煤制油與石油煉油的競爭力分析

煤制油與石油的競爭力分析安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）石油儲量分析如果各國按照他們國內(nèi)2010年的石油開采速度，伊朗還可以開采88.4年，沙特阿拉伯還有72.4年，美國還可以繼續(xù)開采11.3年，世界范圍內(nèi)的石油還可以開采46年，而中國石油的可開采年限不到10年。Oil:Provedreserves

atend1990Thousandmillionbarrelsatend2000Thousandmillionbarrelsatend2009Thousandmillionbarrels

Thousandmilliontonnesatend2010Thousandmillionbarrels

Shareoftotal

R/PratioChina16.015.214.82.014.81.1%9.9US33.830.430.93.730.92.2%11.3SaudiArabia260.3262.8264.636.3264.519.1%72.4RussianFederationn/a59.076.710.677.45.6%20.6Iran92.999.5137.018.8137.09.9%88.4Iraq100.0112.5115.015.5115.08.3%*India5.65.35.81.29.00.7%30.0TotalWorld1003.24091104.8931376.562188.7881383.207146.161安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）指標(biāo)2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年石油生產(chǎn)量(萬噸)167001696017587.318135.318476.618631.8190441894920301.420287.6進(jìn)口石油量(萬噸)10269.313189.617291.317163.21945321139.423015.525642.429437.231593.6出口石油量(-)(萬噸)2139.22540.82240.62888.12626.22664.32945.73916.640794117石油能源消費總量(萬噸)24789.227125.831700.532537.734876.236658.737302.938384.543245.245378.5石油供給狀況分析和對外依存度分析安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）從2002-2011年6月的月度NymexWTI和IPEBrent原油價格走勢分析2013年11月份的國際原油價格維持在94美元，WTI布倫特迪拜塔皮斯每桶均價美元/桶2012年10月91.14112.28109.37116.58107.342012年11月86.09108.77106.8106.84102.132012年12月87.46109.51106.72114.63104.582013年1月93.16111.51107.4116.99107.272013年2月96.15116.18110.92121.38111.162013年3月92.17109.56106.07116.15105.992013年4月92.71103.22102.95109.99102.222013年5月94.29102.37100.51108.08101.312013年6月95.09102.92100.4107.98101.602013年7月102.31106.3102.07111.28105.492013年8月105.72109.53105.43115.43109.032013年9月107.76113.97109.45119.17112.592013年10月102.08109.54106.55116.94108.78安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）煤炭資源儲量及分布特點Coal:ProvedReservesatend2010MilliontonnesAnthracite(無煙煤)andbituminus（瀝青質(zhì)煤）Sub-bituminous（次煙煤）andlignite（褐煤）

Total

ShareofTotal

R/PratioChina622005230011450013.3%35US10850112879423729527.6%241Australia3710039300764008.9%180RussianFederation4908810792215701018.2%495India561004500606007.0%106TotalWorld404762456176860938100.0%118煤炭儲量較大的兩個地區(qū)都比較缺乏水資源安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）煤炭供需狀況分析指標(biāo)2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年煤炭生產(chǎn)量(萬噸)212261.1234951.8252855.1269164.3280200297300323500351600進(jìn)口煤量(萬噸)1861.42617.13810.55101.64034.11258416309.518209.8出口煤量(-)(萬噸)8666.47172.46327.35318.74543.42239.61910.41465.8煤能源消費總量(萬噸)207561.3231851.1255065.5272745.9281095.9295833.1312236.5342950.2安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）煤炭行業(yè)發(fā)展對石油煉油行業(yè)的影響

通過以上的比較我們可以很直觀的認(rèn)識到，與煤炭相比，我國的原油是比較稀缺的。從宏觀上講，中國的石油和天然氣消耗在一次性能源消耗中的比例將越來越高。我國發(fā)展煤制油并不是要替代石油．而是在成本允許的情況下通過發(fā)展煤制油來緩解我國原油供需緊張的局面．所以就目前為止煤制油在更多的時候在國家能源行業(yè)中扮演的是石油的補(bǔ)充品的角色，又或者是作為一種能源技術(shù)的儲備在必要的時候能為保障國家能源安全提供多一種選擇方案，替代部分原油需求，形成多元化的能源戰(zhàn)略格局。

