 國(guó)家：政策扶持引導(dǎo)國(guó)家：政策扶持引導(dǎo)多煤少油的能源結(jié)構(gòu)多煤少油的能源結(jié)構(gòu) 企業(yè)：調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、企業(yè)：調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、 經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展發(fā)發(fā)展展煤煤制制油油化化工工技技術(shù)術(shù)發(fā)展煤制油化工是保障我國(guó)能源安全的重要戰(zhàn)略舉措，也是發(fā)展煤制油化工是保障我國(guó)能源安全的重要戰(zhàn)略舉措，也是應(yīng)對(duì)高油價(jià)、穩(wěn)定國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，更是合理、高效、清潔應(yīng)對(duì)高油

4、價(jià)、穩(wěn)定國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，更是合理、高效、清潔利用煤炭資源的內(nèi)在需求。利用煤炭資源的內(nèi)在需求。發(fā)展煤液化、氣化為主的新型煤化工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)石油替代的現(xiàn)實(shí)選擇發(fā)展煤液化、氣化為主的新型煤化工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)石油替代的現(xiàn)實(shí)選擇煤制油技術(shù)種類(lèi)煤制油技術(shù)種類(lèi)組成組成性質(zhì)性質(zhì)C C（% %）H H（% %）O O（% %）N N（% %）S S（% %）發(fā)熱量發(fā)熱量MJ/kgMJ/kg礦物礦物% %水分水分% %煤煤60-7560-753-43-43-153-150.5-1.00.5-1.00.2-30.2-320.920.98 81313石油石油83-8783-8710-1410-140.5-1.60.5-1.

5、60.1-1.70.1-1.70.5-30.5-341.841.8很少很少脫水脫水u 煤的氫碳比約0.7，石油約1.51.7；u 煤以縮合芳香烴為主，石油以脂肪烴為主u 煤中含較多雜原子，水分、礦物質(zhì)較多u 煤是固體，石油是粘稠液體煤與石油的元素組成煤與石油的元素組成煤炭直接液化技術(shù)工藝示意圖煤炭直接液化技術(shù)工藝示意圖l 始于上一世紀(jì)20年代，工業(yè)化于3040年代l 1943年，德國(guó)總規(guī)模達(dá)到423萬(wàn)t/a，戰(zhàn)后停止l 50年代中東廉價(jià)石油的開(kāi)發(fā)，煤制油工業(yè)失去經(jīng)濟(jì)爭(zhēng)力l 70年代石油危機(jī)后，完成了NEDOL(日)、IGOR（德）、H-Coal（美）等多種煤直接液化新工藝開(kāi)發(fā)，示范規(guī)模50-6

6、00t/d。l 2000年前后停止l 目前全球沒(méi)有工業(yè)化生產(chǎn)國(guó)外已經(jīng)完成多種煤直接液化工藝開(kāi)發(fā)國(guó)外已經(jīng)完成多種煤直接液化工藝開(kāi)發(fā)日本日本NEDO煤直接液化試驗(yàn)工廠（煤直接液化試驗(yàn)工廠（150t/d，1996年）年）不同工藝中試運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果的比較不同工藝中試運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果的比較n1979年年1996年年 50多種中國(guó)煤種評(píng)價(jià)，掌握了基本特性和規(guī)律建立培養(yǎng)隊(duì)伍多種中國(guó)煤種評(píng)價(jià)，掌握了基本特性和規(guī)律建立培養(yǎng)隊(duì)伍n19962000年年 中美、中德、中日合作中美、中德、中日合作3個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)工廠預(yù)可行性研究個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)工廠預(yù)可行性研究n2000年后年后 神華示范工程工藝優(yōu)化研究（神華示范工程工藝優(yōu)化研究（863計(jì)劃）

7、，新型催化劑開(kāi)發(fā)、計(jì)劃），新型催化劑開(kāi)發(fā)、 CDCL工藝開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)研究（工藝開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)研究（973基礎(chǔ)研究）基礎(chǔ)研究） 神華神華6t/d煤直接液化工藝煤直接液化工藝PDU中試裝置中試裝置 神華神華1Mt工業(yè)示范工程工業(yè)示范工程神華百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化示范工程建設(shè)時(shí)序神華百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化示范工程建設(shè)時(shí)序設(shè)計(jì)、土建年 8月25日開(kāi)工2004年2005年2006年2007年2008年鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備安裝年裝置建成年試車(chē)投用年目前，主要生產(chǎn)裝置在陸續(xù)建成，煤制氫等輔助裝置陸續(xù)進(jìn)入運(yùn)行調(diào)目前，主要生產(chǎn)裝置在陸續(xù)建成，煤制氫等輔助裝置陸續(xù)進(jìn)入運(yùn)行調(diào)試，正進(jìn)行油轉(zhuǎn)測(cè)試，爭(zhēng)取試，正進(jìn)行油轉(zhuǎn)測(cè)試，爭(zhēng)取20082008年

