文/ 汪壽建
中國化學工程股份有限公司 總工程師

煤制油項目進展

        截止2017年6月，我國已投產的煤制油項目共6個，包括神華鄂爾多斯108萬t/a直接液化先期工程、內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。煤制油運行項目情況見表1所示。




 從已投產項目運行情況看，神華鄂爾多斯108萬t/a直接液化示范項目已實現連續(xù)穩(wěn)定運行，負荷約80%左右，18萬t/a間接液化項目與直接液化項目共用煤氣化裝置，由于煤氣化裝置能力不夠，暫時沒有投入使用，預計在直接液化二、三線工程中進一步優(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荷運行能力，伊泰16萬t/a示范裝置實現了較好的效益；兗礦榆林100萬t/a項目已實現連續(xù)穩(wěn)定高負荷商業(yè)運行。神華寧煤400萬t/a項目是全球最大煤炭間接液化單體工程，A線已試運行半年，生產負荷50%－60%左右；B線計劃于2017年下半年試車。

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

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




煤制油項目關鍵技術選擇

煤炭直接液化項目關鍵技術選擇

       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，煤漿加氫使煤中復雜的有機物分子結構發(fā)生變化，提高H/C比，直接轉化為液體油品的過程。

        煤炭直接液化具有較長的發(fā)展歷史。國外典型工藝有：德國IGOR工藝、美國HTI工藝、日本NEDOL工藝。神華集團在煤炭直接液化領域也開展了多年研究，在對神華煤的性質、液化工藝和催化劑深入研究的基礎上，開發(fā)出了具有獨自特點的神華煤直接液化工藝，并經過了BSU（神華與科研院所開展的共10次試驗、累計運行249天）、PDU（神華與企業(yè)開展的共５次工程放大試驗）和工業(yè)示范裝置的驗證。直接液化的工藝流程示意見圖1所示。

    神華煤直接液化項目是世界第一個煤炭直接液化工業(yè)化項目。2002年9月，項目獲得了國家發(fā)改委的批復。其中一期工程為320萬t/a，三條生產線。為規(guī)避項目風險，一期工程分步實施，第一條生產線規(guī)模為108萬t/a。神華直接液化項目的核心裝置包括煤液化裝置、加氫穩(wěn)定裝置、加氫改質裝置、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施等�？偣に嚵鞒桃妶D2所示。


第一條生產線的煤液化裝置原擬采用美國HTI公司工藝技術。但該技術存在不能長期穩(wěn)定運轉，還存在液化反應器利用率低等問題。2003年8月，神華集團果斷將其替換為國內自主開發(fā)的煤炭直接液化工藝技術，催化劑使用神華集團和煤炭科學研究總院共同開發(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。第一條生產線實施最終采用的關鍵工藝技術和裝置規(guī)模見表3所示。






典型間接液化項目關鍵技術選擇

        煤間接液化技術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，通過費托合成為烴類燃料油及化工原料和產品的工藝，或先合成甲醇，再由甲醇重整與變換合成燃料油。

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


 目前我國已投產的煤炭間接液化項目采用的費托合成技術，兗礦榆林項目采用兗礦自主開發(fā)的低溫費托合成技術，神華寧煤寧東400萬t/a項目采用中科合成油公司的中溫漿態(tài)床費托合成技術，其它項目均采用中科合成油公司的低溫費托合成技術。對于氣化技術，各家根據煤質情況，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的氣流床加壓氣化技術。對于凈化技術，德國LURGI、國內自主的變化和低溫甲醇洗技術都得到了應用。典型煤炭間接液化項目的關鍵技術選擇情況見表6所示。