煤制油：争议与重生—从“高压加氢”到“热溶催化法”的工艺变革
发布时间：2020年08月10日
作者：
来源：
浏览次数：
因利而兴，因利而衰。
国际油价持续走高，带来高盈利诱惑。全国计划上马的煤制油项目，一度多达上万亿吨。国家发改委屡禁不止。
然而抵挡不住价格震荡及技术干扰，饱经磨砺后，尚在维持的企业屈指可数，余者基本搁置或流产。
这无形中形成了另一种危机。
风能、太阳能、核能等清洁能源，短期内无法取代传统能源；我国石油资源匮乏，进口量远超40%的警戒线；煤炭资源探明可采储量达一万亿吨，迟迟未能解决污染低效等难题。
未来能源如何布局，成为中国政府面临的严峻考验。
目前，一部可能影响未来10年中国能源面貌的产业规划行将出炉。
国家能源局规划发展司司长江冰曾公开披露，规划名称由新能源变身新兴能源，涵盖范围从风能、太阳能等可再生资源扩展至煤炭、天然气等传统能源的升级换代。
作为石油替代燃料的煤制油，在漫天争议中跌跌撞撞而来，重现生机。
一场赌局
广东肇庆，顺鑫煤化工公司，总经理吴克近日正忙于“热溶催化法”煤制油项目的鉴定。
6年前，他为带头人的“热溶催化法”小试成功，在煤制油领域引起了一场不小的震动。
业内专家认为，“热溶催化法”有自己的特点，在世界通行百年的“高压加氢”工艺之外开创了一条新路。
这为二者之间的交锋埋下了伏笔。
当然，作为新生事物，“热溶催化法”若被人们广泛接受，尚需时间验证。
煤制油，一项名副其实的“老技术”。1913年，德国科学家获得首个专利。但在近百年来，煤制油的产业化并不顺利。
原清华大学化工研究所副所长，中国化工学会传质和分离工程委员会副主任段占庭教授分析，“高压加氢”工艺，煤炭需在17—30兆帕压力和氢气环境中液化，脱离了机械、设备制造水平的现实，难以满足长周期安全稳定的工业生产；“高压加氢”直接液化法，基建投资10000—12000元/吨，设备制造难度大，维护费用高，这也是产业化进度迟缓的主要原因。
这是一个弱肉强食的世界。在新世纪第一个10年，欧美等发达国家企图用温室效应给发展中国家戴上枷锁。但是，无论如何，洁净的生活，成为关乎人类命运的沉重话题。
我国富煤少油，煤炭在能源生产结构中占比超过70%，提供超过60%的化工原料。与此同时，石油对外依赖度达50%，持续高油价成为未来发展的能源掣肘。
煤制油在中国的兴起，成为中国面对能源危机的一种探索。
放眼全球，壳牌、埃克森美孚等公司，无不在开发煤制油项目；印度、澳大利亚等国家，考虑开发煤制油项目。
聚焦我国，伊泰从去年5月开始进一步优化油品加工工艺，实现装置长周期满负荷运行；神华煤直接液化装置要累积运行4000小时以上，负荷稳定在80%以上，近日又与南非沙索公司开展煤制油项目合作。
地方政府对煤制油持积极态度。内蒙古自治区召开专题会议确定，在鄂尔多斯建设千万吨级的煤制油基地。
不容忽视，这些项目都采用“高压加氢”，油收率达50%以上，产业化前景遍布阴云。
此前两年间，从顶峰一路跌至谷底的国际油价，如同冰水，浇灭了国内煤制油项目的熊熊烈火，计划上马上万亿吨煤制油项目出现了大规模的资金撤离。
除南非沙索公司间接液化技术投入工业运营外，全球很难找到煤制油的成功案例。
或许，在“高压加氢”工艺下，煤制油难逃赌局的命运。
一个希望
发展煤制油并非一场赌局那样简单。
石油半数进口，清洁能源短期难担重任，此时的煤制油，已然关乎国家能源安全。
上万亿吨褐煤，按平均3吨煤转化1吨煤液化油计算，总量超出世界石油储量，足够中国使用几百年。
中国政府对煤制油技术推广非常重视，先后列入“863” “973” 和“十五”重点攻关项目。然而，巨额投资之后，煤制油陷入难以产业化的泥潭。
吴克认为，在众多原因中，科技人员未从经济、效益、技术装备等方面综合考虑，局限在所谓“科学原理”，进行学究式直线思维，成为问题的关键所在。