煤制油的成本控制主要是控制煤炭價格。也就是說在一定的原油價格下發(fā)展煤制油項目最高可以接受的煤炭價格。油煤比價是影響煤炭轉(zhuǎn)化項目競爭性的關(guān)鍵因素。當(dāng)石油價降到一定價位的時候，煤制油就沒有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，這樣會對煤制油產(chǎn)業(yè)造成很大的沖擊。近年來，煤炭價格與原油價格均呈上升趨勢，但二者的上漲幅度不同。安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）直接液化（加氫液化）工藝過程間接液化（費托合成）工藝過程第一步氫氣制備：采用煤氣化或天然氣轉(zhuǎn)化煤的氣化：得到粗合成氣第二步油煤漿：將煤、催化劑和循環(huán)油制成的煤漿，與制得的氫氣混合送入反應(yīng)器合成氣精制：粗合成氣經(jīng)除塵、冷卻，寬溫耐硫變換和酸性氣體脫除，得到成分合格的合成氣第三步加氫液化反應(yīng)：煤熱解，再與氫在催化劑存在條件下結(jié)合形成分子量比煤低得多的初級加氫產(chǎn)物費托合成反應(yīng)：在一定的溫度、壓力及催化劑作用下，H2和CO轉(zhuǎn)化為直鏈烴類、水以及含氧有機(jī)化合物第四步生成物包括氣、液、固三相，液相餾份經(jīng)提質(zhì)加工，得到合格的汽油、柴油和航空煤油等產(chǎn)品生成物包括水相、油相和氣相，油相采用常規(guī)石油煉制手段得到合格的油品或中間產(chǎn)品特征1、2步先并聯(lián)，后面步驟串聯(lián)純串聯(lián)

煤直接和間接液化工藝過程比較安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）直接液化（加氫液化）工藝特點間接液化（費托合成）工藝特點收率直接液化油收率高，我國神華煤制油裝置的油收率可高達(dá)63～68％轉(zhuǎn)化率高，SASOL公司SAS工藝采用熔鐵催化劑，合成氣的一次通過轉(zhuǎn)化率達(dá)到

60％以上，總轉(zhuǎn)化率達(dá)90％煤耗煤消耗量小，生產(chǎn)1噸液化油，需消耗原料洗精煤2.4噸左右（包括23.3％氣化制氫用原料煤，不計燃料煤）煤消耗量大，生產(chǎn)1噸F-T產(chǎn)品，需消耗原料洗精煤3.3噸左右（不計燃料煤）選擇性目標(biāo)產(chǎn)品的選擇性相對較高，餾份油以汽、柴油為主目標(biāo)產(chǎn)品的選擇性相對較低，合成副產(chǎn)物較多氣化制氫方法有多種選擇，無需完全依賴于煤的氣化間接液化必須配備大規(guī)模的煤氣化裝置反應(yīng)條件反應(yīng)條件相對較苛刻，壓力達(dá)到

