在已經(jīng)確定的5個新型煤化工路徑中,煤制油爭議最大。
反對者認為:煤制油能耗高、水耗大、污染重、產(chǎn)品全生命周期能量轉(zhuǎn)化效率低,項目的經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)保風(fēng)險都較大。
“煤經(jīng)不同方式轉(zhuǎn)化后,可以獲得石油化工所能生產(chǎn)的一切產(chǎn)品,但就能源轉(zhuǎn)化效率來看,煤制油無疑是最低的。”中國工程院院士金涌對記者說。他以國內(nèi)目前已經(jīng)工業(yè)化運行的煤轉(zhuǎn)化裝置的實際數(shù)據(jù)為例,采用費托合成工藝生產(chǎn)油品(即煤間接制油),1噸標準煤可獲得266千克柴油,燃燒后得到11.87吉焦熱量。再將這些油品用于柴油車燃料,按目前柴油發(fā)動機能量轉(zhuǎn)化效率30%計算,可獲得3.56吉焦的軸機械功。同樣的道理,1噸標煤直接液化可獲得263千克柴油,最終只能轉(zhuǎn)換為3.3吉焦軸機械功。
但如果用1噸標煤生產(chǎn)天然氣,則可獲得460立方米甲烷,燃燒后得到16.56吉焦熱量。這些甲烷用作汽車燃料,可轉(zhuǎn)換超過4.7吉焦的軸機械功;若用同等數(shù)量的煤生產(chǎn)甲醇,可獲得698千克甲醇,燃燒可獲得15.82吉焦熱量,這些甲醇用作汽車燃料,按汽油發(fā)動機26%效率計算,可獲得4.13吉焦軸機械功;如果用1噸標煤通過超超臨界發(fā)電,可獲得13.2吉焦電能,再按電機效率70%推算,可轉(zhuǎn)換為9.24吉焦軸機械功。“顯而易見,如果目標產(chǎn)品是車用燃料,煤制油的能量轉(zhuǎn)化效率和資源利用效率十分低下,不宜規(guī)模發(fā)展。”金涌表示。
“煤直接液化會產(chǎn)生大量渣油,需重新加工處理才能得到柴油餾分,導(dǎo)致其能耗尤其氫氣消耗居高不下。而且,所得的柴油十六烷值不足40,又含有一定的氮、硫組分,必須調(diào)和處理后才能使用,綜合效益并不理想。”中國工程院院士楊啟業(yè)尤其不看好煤直接液化項目。
然而,煤制油路徑也不乏支持者。他們認為:隨著石油資源的減少,我國獲取石油的難度和成本越來越高。中國又是邁步工業(yè)化的發(fā)展中國家,對石油資源的需求仍將持續(xù)增加。如果不根據(jù)我國富煤貧油少氣的資源稟賦特點,提前培育發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè),一旦國際風(fēng)云變化,比如馬六甲海峽或霍爾木茲海峽因地緣政治或戰(zhàn)爭而航運受阻,中國的能源安全將受到極大的威脅。
“將不同路徑與不同產(chǎn)品生產(chǎn)過程的能源轉(zhuǎn)化效率進行比較毫無意義,現(xiàn)實情況不是中國想不想發(fā)展煤制油,而是脆弱的石油保證能力迫使我們必須發(fā)展煤制油。況且,已經(jīng)投產(chǎn)的煤間接液化與煤直接液化裝置實際運行效果表明,煤制油項目具備較強的盈利能力和較好的社會效益。”中科合成油股份公司高級工程師唐宏青認為。
他向記者介紹:神華108萬噸/年煤直接液化裝置,經(jīng)過連續(xù)的技術(shù)攻關(guān)和工藝優(yōu)化,現(xiàn)已實現(xiàn)長周期高負荷運行,去年下半年至今產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。與神華煤直接液化項目相比,煤間接制油的效果更好。目前,采用中科合成油股份公司費托合成技術(shù)建設(shè)的神華18萬噸/年、潞安16萬噸/年、伊泰16萬噸/年三個煤間接制油項目,均實現(xiàn)了長周期滿負荷穩(wěn)定運行,獲得了良好的經(jīng)濟效益。從國外看,南非沙索公司半個世紀以來良好的財務(wù)報表和社會形象,也足以證明煤間接制油具有強大的生命力和廣闊的前景。
“從油品質(zhì)量看,煤間接液化獲得的柴油,其十六烷值達65,高于國家標準(45),且不含硫、氮、磷以及重金屬離子,能滿足歐Ⅳ甚至歐Ⅴ油品質(zhì)量要求。這樣的油品不僅能直接用于車用燃料,還成為不少加油站增加油品十六烷值的首選調(diào)和油,是真正意義的高熱值清潔燃料。”內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限公司董事長齊亞平說。
中國工程院院士陳俊武在接受記者采訪時亦表示:中國發(fā)展煤制油具有現(xiàn)實意義與戰(zhàn)略意義。但煤制油項目的經(jīng)濟規(guī)模應(yīng)在100萬噸/年以上,且應(yīng)由國家規(guī)劃輸油管網(wǎng)。同時,應(yīng)根據(jù)煤制油品的特點,重點開發(fā)航空煤油、潤滑油基礎(chǔ)油等高附加值產(chǎn)品,避免與煉油行業(yè)在低端市場惡性競爭。
也許正是綜合考慮了業(yè)內(nèi)對煤制油的不同意見,除神華百萬噸示范項目外,國家至今未再批準新的煤直接液化項目,也未給予任何煤直接液化項目“路條”,但不久前批準了潞安集團150萬噸/年煤間接制油項目。加上此前已經(jīng)獲批的神華寧煤400萬噸/年項目,“十二五”期間,我國將有2個百萬噸級煤間接制油項目建成投產(chǎn)。
“現(xiàn)階段,煤制油主要還是以示范驗證為主,不宜盲目擴大規(guī)模。”國家能源局能源節(jié)約與科技裝備司司長李冶表示,從保證國家能源戰(zhàn)略安全考慮,我國必須要有自己的煤制油工業(yè)化成套技術(shù)。但煤制油又屬技術(shù)、資金、資源密集型項目,尤其對水資源需求巨大,還伴有大量二氧化碳排放,其經(jīng)濟性也受到國內(nèi)外石油價格及能源價格波動的影響。在這種情況下,國家對煤制油項目的審批十分慎重。
目前,采用我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的神華集團百萬噸煤直接液化工業(yè)化裝置已經(jīng)實現(xiàn)了較高負荷運行,并在進行二氧化碳捕集與封存試驗。今后,將繼續(xù)通過不斷調(diào)整和優(yōu)化,探索出煤直接制油以及“三廢”處理與資源化利用成套工業(yè)化技術(shù)體系。伊泰等3套煤間接制油裝置雖然實現(xiàn)了長周期滿負荷運行,并取得了較好經(jīng)濟效益。但我國自主開發(fā)的費托合成油技術(shù),能否放大到百萬噸甚至更大規(guī)模,仍需示范裝置進行驗證,其相關(guān)參數(shù)也需放大后持續(xù)改進和優(yōu)化,以便為國家提供先進、可靠、實用的技術(shù),夯實我國煤代油戰(zhàn)略的技術(shù)基礎(chǔ)。因此現(xiàn)階段,煤制油仍將以示范為主。