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(chǔ)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(chǎn)權(quán)的低溫費托合成技術(shù),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(chǎn)技術(shù)。
低溫費托產(chǎn)品質(zhì)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(jīng)理、煤液化及煤化工國家重點實驗室主任孫啟文博士帶領(lǐng)團隊自主開發(fā)的低溫費托合成技術(shù),項目總投資152億元,產(chǎn)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(chǎn)出合格產(chǎn)品,是我國首套建成投產(chǎn)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(chǎn)品有輕質(zhì)油、重質(zhì)油、重質(zhì)蠟,其中,輕質(zhì)油主要含正構(gòu)烷烴和烯烴,碳數(shù)分布在C4-C17;重質(zhì)油主要含正構(gòu)烷烴和烯烴,碳數(shù)分布在C12-C28;重質(zhì)蠟主要含正構(gòu)烷烴,碳數(shù)分布在C30-C63。
他表示,低溫費托合成產(chǎn)物中正構(gòu)烴含量高,重質(zhì)蠟等重組分產(chǎn)量大,這些產(chǎn)物可通過加氫、分子蒸餾等工藝生產(chǎn)高硬蠟、高清潔柴油、高檔潤滑油基礎(chǔ)油等產(chǎn)品。目前未來能源生產(chǎn)的柴油無硫、無氮、無芳烴,凝點低于-50℃且可調(diào),十六烷值高達70以上,是高清潔柴油的優(yōu)質(zhì)調(diào)和組分,生產(chǎn)的潤滑油基礎(chǔ)油也可達到Ⅲ類和超Ⅲ類的水平。
“與國內(nèi)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(yīng)溫度更低,產(chǎn)物餾分更重、正構(gòu)烴含量更高,更適宜生產(chǎn)超高熔點費托蠟產(chǎn)品。中間產(chǎn)物重質(zhì)蠟熔點102℃左右,C60以上組分含量大于12%,是生產(chǎn)110℃、115℃等高熔點費托蠟的優(yōu)質(zhì)原料,所得蠟產(chǎn)品性能指標可與殼牌、沙索蠟產(chǎn)品相媲美。”董滿祥說。
高溫費托產(chǎn)品附加值高
在低溫費托合成技術(shù)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(shù)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(nèi)唯一擁有高溫費托合成技術(shù),也是唯一同時掌握高低溫費托合成技術(shù)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(chǎn)。
董滿祥介紹,高溫費托合成烴類產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)單質(zhì)α-烯烴、PAO及烷基苯的優(yōu)質(zhì)原料。
“低溫費托合成也可以生產(chǎn)α-烯烴,但產(chǎn)量不如高溫費托合成高”,他說,從α-烯烴出發(fā),可以生產(chǎn)我國緊缺的1-己烯、1-辛烯等單質(zhì)α-烯烴,以及PAO等多種高附加值化工產(chǎn)品。他介紹,高溫費托合成產(chǎn)物中的乙烯、丙烯等低碳烴類占總烴類產(chǎn)物的36%,輕質(zhì)油組分占55%,重質(zhì)油約9%,不含蠟。烴類產(chǎn)物中,烯烴含量大于60%,且主要是α-烯烴,宜用于生產(chǎn)低碳烯烴及高碳α-烯烴等高附加值化工產(chǎn)品。
1-己烯、1-辛烯是生產(chǎn)高端聚烯烴的聚合單體,利用高溫費托合成產(chǎn)物生產(chǎn)1-己烯、1-辛烯等α-烯烴產(chǎn)品,能夠降低1-己烯生產(chǎn)成本,填補1-辛烯生產(chǎn)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(chǎn)高品質(zhì)汽油。董滿祥表示:“低溫費托的產(chǎn)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(chǎn)品中含有約25%的芳烴,加工處理后可生產(chǎn)高品質(zhì)汽油。”
高溫費托合成的甲烷產(chǎn)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(chǎn)CNG、LNG產(chǎn)品。按400萬噸/年費托合成裝置計算,一年可產(chǎn)4億立方米天然氣,相當于一個中型天然氣生產(chǎn)廠的年產(chǎn)量。”
此外,高溫費托產(chǎn)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(chǎn)乙醇、丙酮等產(chǎn)品。
“高低溫”聯(lián)產(chǎn)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(chǎn),將設(shè)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(chǎn)線。年產(chǎn)汽油、航煤、柴油、潤滑油基礎(chǔ)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(chǎn)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(chǎn)物各自特性,結(jié)合所在地區(qū)實際情況進行產(chǎn)品方案設(shè)計,主要生產(chǎn)高清潔油品、高端化工品、副產(chǎn)品等3類28種產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的生產(chǎn),既有助于我國填補1-辛烯等的生產(chǎn)空白,也可與陜北地區(qū)油品、烯烴等產(chǎn)業(yè)形成優(yōu)勢互補。