化工应走跨行业联产高效节能之路.pdf

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1、2009’中国煤化工技术、信息交流会暨产业发展研讨会论文集煤化工应走跨行业联产的高效节能之路陈俊武陈香生(中国石化集团洛阳石油化工工程公司，洛阳471003)我国油、气资源紧缺，煤资源相对比较丰富．适度地发展煤化工，既可得到替代石油的运输燃料油品，还可得到替代石油的基本石油化工原料．再进一步延伸生产链，还可获得更多的高附加值产品，这对保证我国能源安全和经济的可持续发展具有重要意义。目前煤液化工厂一般油品生产规模是300万t，a，与目前世界上通用原油加工能力为l000万妇的炼油厂相比，规模偏小。南非的间接法液化厂虽然达到了油品生产能力700万t，a的规模，但仍逊于一般炼油厂。如果煤制

2、油生产规模要达到1000万妇。气化和空分部分则需要lO条～20条主要生产线．管理十分复杂，规模效益难以发挥。煤制油如果与炼油、热电联产、制氢相结合，可以共用制氢、空分制氧、热电、污水处理、产品销售等系统；煤制油的初级产品还可与炼油共用或部分共用产品精制系统。使投资减少、轻油收率提高、CO：排放减少、管理成本减少、销售系统顺畅。煤化工如果与IGCC热电联产、制氢相结合，节能减排和减少投资的效益也明显。1煤化工转化按照目标产品的分类煤化工既有以焦化路线为代表的生产电石、煤焦油等中间产品，进一步生产PVC、三苯等传统产品的路线；也有通过合成气生产醇醚、通过煤基甲醇进一步生产烯烃、通过F-

3、T合成生产液体烃类产品、通过直接液化工艺生产石脑油和汽柴油产品的所谓现代煤化工路线。本文侧重分析后者的综合效益和环境效益，分析煤化工与炼油、IGCC热电联产、制氢等工艺的组合效应。1．1转化为一次能源产品1．1．1煤直接液化制油品煤炭加氢直接液化过程是在催化剂存在和高氢分压下，将煤炭的分子通过加氢转化为较小的分子、提高H／C比、脱除煤炭中大部分的硫、氮、氧杂原子和无机矿物质，重质烃裂化为低分子烃．一次裂化产品进一步加氢精制生成目的产品的过程。高苛刻的工艺条件和反复加氢过程(一般包括煤液化加氢、中间油品的加氢精制、液化重组分的加氢裂化过程)．使煤炭直接液化生产油品的单位投资和建设费用

4、远远高于常规以原油为原料的加工投资。中国神华集团规划的年产300万t油品第一期工程(年消耗原料煤约500万t，年产108万t油品)，总投资金额为100多亿元。即万吨油投资为100多万元人民币，到装置建成决算时肯定要超过预算数字。另外直接液化每生产1t油品耗水约10t。是常规炼油的5倍～6倍。鉴于煤制油是以一种不可再生资源(煤炭)代替另一种不可再生资源(石油)生产油品，是高投资和高耗水行业，国家发改委对煤制油的发展采取非常严谨的态度．近期下达文件规定除神华集团即将投产的煤直接液化项目外，其他项目一概暂不予核准。煤制油的利润空间与煤炭价格、国际原油价格密切相关．2008年10月22日“

5、石油商报”报道业内人士测算。如果按照原料煤价格为400元，t、20年固定资产折旧和7％的贷款利息测算成本，这时煤制油出厂成本对应的炼油国际原油价大约是60美元／桶，实际操作时利润空间已经不大。1．1．2煤间接液化制油品通过费托合成的煤炭间接液化生产替代燃料工艺可使用天然气、煤炭和生物质为原料。在国外天然气丰富的地区，天然气是重要的费托合成原料；生物质造气的合成技术目前仍然处于开发阶段；煤炭为原料的费托合成是成熟的工业技术。我国目前正在建设的通过煤制合成气经F—T合成生产合成油处于工业示范阶段。南非Sasol公司SSPD合成技术是使用劣质褐2009’中国煤化工技术、信息交流会暨产业发

6、展研讨会论文集煤，用Lu晒高压气化炉生产合成气。Shell公司SMDS技术(ShellMiddleDistiuateSvnthesis)则为两段转化工艺，采用管式固定床反应器，以生产重质石蜡烃为目的产品。常规费托合成过程的单程转化率低，需采用气体循环流程以提高转化率．这将导致流程复杂、能效率降低。如果将生产运输燃料为目的的合成油生产与IGCC发电技术相结合。组成以煤炭为原料．联产运输燃料、电力、供热的一体化的联合工厂，可以提高能源转换效率和利用效率。一体化的联合技术具有用能效率高(IGCC电站的效率可达到或超过50％)；环境效应好(IGCC电站排放的CO：容易实现捕集与处理)；适用

7、不同的气化原料；耗水量低(IGCC电站的耗水量约比常规的汽轮机电站减少30％一50％)等优点。1．1．3煤制替代天然气煤制替代天然气SNG(Substitutenaturalg鹪)工艺流程比煤制甲醇简单，只需要煤气化、粗煤气变换、脱硫净化、甲烷合成等步骤，流程短，甲烷含量可达95％以上。故与煤制甲醇、煤制合成油相比，具有投资省、消耗低的优势。20世纪70年代Lu晒公司和南非的公司合作在南非的煤制油工厂建设了一套半工业化的试验装置，后又与奥地利艾尔帕索天然气公司在维也纳