文/ 汪壽建
中國(guó)化學(xué)工程股份有限公司 總工程師

煤制油項(xiàng)目進(jìn)展

        截止2017年6月，我國(guó)已投產(chǎn)的煤制油項(xiàng)目共6個(gè)，包括神華鄂爾多斯108萬t/a直接液化先期工程、內(nèi)蒙古伊泰間接液化鄂爾多斯16萬t/a間接液化示范工程、山西潞安長(zhǎng)治16萬t/a間接液化示范工程、神華鄂爾多斯18萬t/a間接液化示范工程、兗礦榆林100萬t/a間接液化示范工程和神華寧煤400萬t/a間接液化示范工程。煤制油運(yùn)行項(xiàng)目情況見表1所示。




 從已投產(chǎn)項(xiàng)目運(yùn)行情況看，神華鄂爾多斯108萬t/a直接液化示范項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，負(fù)荷約80%左右，18萬t/a間接液化項(xiàng)目與直接液化項(xiàng)目共用煤氣化裝置，由于煤氣化裝置能力不夠，暫時(shí)沒有投入使用，預(yù)計(jì)在直接液化二、三線工程中進(jìn)一步優(yōu)化；伊泰16萬t/a示范裝置、潞安16萬t/a示范裝置均已具備滿負(fù)荷運(yùn)行能力，伊泰16萬t/a示范裝置實(shí)現(xiàn)了較好的效益；兗礦榆林100萬t/a項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定高負(fù)荷商業(yè)運(yùn)行。神華寧煤400萬t/a項(xiàng)目是全球最大煤炭間接液化單體工程，A線已試運(yùn)行半年，生產(chǎn)負(fù)荷50%－60%左右；B線計(jì)劃于2017年下半年試車。

       《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》的煤制油新建類項(xiàng)目共4個(gè)。截止2017年6月，潞安長(zhǎng)治高硫煤清潔利用油化電熱一體化項(xiàng)目一期100萬t/a工程建設(shè)已近尾聲，伊泰伊犁100萬t/a間接液化項(xiàng)目正在深入開展設(shè)計(jì)優(yōu)化，伊泰鄂爾多斯200萬t/a煤炭間接液化項(xiàng)目已啟動(dòng)開工儀式，正在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化；貴州渝富畢節(jié)（納雍）200萬t/a煤炭間接液化項(xiàng)目已完成部分設(shè)計(jì)招標(biāo)等工作。

       《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》的煤制油儲(chǔ)備類項(xiàng)目共3個(gè)，包括陜西未來榆林煤間接液化一期后續(xù)項(xiàng)目、伊泰甘泉堡煤間接液化項(xiàng)目和神華寧煤間接液化二期項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將視前期項(xiàng)目進(jìn)展情況再定。此外，伊泰鄂爾多斯120萬t/a間接液化制精細(xì)化學(xué)品項(xiàng)目已于2017年上半年試車。煤制油項(xiàng)目擬在建項(xiàng)目情況見表2所示。




煤制油項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)選擇

煤炭直接液化項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)選擇

       煤炭直接液化的原理是煤通過溶劑抽提和在高溫、高壓、催化劑的作用下，煤漿加氫使煤中復(fù)雜的有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，提高H/C比，直接轉(zhuǎn)化為液體油品的過程。

        煤炭直接液化具有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史。國(guó)外典型工藝有：德國(guó)IGOR工藝、美國(guó)HTI工藝、日本NEDOL工藝。神華集團(tuán)在煤炭直接液化領(lǐng)域也開展了多年研究，在對(duì)神華煤的性質(zhì)、液化工藝和催化劑深入研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了具有獨(dú)自特點(diǎn)的神華煤直接液化工藝，并經(jīng)過了BSU（神華與科研院所開展的共10次試驗(yàn)、累計(jì)運(yùn)行249天）、PDU（神華與企業(yè)開展的共５次工程放大試驗(yàn)）和工業(yè)示范裝置的驗(yàn)證。直接液化的工藝流程示意見圖1所示。

    神華煤直接液化項(xiàng)目是世界第一個(gè)煤炭直接液化工業(yè)化項(xiàng)目。2002年9月，項(xiàng)目獲得了國(guó)家發(fā)改委的批復(fù)。其中一期工程為320萬t/a，三條生產(chǎn)線。為規(guī)避項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，一期工程分步實(shí)施，第一條生產(chǎn)線規(guī)模為108萬t/a。神華直接液化項(xiàng)目的核心裝置包括煤液化裝置、加氫穩(wěn)定裝置、加氫改質(zhì)裝置、輕烴回收裝置和制氫裝置，另外還有配套的公用工程和輔助設(shè)施等�？偣に嚵鞒桃妶D2所示。


第一條生產(chǎn)線的煤液化裝置原擬采用美國(guó)HTI公司工藝技術(shù)。但該技術(shù)存在不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，還存在液化反應(yīng)器利用率低等問題。2003年8月，神華集團(tuán)果斷將其替換為國(guó)內(nèi)自主開發(fā)的煤炭直接液化工藝技術(shù)，催化劑使用神華集團(tuán)和煤炭科學(xué)研究總院共同開發(fā)的863煤直接液化高效催化劑，并將原HTI工藝中的固定床加氫改為T-star加氫。第一條生產(chǎn)線實(shí)施最終采用的關(guān)鍵工藝技術(shù)和裝置規(guī)模見表3所示。






典型間接液化項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)選擇

        煤間接液化技術(shù)是先將煤全部氣化成合成氣，然后以合成氣為原料，在一定溫度、壓力和催化劑存在下，通過費(fèi)托合成為烴類燃料油及化工原料和產(chǎn)品的工藝，或先合成甲醇，再由甲醇重整與變換合成燃料油。

        費(fèi)托（FT）合成是間接液化工藝的核心，國(guó)內(nèi)外典型的間接液化工藝包括南非的薩索爾（Sasol）費(fèi)托合成法、荷蘭Shell的中質(zhì)餾分合成（SMDS）工藝、中科院山西煤化所漿態(tài)床合成技術(shù)、兗礦煤制油技術(shù)，這些技術(shù)均是在費(fèi)托合成法的基礎(chǔ)上，經(jīng)過工藝和催化劑改進(jìn)和優(yōu)化已經(jīng)或正在應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的間接液化煤變油技術(shù)。費(fèi)托合成煤制油步驟包括煤氣化制取合成氣、催化合成烴類產(chǎn)品以及產(chǎn)品分離和改制加工等過程。工藝流程示意見圖3所示。


 目前我國(guó)已投產(chǎn)的煤炭間接液化項(xiàng)目采用的費(fèi)托合成技術(shù)，兗礦榆林項(xiàng)目采用兗礦自主開發(fā)的低溫費(fèi)托合成技術(shù)，神華寧煤寧東400萬t/a項(xiàng)目采用中科合成油公司的中溫漿態(tài)床費(fèi)托合成技術(shù)，其它項(xiàng)目均采用中科合成油公司的低溫費(fèi)托合成技術(shù)。對(duì)于氣化技術(shù)，各家根據(jù)煤質(zhì)情況，選擇了GSP粉煤加壓、SHELL粉煤加壓、GE水煤漿加壓、西北院多元料漿等先進(jìn)的氣流床加壓氣化技術(shù)。對(duì)于凈化技術(shù)，德國(guó)LURGI、國(guó)內(nèi)自主的變化和低溫甲醇洗技術(shù)都得到了應(yīng)用。典型煤炭間接液化項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)選擇情況見表6所示。