“把高油收率作为至高无上的目标，采用高压加氢高能耗的手段，尽量把芳烃结构打碎，形成汽柴油类燃料，世界各国付出了时间和金钱的惨重代价。”吴克称，“全球对于煤制油的研究，应当根据可液化煤分子结构的特点，制订产品方向和工艺方案，做到物尽其用。”
在简化工艺、降低成本基础上，生产出符合标准的汽油和柴油。若干年来，众多科研单位和投资机构，联手介入煤制油研究，大都无功而返。
吴克常会孤独。毕竟，顺鑫煤化工公司是业内唯一一家民营企业；吴克常会自豪。毕竟，顺鑫煤化工公司以相对薄弱的资金、技术、人才实力，走出了一条高效益、低耗能、少废气排放的综合集成路线。
吴克的做法是“不唯书”，回归煤分子结构的探讨。
煤和油，都由炭、氢组成，煤是碳多氢少，油是碳少氢多。这是“高压加氢”的理论依据。
可液化煤结构，由大量芳环，少量脂环和连接它们之间的桥键组成；石油，主要以脂肪烃组成。倘若不片面追求高油收率，桥键容易断裂，富氢部分容易液化成油。
煤炭液化之后，保留了大量原有的1—4环芳烃结构。这些芳烃结构，有些是高附加值化工产品，有些是新材料的原料。此时，不需花费巨额成本开环变成燃油，只要将富碳部分提质成固体燃料。
比照“高压加氢”，“热溶催化法”不需在氢气环境中进行，提高了安全系数；只需6兆帕压力，提高了可操作性；煤制油的原料，不再采用优质煤，而采用储量巨大但此前利用价值不高的褐煤资源。
如今，顺鑫煤化工公司建立了两条褐煤直接液化连续实验装置。根据一系列测试，得出数据：基建投资仅需6000元/吨，粗油成本为30—35美元/桶，若石油价格以70美元/桶计毛利达100%。
以往，业界对煤制油非议多多。或曰：煤制油属资金技术密集型产业，巨额资金面临技术风险；或曰：间接和直接制油的煤炭，利用效率低于30%和50%，浪费严重。
6月4日 ，广东肇庆，由9名化工和能源专家组成的鉴定委员会，对顺鑫煤化工公司的《褐煤清洁高效综合利用热溶催化新工艺的开发》进行鉴定后认为，按照“热熔催化法”，可以转化33%的液体燃料，37%的固体焦化燃料，22%的气体燃料，该工艺达到国际先进水平，为世界褐煤资源合理利用开辟了一条新路。鉴定委员会主任中国工程院院士倪维斗建议：“这个项目产业链很长，关键技术突破了就要赶快往前走。”
国际油价持续走高，带来高盈利诱惑。全国计划上马的煤制油项目，一度多达上万亿吨。国家发改委屡禁不止。
然而抵挡不住价格震荡及技术干扰，饱经磨砺后，尚在维持的企业屈指可数，余者基本搁置或流产。
这无形中形成了另一种危机。
风能、太阳能、核能等清洁能源，短期内无法取代传统能源；我国石油资源匮乏，进口量远超40%的警戒线；煤炭资源探明可采储量达一万亿吨，迟迟未能解决污染低效等难题。
未来能源如何布局，成为中国政府面临的严峻考验。
目前，一部可能影响未来10年中国能源面貌的产业规划行将出炉。
国家能源局规划发展司司长江冰曾公开披露，规划名称由新能源变身新兴能源，涵盖范围从风能、太阳能等可再生资源扩展至煤炭、天然气等传统能源的升级换代。
作为石油替代燃料的煤制油，在漫天争议中跌跌撞撞而来，重现生机。
一场赌局
广东肇庆，顺鑫煤化工公司，总经理吴克近日正忙于“热溶催化法”煤制油项目的鉴定。
6年前，他为带头人的“热溶催化法”小试成功，在煤制油领域引起了一场不小的震动。
业内专家认为，“热溶催化法”有自己的特点，在世界通行百年的“高压加氢”工艺之外开创了一条新路。
这为二者之间的交锋埋下了伏笔。
当然，作为新生事物，“热溶催化法”若被人们广泛接受，尚需时间验证。
煤制油，一项名副其实的“老技术”。1913年，德国科学家获得首个专利。但在近百年来，煤制油的产业化并不顺利。
原清华大学化工研究所副所长，中国化工学会传质和分离工程委员会副主任段占庭教授分析，“高压加氢”工艺，煤炭需在17—30兆帕压力和氢气环境中液化，脱离了机械、设备制造水平的现实，难以满足长周期安全稳定的工业生产；“高压加氢”直接液化法，基建投资10000—12000元/吨，设备制造难度大，维护费用高，这也是产业化进度迟缓的主要原因。
