参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2002-5
2002年1月29日
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煤化所：煤变油技术是时代的需要
- 山西调研访谈纪要之三
编者按：2001年11月23日上午，课题组邓英淘、王小强、吴宁到中国科学院山西煤炭化学研究所座谈：高级工程师董根全。下午考察山西省煤炭能源化工中试基地，参观正在基建的千吨级煤变油装置，并分别向煤炭化学研究所工程师赵潞琦、基地主任李东升请教。为方便起见，下文不再注明具体发言人，简称"煤化所"。本文根据录音、笔记和山西煤炭化学研究所提供的有关资料整理，未经本人审阅，错误遗漏之处由编者负责。
煤化所：进入21世纪，煤炭在我国能源消费结构中仍占60％以上，而且煤炭产量过剩，整体效益滑坡。与此同时，我国液体燃料的需求十分庞大，汽油和柴油的年消耗量已分别达到三千多万吨和近五千万吨，消费总量超过八千万吨，问题的严重性在于国内石油需求年均增长率约6％，而原油产量年均增幅约1.5％，只有大量进口才能解决巨大的燃油供需矛盾。1999年我国进口原油四千万吨，2000年接近八千万吨，预计2010年将达到1.6亿吨。石油路线的供需矛盾日益突出，已关系到国家的能源战略安全。靠进口石油填补如此大的缺口已不现实，为此只能通过非石油路线生产解决液体燃料供需问题。在石油替代资源中，只有煤炭在近中期内可以满足与千万吨数量级的油品缺口相匹配的需要，即通过煤液化合成油实现我国油品基本自给，保障我国经济的可持续发展是目前最现实可行的途径。
煤间接液化是将煤首先经过气化制得合成气，合成气再经催化合成转化成有机烃类。煤间接液化几乎不依赖于煤种，并且间接液化过程的操作条件温和。间接液化的合成技术可以用于天然气以及其他含碳有机物的转化。合成产品不含硫、氮等污染物，合成汽油的辛烷值不低于90号，合成柴油的十六烷值高达75，且不含芳烃，质量高于第四代洁净油品。另外，煤间接液化在南非已形成大规模、盈利的产业。我们目前的研究已经进入到产业化阶段，而且包括反应器在内的所有设备和控制系统均可在国内制造。
从2000年开始，国际原油价格持续飚升，引起了世界范围的恐慌，美国甚至已开始动用战略储备油库。与此同时，国内成品油价格也持续攀升，汽柴油价格曾超过三千元/吨左右。能源市场预测显示，尽管石油价格会在各种因素影响下有起伏，但国际原油紧张的局面将一直持续下去。对中国这样石油资源短缺的大国来说，从近中期的能源战略出发，单靠进口石油难以为计。在当前能源形势下，煤转油不仅对国家能源和经济安全具有重要意义而且可以具有经济效益，并且，综合大型化的煤间接液化工厂将显著改善地方产业结构，推动洁净煤产业基地建设。总之，无论从那方面分析，国家对煤基合成液体燃料大规模工业化的需求已极为迫切。
从技术的发展来看，合成油技术将具有广阔的市场前景。在未来20年内，技术产业化的第一步到建设和运行示范厂将需投入14亿元的研发和建设资金（示范厂为5~10万吨规模），在后续商业过程建设中，2008~2020年研发费用将在12亿元左右，从技术开发角度看，到2020年总投入将在28亿元左右，按2000万吨产业市场估计，技术本身的直接效益将在141亿元左右，技术对社会的直接贡献体现在每年2000万吨洁净液体燃料的供应，到2020年每年创造产值600多亿元，可实现利润150~200亿元，同时为社会创造至少80万个就业机会（包括间接）。
我国自主知识产权的煤转油技术主要都集中在我们煤化所。目前我们的实验室工作都已经做完了，现在正在做一个千吨级的煤转油装置来考核一下工程问题中的几个核心，比如说催化剂和溶剂的在线分离问题、反应器结构优化是否合理等。如果千吨级装置中试上过关了，这就说明我们的技术从理论到工程就基本上完成了，没有什么关键技术性的障碍了，下一步我们就该向百万吨级规模发展了。
课题组：你们现在煤转油的成本是多少？
煤化所：咱们只能在百万吨级上说成本。我们做了很多方案，通过对国内技术和国外技术的比较，我们估计将来大规模（百万吨级)合成油的成本能做到每吨成品油二千元左右，煤耗为每吨油耗煤4.5~5吨。
课题组：按照现在试验的时间进展，实现这个目标大概要多长时间？
