在不久前舉行的2018煤基化工新材料及高端化學品發(fā)展論壇上,兗礦集團煤制油項目二期籌備處副主任董滿祥介紹,兗礦集團控股的陜西未來能源化工有限公司在百萬噸煤間接液化示范項目平穩(wěn)運行的基礎上,正積極推進一期后續(xù)400萬噸/年煤間接液化項目的落地。百萬噸示范項目采用的是兗礦集團擁有完全自主知識產權的低溫費托合成技術,一期后續(xù)項目將采用兗礦集團自主研發(fā)的大型高低溫費托合成多聯(lián)產技術。
低溫費托產品質量優(yōu)
未來能源百萬噸煤間接液化示范項目采用了由兗礦集團副總經理、煤液化及煤化工國家重點實驗室主任孫啟文博士帶領團隊自主開發(fā)的低溫費托合成技術,項目總投資152億元,產品總量115萬噸/年,其中,低凝、高十六烷值柴油79萬噸/年,石腦油26萬噸/年,液化石油氣10萬噸/年。項目于2015年8月產出合格產品,是我國首套建成投產的百萬噸級煤間接液化制油裝置,目前運行平穩(wěn)。
董滿祥介紹,低溫費托合成工藝中間產品有輕質油、重質油、重質蠟,其中,輕質油主要含正構烷烴和烯烴,碳數(shù)分布在C4-C17;重質油主要含正構烷烴和烯烴,碳數(shù)分布在C12-C28;重質蠟主要含正構烷烴,碳數(shù)分布在C30-C63。
他表示,低溫費托合成產物中正構烴含量高,重質蠟等重組分產量大,這些產物可通過加氫、分子蒸餾等工藝生產高硬蠟、高清潔柴油、高檔潤滑油基礎油等產品。目前未來能源生產的柴油無硫、無氮、無芳烴,凝點低于-50℃且可調,十六烷值高達70以上,是高清潔柴油的優(yōu)質調和組分,生產的潤滑油基礎油也可達到Ⅲ類和超Ⅲ類的水平。
“與國內其他煤間接液化項目相比,未來能源百萬噸煤間接液化項目采用低溫費托合成工藝,其反應溫度更低,產物餾分更重、正構烴含量更高,更適宜生產超高熔點費托蠟產品。中間產物重質蠟熔點102℃左右,C60以上組分含量大于12%,是生產110℃、115℃等高熔點費托蠟的優(yōu)質原料,所得蠟產品性能指標可與殼牌、沙索蠟產品相媲美。”董滿祥說。
高溫費托產品附加值高
在低溫費托合成技術開發(fā)與示范的同時,孫啟文團隊加快了高溫費托合成技術的自主研發(fā),5000噸/年流化床中試驗裝置2007年開車,使兗礦集團成為國內唯一擁有高溫費托合成技術,也是唯一同時掌握高低溫費托合成技術的公司。2017年6月,未來能源10萬噸/年高溫費托合成示范裝置開建,計劃于2018年8月建成投產。
董滿祥介紹,高溫費托合成烴類產物主要以烯烴為主,約占64%,其中90%以上為α-烯烴,且其液相產物碳數(shù)分布主要集中在C5-C20,碳數(shù)分布較窄,是分離提純生產單質α-烯烴、PAO及烷基苯的優(yōu)質原料。
“低溫費托合成也可以生產α-烯烴,但產量不如高溫費托合成高”,他說,從α-烯烴出發(fā),可以生產我國緊缺的1-己烯、1-辛烯等單質α-烯烴,以及PAO等多種高附加值化工產品。他介紹,高溫費托合成產物中的乙烯、丙烯等低碳烴類占總烴類產物的36%,輕質油組分占55%,重質油約9%,不含蠟。烴類產物中,烯烴含量大于60%,且主要是α-烯烴,宜用于生產低碳烯烴及高碳α-烯烴等高附加值化工產品。
1-己烯、1-辛烯是生產高端聚烯烴的聚合單體,利用高溫費托合成產物生產1-己烯、1-辛烯等α-烯烴產品,能夠降低1-己烯生產成本,填補1-辛烯生產空白,為我國聚烯烴行業(yè)發(fā)展提供支撐。 高溫費托合成可以生產高品質汽油。董滿祥表示:“低溫費托的產物中幾乎不含芳烴,主要以長鏈烷烴為主,而高溫費托合成的產品中含有約25%的芳烴,加工處理后可生產高品質汽油。”
高溫費托合成的甲烷產量也很可觀。他說:“高溫費托甲烷收率高,這部分合成尾氣可生產CNG、LNG產品。按400萬噸/年費托合成裝置計算,一年可產4億立方米天然氣,相當于一個中型天然氣生產廠的年產量。”
此外,高溫費托產品中含氧化物也比較多,主要是乙醇、乙醛、丙酮、乙酸等氧化物,通過萃取、精餾等提純過程,可生產乙醇、丙酮等產品。
“高低溫”聯(lián)產形成特色
董滿祥介紹,目前正在籌建的一期后續(xù)項目計劃2018年底開建,2022年投產,將設置2條100萬噸/年高溫費托和2條100萬噸/年低溫費托合成生產線。年產汽油、航煤、柴油、潤滑油基礎油等油品約200萬噸,PE、PP、丙烯腈、丁腈橡膠等化工品約200萬噸,年總產量達416萬噸。
該項目秉承“分子加工”理念,發(fā)揮高、低溫費托合成產物各自特性,結合所在地區(qū)實際情況進行產品方案設計,主要生產高清潔油品、高端化工品、副產品等3類28種產品,這些產品的生產,既有助于我國填補1-辛烯等的生產空白,也可與陜北地區(qū)油品、烯烴等產業(yè)形成優(yōu)勢互補。