神华煤制油探秘

时间:2022-07-23 04:37:17

神华煤制油探秘

也许是因为数年前曾经有“水变油”的闹剧,在鄂尔多斯,你要是打听“煤变油”基地,绝大多数人不会给你好脸,而少数人则会遥指远方纠正说:记住,那不叫“煤变油”,叫“煤制油”,沿这条路向前走三、四公里就可以看见了。

放眼望去,蓝天白云之下,占地两平方公里的偌大厂区内,聚集着国内石化行业知名的华润、五环等10余家工程项目承包商,以及30余个施工队约10000多名建设大军。厂区门口的“神华煤直接液化项目”的招牌似乎在告诉人们,那个在一般人眼里匪夷所思的“煤变油”,正在这里变成现实。

项目启动

1997年,神华集团提出采用世界先进技术建设煤炭液化项目的设想,得到党中央、国务院的大力支持。2000年2月,国务院批准神华集团投资建设第一个工业化的煤炭液化厂;2001年3月,国务院批准神华集团的项目建议书,2002年8月批复可行性研究报告;2003年6月,负责煤液化工程实施的中国神华煤制油有限公司成立。

2004年8月25日,神华集团煤直接液化项目在内蒙古鄂尔多斯伊金霍洛旗境内的上湾镇举行了先期工程开工典礼,生产基地的工程建设于2005年4月18日正式拉开帷幕。

记者了解到,神华集团煤直接液化项目总规模为年产500万吨石油新产品,工程分两期建设,一期工程由3条主生产线组成,每条生产线由包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质和催化剂制备等14套主要生产装置组成。一期工程每年用煤量970万吨,可生产各种油品320万吨,目前建设的先期工程,年生产油品108万吨。

短短3年的时间,神华集团将煤制油项目中煤直接液化技术培育成为一个拥有自主知识产权、具有世界最大加氢稳定(T-STAR)装置等10项国际煤液化之最的新型产业群,并在我国西部地区把鄂尔多斯的煤液化项目与内蒙古包头烯烃项目,陕北榆林烯烃及衍生物等项目做成煤化工大板块,形成了神华集团继煤炭、金融和电力等几大板块之后快速崛起的新兴产业板块。

2004年6月,具有神华自主知识产权的煤直接液化工艺技术通过评估和鉴定,当年12月,依据神华技术和工艺在上海建设的每天投煤6吨的煤直接液化中试装置正式开始投煤,第一次投煤就顺利打通流程获得油品,至此,煤制油的科学技术转化变得水到渠成。

在上海远离闹市的闵行区,有一处占地10万平方米的工业区,区内管道林立,密密麻麻,让人打眼一看,就感到与一般的普通工厂有所不同。这里是神华集团煤制油上海研究中心,对外名称是中国神华煤制油研究中心有限公司,整个厂区便是煤直接液化实验装置(简称PDU)的基地。2004年12月17日,神华PDU装置打通流程,实现一次投煤开车试验成功。试验得到了部分轻油、石脑油和残渣产品,油品检测表明,神华煤制油项目直接液化工艺技术得到了成功的实践和验证。

目前世界上煤炭液化主要工艺路线有两种,一种是直接液化,一种是间接液化,两种工艺在技术上具有着互补性。当年神华集团提出煤制油战略设想时,就确定了直接液化和间接液化一体化的发展战略。虽然间接液化技术和工艺已有了50年产业化生产的历史,但其主要技术一直垄断在国外公司手中。而现存于西方发达国家的煤直接液化技术工艺,到目前为止在世界上还没有一个经过工业化的验证。据说德国在二战期间实现过工业化,然而当时的技术已经失传。因此,神华集团选择煤液化,必然要走一条技术创新和工艺创新的征程。

一波三折

神华集团曾经在构建煤直接液化蓝图的框架中,为了尽快取得成效,采取了技术引进的“拿来主义”,经过反复细致的比较,选择了国外某家公司的技术。这个工艺技术当时被看好的原因是,它的收油率比较高。但后来的实践证明,并不是那么一回事。