17～30MPa，溫度430～470℃合成條件較溫和，反應(yīng)溫度低于350℃，反應(yīng)壓力2.0～3.0MPa產(chǎn)物出液化反應(yīng)器的產(chǎn)物組成較復(fù)雜，液、固兩相混合物由于粘度較高，分離相對困難隨合成溫度的降低，重?zé)N類（如蠟油）產(chǎn)量增大，輕烴類（如CH4、C2H4、C2H6、……等）產(chǎn)量減少其他氫耗量大，工藝過程中不僅補(bǔ)充大量新氫，還需要循環(huán)油作供氫溶劑，使裝置的生產(chǎn)能力降低有效產(chǎn)物-CH2-的理論收率低，僅為43.75％，工藝廢水的理論產(chǎn)量卻高達(dá)56.25％煤直接液化和間接液化工藝特點比較安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）中國煤制油重點項目進(jìn)展?fàn)顩r概況目前煤制油的三個主要發(fā)展方向—直接液化、間接液化和煤基甲醇制汽油（MTG）—在都建成了示范裝置并實現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。其中，主要的示范項目有：一、神華鄂爾多斯百萬噸級煤直接液化示范項目該項目煤制氫裝置采用了Shell公司的煤氣化技術(shù)，空分裝置采用了林德公司提供的設(shè)備和技術(shù)，由二條生產(chǎn)線組成，單條生產(chǎn)線制氧能力為50000m3/h。為了保障煤液化裝置的氫供應(yīng)，神華還于2008年3月購買了中石化巴陵石化的天然氣制氫裝置作為備用氫源，該裝置于2008年11月開車成功，產(chǎn)出合格氫氣。神華直接液化煤制油項目采用自主知識產(chǎn)權(quán)863高效液化催化劑。經(jīng)過一年多的試運(yùn)行，神華鄂爾多斯直接液化煤制油項目已實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)營。神華集團(tuán)人士2010年6月中旬在股東大會上稱，從5月開始，直接液化煤制油項目平均日產(chǎn)量達(dá)2000-2800噸。而與直接液化共用煤氣化裝置的18萬噸/年間接液化煤制油項目也已開車成功。該項目2010年最長連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2071小時(86天)，共運(yùn)行5000（208天）小時，生產(chǎn)油品45萬噸。投運(yùn)至今已累計運(yùn)行1萬小時。至2011年初，基本實現(xiàn)了安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)的運(yùn)行目標(biāo)，一季度生產(chǎn)成品油21.6萬噸，利潤超億元。安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）二、伊泰間接液化煤制油項目該項目于2005年得到核準(zhǔn)，2006年開工建設(shè)，總投資27億元左右。伊泰煤制油項目于2009年3月15日第一次投料試車，目標(biāo)是打通流程，對生產(chǎn)裝置進(jìn)行調(diào)試和完善，為實現(xiàn)長期安全穩(wěn)定、滿負(fù)荷運(yùn)行做準(zhǔn)備。該裝置于3月20日正式產(chǎn)出第一桶油，經(jīng)分析全部指標(biāo)合格。第一次試車原計劃運(yùn)行1-1.5個月，于5月中旬停車檢修，然后在2009年冬天到來之前再次開車，并在運(yùn)行中度過2009年冬季。但是4月8日，由于伊泰煤制油項目儲油罐消防安全設(shè)計規(guī)范未能完全適應(yīng)煤制油的特殊性，已經(jīng)完成煤制油的核心過程，進(jìn)入普通的煉油流程的中間油品發(fā)生火災(zāi)，第一次試車實際運(yùn)行了23天。伊泰煤制油裝置從2010年4月初開始逐步提高負(fù)荷，在60%負(fù)荷的時候運(yùn)行穩(wěn)定，合成氣轉(zhuǎn)化率在96%以上，甲烷的選擇性小于3%，F(xiàn)-T合成得到驗證，試驗效果優(yōu)于中試數(shù)據(jù)。該裝置經(jīng)過從2009年3月開始的先后三次試生產(chǎn)，到2010年6月30日，已穩(wěn)定運(yùn)行5640小時，整套生產(chǎn)線達(dá)到了滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，每日生產(chǎn)成品油483噸，其中輕柴油265噸，重柴油51噸，石腦油148噸，液化石油氣19噸。安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）中國煤制油項目列表裝置所在地公司名產(chǎn)能（噸/年）進(jìn)度煤制油技術(shù)內(nèi)蒙古鄂爾多斯伊泰集團(tuán)16萬噸/年煤制油示范裝置運(yùn)行中中科合成油間接液化技術(shù)內(nèi)蒙古鄂爾多斯伊泰集團(tuán)540萬噸/年煤制油，一期360噸/年煤制油前期工作中科合成油間接液化技術(shù)內(nèi)蒙古鄂爾多斯兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化有限公司110萬噸/年煤制油前期工作礦間接液化技術(shù)內(nèi)蒙古鄂爾多斯神華集團(tuán)100萬噸/年煤制油示范裝置運(yùn)行中神華直接液化技術(shù)內(nèi)蒙古鄂爾多斯神華集團(tuán)18萬噸/年煤制油示范裝置運(yùn)行中中科合成油間接液化技術(shù)山西長治潞安集團(tuán)16萬噸/年煤制油示范裝置運(yùn)行中中科合成油間接液化技術(shù)山西長治潞安集團(tuán)540萬噸/年煤制油前期工作中科合成油間接液化技術(shù)山西晉城晉煤集團(tuán)10萬噸/年甲醇制汽油示范裝置運(yùn)行中?？松梨贛TG技術(shù)安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）資金投資