8、底前打通流程。年底前打通流程。國(guó)家成立神華煤直接液化工程聯(lián)動(dòng)試車(chē)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組，工業(yè)和信息化國(guó)家成立神華煤直接液化工程聯(lián)動(dòng)試車(chē)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組，工業(yè)和信息化部為組長(zhǎng)單位，能源局為副組長(zhǎng)單位，下設(shè)專(zhuān)家組、安全組和保障組。部為組長(zhǎng)單位，能源局為副組長(zhǎng)單位，下設(shè)專(zhuān)家組、安全組和保障組。原料消耗原料消耗（t煤煤/t產(chǎn)品）產(chǎn)品）水消耗水消耗（t新鮮水新鮮水/t產(chǎn)品）產(chǎn)品）發(fā)動(dòng)機(jī)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料（%）轉(zhuǎn)化效率轉(zhuǎn)化效率（%）3478558%60%含硫辛烷值芳烴烯烴十六烷值汽油0.08%9093974035-輕柴油0.2%-45產(chǎn)品0.0005%10040254550直接液化消耗與產(chǎn)品質(zhì)量直接液化消耗與產(chǎn)品質(zhì)量煤間接

9、液化技術(shù)示意圖煤間接液化技術(shù)示意圖n 按技術(shù)條件，劃分為高溫合成（按技術(shù)條件，劃分為高溫合成（350350）和低溫合成（）和低溫合成（250250）n 按合成反應(yīng)器，劃分為漿態(tài)床、固定流化床、循環(huán)流化床、固定床等按合成反應(yīng)器，劃分為漿態(tài)床、固定流化床、循環(huán)流化床、固定床等n 按原料，有天然氣、煤等按原料，有天然氣、煤等 產(chǎn)品產(chǎn)品高溫合成高溫合成低溫合成低溫合成萬(wàn)萬(wàn)t/a萬(wàn)萬(wàn)t/a石腦油石腦油75.875.830.830.835.635.614.414.4聚丙烯聚丙烯82.982.933.833.837.537.515.315.3a-a-烯烴烯烴24.324.39.99.9柴油柴油19.719.

10、78.08.0128.1128.152.152.1汽油汽油10.310.34.24.210.310.34.24.2LPG13.513.55.55.524.524.510.010.0其它其它19.219.27.87.89.89.84.04.0合計(jì)合計(jì)245.7245.7100100245.8245.8100100國(guó)外已有煤間接液化成功的工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)國(guó)外已有煤間接液化成功的工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)n 20002005，完成，完成5000t/a、700t/a級(jí)中試裝置建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)級(jí)中試裝置建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)l山西煤化所低溫漿態(tài)床合成技術(shù)，鐵系催化劑，700t/a級(jí)試驗(yàn)平臺(tái)，完成4000多小時(shí)考核運(yùn)行，柴油餾分70，十六烷值達(dá)

11、到70l兗礦集團(tuán)： 2003年2004年建成5000噸/年低溫漿態(tài)床FT合成中試裝置與鐵系催化劑制備裝置，2004年11月26日完成4706小時(shí)連續(xù)平穩(wěn)考核運(yùn)行，合成產(chǎn)品以柴油為主（70以上，十六烷值70）；2005年1月29日通過(guò)鑒定，正申報(bào)建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化示范工程n 20052010，三個(gè)，三個(gè)16萬(wàn)萬(wàn)t/a工業(yè)示范建設(shè)（工業(yè)示范建設(shè)（ ） 其它可行性研究（其它可行性研究（ ）n 20052010，南非，南非sasol煤炭間接液化技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目可行性研究煤炭間接液化技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目可行性研究輕柴油：輕柴油： 98909588968冷煤氣效率(%)788378837076727868756575

12、9有效氣含量 (%)9094909480837080606510總熱效率,(%)90（激冷流程） 98（廢鍋流程）909595809011操作彈性,(%)50130501307011050110701103011012技術(shù)成熟度較成熟成熟成熟較成熟較成熟成熟13對(duì)環(huán)境影響低低較低較低較低較高14建廠投資較低較高較低較低較低低6種典型煤氣化工藝性能指標(biāo)綜合比較種典型煤氣化工藝性能指標(biāo)綜合比較現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)的發(fā)展國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)的發(fā)展u煤氣化在國(guó)外發(fā)展已經(jīng)有150多年的歷史 國(guó)外先后開(kāi)發(fā)了有100多種氣化爐型，具有發(fā)展前景的有十余種，如Lurgi、

13、Winkler、HTW、U-Gas,KRW、K-T、Shell、Prenflo、GSP、Texaco, Destcc等，繼續(xù)開(kāi)發(fā)和完善大型、加壓的先進(jìn)煤氣化工藝。 主要應(yīng)用于大型綜合煤化工、煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）發(fā)電。u國(guó)內(nèi)進(jìn)行自主技術(shù)創(chuàng)新及引進(jìn)技術(shù)消化吸收 中國(guó)市場(chǎng)運(yùn)行的各式煤氣化爐有1萬(wàn)多臺(tái)，落后的常壓固定床氣化（UGI氣化爐）在中國(guó)還占有相當(dāng)大的市場(chǎng)，也正在被逐漸的淘汰，先進(jìn)的煤氣化技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展迅速。 主要應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程燃料氣、化工合成原料氣、城鎮(zhèn)民用燃料氣的生產(chǎn)，擬用于IGCC發(fā)電、煤直接液化、氫燃料電池等領(lǐng)域。煤氣化技術(shù)的發(fā)展前景煤氣化技術(shù)的發(fā)展前景l(fā)煤氣化技術(shù)市場(chǎng)需求旺盛煤氣化技術(shù)市場(chǎng)需求旺盛煤炭就地深度加工轉(zhuǎn)化煤炭就地深度加工轉(zhuǎn)