在神华煤制油项目发展过程中,不得不提到的一个关键人物是舒歌平。

2002年1月,煤液化专家舒歌平从煤炭科学研究总院调入神华煤液化项目后,为了减少该项目的技术风险和提高引进技术的可靠性,开始对国外那家公司提供的工艺包及其实验数据进行了详细的审查。凭着多年的研究经验,舒歌平对该公司如此高的收油率产生了怀疑。后来的审查结果果然表明,该公司的工艺包所涉及的收油率并不准确可靠,如果用这种数据进行设计,将严重影响煤液化项目的经济性。最后舒歌平得出一个惊人的结论:此工艺包不但收油率不可靠,而且基本不可能稳定运行。

2002年4月中旬,舒歌平即向集团公司提交了工艺包解析结果报告,指出了国外工艺所存在的若干问题。一个月后,他又以书面形式建议对国外工艺进行长时间运转试验,以鉴定其稳定性和可操作性。集团公司领导采纳了他的意见。同年10月,舒歌平再次向集团公司提出了《对国外工艺进行重大调整的建议》,大胆提出融汇当今科技中世界煤制油工艺技术的优点,采用目前最稳定,最容易操作的系统和装置。

经过对新方案的反复试验和验证,一项更具可靠性的煤直接液化工艺诞生了,新的工艺不但克服了原工艺不能长周期稳定运行的问题,而且提高了油品产出率。

催化剂也是煤液化项目中降低成本的关键技术之一。神华煤直接液化项目在最初设计时,所采用的是国外一家公司的催化剂,但这种催化剂原料研磨需要很多设备,且磨制成本偏高,舒歌平决心解决这一难题。经过数次试验,他成功研制出了863催化剂。这是舒歌平20余年的研究史上最重大的一项创新,为鄂尔多斯煤液化先期工程建设提供了巨大的技术保障。

2004年6月,中国石油和化学工业协会以及中国煤炭工业协会共同组织专家,对神华集团公司开发的煤直接液化工艺技术进行了鉴定,认为其整体工艺流程合理,并具有集成创新性,在工艺稳定性、收油率和相同反应器最大处理能力等方面均优于国外煤直接液化工艺,其综合技术水平达到国际先进水平。

考验在即

过去几年,随着国内以神华集团为代表的煤制油项目的上马,科技界对此项目的评价却一直存在着巨大的争议。有专家指出,发展新型煤化工产业,可以在一定程度上有效缓解中国今后一段时期内的石油供需矛盾,是一种能够切实有效保障国家能源安全、实现可持续发展的战略选择。另一种声音却认为,煤炭也是一种不可再生的资源,煤变油虽然可以暂时缓解国内石油紧张问题,但不能将这种帮助放大化。国家发改委能源研究所所长周大地就曾表示,从世界范围看,很长一段时间内,以煤炭为原料制油没有任何优势,这不是新能源发展的趋势。中国虽然是贫油国家,但并不意味着为缓解能源紧张就必须发展煤制油。虽然中国煤炭总体储量不小,但人均煤炭占有量只有世界平均值的60%,煤炭资源也是有限的。煤制油项目不是真正的优化方式。他强烈表示:“煤变油在中国发展不具备可行性,以一种稀缺资源去替代另一种稀缺资源,是要付出代价的。”

在前不久举行的“中国生物燃料乙醇产业化发展战略研讨会”上,一政府官员特别针对神华集团的煤制油项目向记者发表了自己的看法,他说,煤制油项目首先耗资巨大,其次成本很高,尤其很耗水,而鄂尔多斯本身就很缺水。该官员还认为,从技术上说,目前尚有很多没有攻克的难点,神华煤制油项目耗资100多个亿,但其生命周期却遥遥无期。

虽然如此,但一些相关专家表示,从国家能源安全战略的层面上来说,我国煤制油项目不可能止步。“煤制油不是商业化规划,而是国家战略项目。”山西省社会科学院能源研究所副所长王宏英的看法是,由于2006年中国石油对外依存度已达47%,超过了40%的警戒线,所以在国家战略层面上,必须具备石油替代能源的产能,以取得战略平衡。

神华集团煤液化研究中心副主任石玉林日前透露,由神华集团建设的国内首条煤直接液化生产线,预计将在2007年10月建成,2008年投入正式生产运行。

煤变油,一个充满争议的新兴产业,其神秘的面纱即将被揭开。

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