煤制油的項目是技術(shù)和資金密集型項目，根據(jù)規(guī)模的大小和技術(shù)的來源不同，噸油的比投資在9000～13000元，所以，要涉足煤制油產(chǎn)業(yè)就意味著要有巨資作后盾。假設(shè)按比投資10000元計算，建設(shè)300萬t／a的煤間接液化制油項目的投資要300億左右，這還不包括配套設(shè)施，如配套煤礦、廠外鐵路和公、供水水源和供電電源等，以及下游加工裝置的投資費用。在煤間接液化制油項目的投資構(gòu)成中，煤制合成氣(包括煤氣化、空分和凈化)占了工藝裝置投資的2／3左右，合成油及相關(guān)裝置(尾氣回收、反應(yīng)水分離)約占20％，油品加工精制僅占約10％。所以，對項目投資影響最大的是煤制合成氣的投資，其次是合成油的投資。

此外，還有許多造成投資不確定的因素，如材料價格的波動、建設(shè)周期的延長、引進(jìn)費用的變化、配套工程及工程量的變化、貸款利率及其他不可預(yù)見的因素。投資的變化對煤液化項目的經(jīng)濟(jì)效益影響十分敏感，假定投資增加20％，這意味著單位產(chǎn)品的成本增加200～250元／t，對300萬t,／a的項目而言，年成本增加達(dá)到6～7.5億元、投資增加約60億元，相當(dāng)內(nèi)部收益率降低3～3.5個百分點。安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）直接液化法油煤比價為測評不同油煤價格下油品的生產(chǎn)成本。煤直接液化的測評參數(shù)參考國內(nèi)規(guī)劃建設(shè)的100萬t／a工業(yè)化示范項目的有關(guān)可研數(shù)據(jù)。項目建設(shè)總投資約125億元。其中建設(shè)投資約114億元，下表為100萬t／a直接液化項目不同煤價下的成本測算結(jié)果。國內(nèi)柴油的市場價格是在工廠成本的基礎(chǔ)上加上大區(qū)銷售公司、省市銷售公司以及獨立批發(fā)企業(yè)的利潤。這期間的差價大概在600～700元／t之間。也就是說，煉油廠柴油成本(包括一定的利潤)應(yīng)是國內(nèi)市場價格減去600～700元／t后的價格。因此，測算工作參考的柴油價格以2009.06—2013.06年間國內(nèi)不同原油價格下的柴油市場價格減去相關(guān)的銷售環(huán)節(jié)費用后的價格。不同柴油價格下的油煤比價見下表。煉油廠與煤制油項目的單位投資比較項目原油加工規(guī)模/（萬t·a-1）產(chǎn)品規(guī)模/（萬t·a-1）投資/億元單位產(chǎn)品投資/（元·t-1）煤制油項目神華一期工程3202457656神華一期工程100146.69600第一階段云南先鋒102.3486.58452煉油項目青島10007661031345鎮(zhèn)海礦建80030.44約500安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）100萬t／a直接液化項目不同煤價下的成本測算結(jié)果元/噸柴油成本煤價550600650700750800850900950100010501100可變成本2163.942428.062692.192956.313220.443484.563748.694012.814276.944541.064805.195069.31制造成本3965.884230.004494.134758.255022.385286.505550.635814.756078.886343.006607.136871.25工廠成本4715.684979.805243.935508.055772.186036.306300.436564.556828.687092.807356.937621.05安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）不同柴油價格下的煤油比價時間2009.062009.122010.062010.102011.062011.122012.062012.122013.06對應(yīng)時間的原油價格/（美元·bbl-1)67.7977.5870.1285.15104.18104.4893.97104.58101.6柴油市場價格/(元·t-1)6374899575068042882385448787.58665.758465.5柴油工廠成本/(元·t-1)5724834568567392817378948137.58015.757815.5模擬計算直接液化法對應(yīng)煤價/(元·t-1)740.881237.05955.171056.641204.491151.671197.771174.721136.81

以2013年06月的柴油工廠成本進(jìn)行煤油價格比，當(dāng)每桶原油價格不低于101美元，每噸煤炭價格不高于1136元（目前實際市場噸煤價350元至550元）則在原料方面煤炭對原油有價格優(yōu)勢。安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）200萬t／a間接液化項目不同煤價下的成本測算結(jié)果