这是一个弱肉强食的世界。在新世纪第一个10年，欧美等发达国家企图用温室效应给发展中国家戴上枷锁。但是，无论如何，洁净的生活，成为关乎人类命运的沉重话题。
我国富煤少油，煤炭在能源生产结构中占比超过70%，提供超过60%的化工原料。与此同时，石油对外依赖度达50%，持续高油价成为未来发展的能源掣肘。
煤制油在中国的兴起，成为中国面对能源危机的一种探索。
放眼全球，壳牌、埃克森美孚等公司，无不在开发煤制油项目；印度、澳大利亚等国家，考虑开发煤制油项目。
聚焦我国，伊泰从去年5月开始进一步优化油品加工工艺，实现装置长周期满负荷运行；神华煤直接液化装置要累积运行4000小时以上，负荷稳定在80%以上，近日又与南非沙索公司开展煤制油项目合作。
地方政府对煤制油持积极态度。内蒙古自治区召开专题会议确定，在鄂尔多斯建设千万吨级的煤制油基地。
不容忽视，这些项目都采用“高压加氢”，油收率达50%以上，产业化前景遍布阴云。
此前两年间，从顶峰一路跌至谷底的国际油价，如同冰水，浇灭了国内煤制油项目的熊熊烈火，计划上马上万亿吨煤制油项目出现了大规模的资金撤离。
除南非沙索公司间接液化技术投入工业运营外，全球很难找到煤制油的成功案例。
或许，在“高压加氢”工艺下，煤制油难逃赌局的命运。
一个希望
发展煤制油并非一场赌局那样简单。
石油半数进口，清洁能源短期难担重任，此时的煤制油，已然关乎国家能源安全。
上万亿吨褐煤，按平均3吨煤转化1吨煤液化油计算，总量超出世界石油储量，足够中国使用几百年。
中国政府对煤制油技术推广非常重视，先后列入“
吴克认为，在众多原因中，科技人员未从经济、效益、技术装备等方面综合考虑，局限在所谓“科学原理”，进行学究式直线思维，成为问题的关键所在。
“把高油收率作为至高无上的目标，采用高压加氢高能耗的手段，尽量把芳烃结构打碎，形成汽柴油类燃料，世界各国付出了时间和金钱的惨重代价。”吴克称，“全球对于煤制油的研究，应当根据可液化煤分子结构的特点，制订产品方向和工艺方案，做到物尽其用。”
在简化工艺、降低成本基础上，生产出符合标准的汽油和柴油。若干年来，众多科研单位和投资机构，联手介入煤制油研究，大都无功而返。
吴克常会孤独。毕竟，顺鑫煤化工公司是业内唯一一家民营企业；吴克常会自豪。毕竟，顺鑫煤化工公司以相对薄弱的资金、技术、人才实力，走出了一条高效益、低耗能、少废气排放的综合集成路线。
吴克的做法是“不唯书”，回归煤分子结构的探讨。
煤和油，都由炭、氢组成，煤是碳多氢少，油是碳少氢多。这是“高压加氢”的理论依据。
可液化煤结构，由大量芳环，少量脂环和连接它们之间的桥键组成；石油，主要以脂肪烃组成。倘若不片面追求高油收率，桥键容易断裂，富氢部分容易液化成油。
煤炭液化之后，保留了大量原有的1—4环芳烃结构。这些芳烃结构，有些是高附加值化工产品，有些是新材料的原料。此时，不需花费巨额成本开环变成燃油，只要将富碳部分提质成固体燃料。
比照“高压加氢”，“热溶催化法”不需在氢气环境中进行，提高了安全系数；只需6兆帕压力，提高了可操作性；煤制油的原料，不再采用优质煤，而采用储量巨大但此前利用价值不高的褐煤资源。
如今，顺鑫煤化工公司建立了两条褐煤直接液化连续实验装置。根据一系列测试，得出数据：基建投资仅需6000元/吨，粗油成本为30—35美元/桶，若石油价格以70美元/桶计毛利达100%。
以往，业界对煤制油非议多多。或曰：煤制油属资金技术密集型产业，巨额资金面临技术风险；或曰：间接和直接制油的煤炭，利用效率低于30%和50%，浪费严重。
上一条：
下一条：
版权所有：乌海市生态环境局 蒙ICP备19004677号
主办单位：乌海市生态环境局 地址：乌海市
传真：0473-2022479 电话：0473-2022479
内公网安备：15030202000030号 政府网站标识码:1503000035