煤化所：按照我们现在的规划，完成千吨级的中试大概需要2~3年的时间，也就是说，到2002年年底之前，我们基本上就能拿到工程的数值。从2003年开始，我们将进一步进行数据采集、优化，然后做万吨级试验的前期准备工作，从机组设计、施工、调试、取数、运行直到完成万吨级试验大概要4~5年时间。如果进展顺利的话，计划2007年开始百万吨级试验，因为经济规模最低的就是百万吨级。百万吨级还不是最终的目标，最终的目标应该是500万吨级规模。
课题组：咱们这里搞的是直接液化还是间接液化？
煤化所：间接液化。煤间接液化是将煤首先经过气化制得合成气，合成气再经过催化合成有机烃类，经过分整才变成汽油、柴油、润滑油等产品。当生产规模达到百万吨级时，产品就多元化了，除了汽油、柴油、润滑油外还可以产生多种多样的化工原料，基本上石化企业的化工产品都能产生。除了成品油，其它化工原料的产量估计是成品油产量的20~30％。
课题组：在转化过程中有燃烧，就会有一部分热量，能不能利用这个热量发电？
煤化所：达到百万吨级规模，肯定要发电，供电、供气、供热都将达到自供。间接液化达到百万吨级规模的这种场面，基本上就是城市化，就像鞍钢，实际上将是一个煤化工城。
南非跟咱们中国的情况有点类似，因为南非也是没有石油。前几年美国对它施行经济制裁，所以南非只能开发煤液化合成油的技术，现在间接液化已经发展到500万吨成品油、200~300万吨化工品的规模了。南非的油品全是由SASOL公司提供的，该公司目前一年的利润就是30多亿美元，集采矿、提炼、销售为一体。
课题组：达到500万吨级规模要多少初始投资？
煤化所：达到500万吨级规模的装置投资大约是500亿元，差不多是每吨一万元，这只是工厂设备这部分的投资，不包括土地和城市设施。
课题组：如果包括上其它工业，这样一个500万吨级的煤化工城能吸收多少就业？
煤化所：我觉得应该是10万人口的城市概念。
课题组：这么多人？
煤化所：一个煤转油企业应当包含煤矿。企业一定要把采矿业溶进去，国家必须要有综合调配，把该地区的煤炭资源交给这个厂，才能保障它正常的运行。否则的话，开始可能和地方上说得很好，等真正把工厂建在那里，用煤量增加，他们可能就不干了。
课题组：煤转油对煤的质量有什么特殊要求吗？
煤化所：转化主要是气化，原料要求不是特别严格，但是还是有一定要求。不是所有的煤都能转化，像山西的煤肯定是不能直接液化。
课题组：有没有引进南非技术，加快发展速度的可能？
煤化所：我们和南非探讨过，但是没有结果。南非可以引进给我们的是固定床工艺，那都是不值钱的东西。南非煤转油技术开始阶段是固定床，现在才发展到浆态床，而我们现在直接研究的就是浆态床。固定床的致命缺点是经济性差，它的催化剂成本太高；另一个缺点是效率比浆态床低。目前我们研究的浆态床催化剂的成本比固定床低了几倍，加上我们催化剂处理技术的逐渐提高，效率还可以提高，这样我们的成本等于降低了好几倍。国家看到了我们研究的煤转油技术在经济上的优势，所以对我们项目的扶持力度是很大的。
课题组：现在百万吨级规模加工厂的厂址有没有选好？
煤化所：我们初步的想法是设在朔州。
课题组：你们的开发速度有没有可能加快一点？
煤化所：南非发展这项技术用了40年，而且工程这个东西有自己的规律，如果盲目加快，把它当作政治任务完成的话，可能更容易前功尽弃。很多工程问题都是不能急的，所有的技术数据都是一步步来的。我们现在已经开始工程验证，很多东西都得在设备装置的加工、调试、安装、运转过程中，逐渐摸索出来，这个东西没法急。
课题组：将来500万吨级规模的这样一个煤化工城对水的需求量将是个什么概念？
煤化所：用水量肯定比较大。
课题组：造气的煤气炉在用煤规格上有什么特殊要求吗？需要把煤变成粉吗？
煤化所：一般造气炉用煤不需要太细，密度不大的小煤渣，稍微破碎一下就行了。现在我们这里实际上不用煤，因为目前我们主要是做实验，不希望对核心有影响，所以采用直接配气。
你们现在还看不到最主要的合成部分，也就是反应塔，还没立起来呢。你们看见的都是辅助设备，像气体净化装置、循环水系统（相当于一个大型空调）。
课题组：国家给这个项目的拨款是多少？
煤化所：一亿元。
课题组：煤转油的科研项目，别的地方还有吗？
煤化所：全国只有我们一家，其它有两家搞煤转油的都是靠国外引进的技术。我们这里大概情况就是这些，到2002年你们再来看，就可以看到千吨级煤转油装置出油了。
李单整理