元/噸柴油價格煤價550600650700750800850900950100010501100可變成本3055.93305.63555.338054054.74304.44554.14803.85053.55303.25552.95802.6制造成本4112.54362.24611.94861.65111.353615610.75860.46110.16359.86609.56859.2間接液化成本4649.74899.45149.15398.85648.55898.26147.96397.66647.368977146.77396.4間接液化法油煤比價安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）不同柴油價格下的煤油比價時間2009.062009.122010.062010.102011.062011.122012.062012.122013.06對應(yīng)時間的原油價格/（美元·bbl-1)67.7977.5870.1285.15104.18104.4893.97104.58101.6柴油市場價格/(元·t-1)6374899575068042882385448787.58665.758465.5柴油工廠成本/(元·t-1)5724834568567392817378948137.58015.757815.5模擬計算間接液化法對應(yīng)煤價/(元·t-1)765.121289.95991.791099.121255.511199.641248.401224.021183.92

以2013年06月的柴油工廠成本進(jìn)行煤油價格比，當(dāng)每桶原油價格不低于101美元，每噸煤炭價格不高于1183元（目前實際市場噸煤價350元至550元）則在原料方面煤炭對原油有價格優(yōu)勢。安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）品名規(guī)格礦區(qū)/產(chǎn)地價格（元/噸）價格屬性稅動力煤Q5500S1.5V26-27忻州335-345車板價含稅動力煤Q6000S1.5V26忻州315-325坑口價含稅動力煤Q4800S1.25V26忻州195-205坑口價含稅貧煤Q6300S＜1.5A＜15V＜13-18礦區(qū)540車板價含稅貧煤Q5500s＜1.8V＜14-18古交500車板價含稅貧煤Q5000S1.5-2V11-18古交425-430車板價含稅動力煤Q5300S＜3V26古交360-370車板價含稅動力煤Q5000;A13;S1.2-1.5V26小店區(qū)475-485車板價含稅不粘煤Q4300S2V26.5孝義470車板價含稅不粘煤Q4300S0.5V21-25柳林340坑口價帶全票不粘煤Q5500-6000S2V20離石440坑口價含稅不粘煤Q4500S1.2V25朔州395平倉價含稅貧煤A≤11V:12-16Q:5500潞安480車板價含稅貧煤Q5500S:0.8V:18A:15潞安450-480車板價含稅貧煤Q6000S0.5V12A12長治縣550車板價含稅貧瘦煤Q5500S0.5A26V16長子縣550坑口價含稅煙塊Q6000S0.8V33礦區(qū)520坑口價含稅煙塊Q6000S0.4V33A14礦區(qū)510坑口價含稅市場幾種原煤參考價格：安徽理工大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）

由上面幾個表格的數(shù)據(jù)比較，以2013年6月份的每噸柴油工廠成本為7815元為例子，其所對應(yīng)的每桶原油價格為101美元（如果按每七桶原油為一噸，6元人民幣對一元美金計算則每噸原油價格為4242元），每產(chǎn)一噸成品油的消耗原油量是1.54噸（產(chǎn)油率按65%計算），原料價格達(dá)到6532元。而兩種方法平均對應(yīng)模擬出來的每噸煤炭價格為1159元（目前煤炭市場上可用于煤制油的煤炭噸煤價格在350元至550元）。根據(jù)煤制油產(chǎn)每噸成品油的耗煤量約4.5噸煤（非標(biāo)準(zhǔn)煤），那么煤制油每噸成品油的原料價格為1575元，由此可以知道在原料價格方面煤炭比石油有很大的價格優(yōu)勢。實際上，就國內(nèi)的的情況分析，有技術(shù)和資金能力對煤制油投資的煤化工巨頭基本都會有自己的煤礦，這樣的他們用于煤制油的原料煤的價格就更加低廉，甚至每噸原料煤價格可以低到100多塊錢，這樣生產(chǎn)每噸成品油原料價格可以低到500元左右。但是考慮到煤制油的噸油投資（約8000元/噸）比煉油噸油(約1000元/噸)投資大很多，而且石化生產(chǎn)過程一般都附帶著乙烯、二甲苯等等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，所以石油煉油的利潤會較高。另一方面無論從石油裝備的國產(chǎn)化程度以及石油煉油的技術(shù)成熟性都比煤制油高得多，石油煉油的整體競爭力比煤制油還是要強(qiáng)不少。

煤制油的主要工段是煤氣化工段，從環(huán)保的角度來講將煤