摘 要：“煤制油”技術(shù)在科學(xué)上稱為煤基液體燃料合成技術(shù)，分為直接液化和間接液化兩種方式，其產(chǎn)品是柴油、石油的替代產(chǎn)品。本文在分析國內(nèi)外煤制油項目開發(fā)技術(shù)與研究成果的基礎(chǔ)上，提出了煤制油項目的技術(shù)參數(shù)，給出了西部煤制油項目對原煤、原油生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)的影響機理，利用2004年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對不同方案下西部煤制油項目的可容納規(guī)模進行測算分析，揭示了不同方案下西部煤制油項目開發(fā)對原煤、原油等能源生產(chǎn)、消費及調(diào)動結(jié)構(gòu)的影響程度和產(chǎn)生的效應(yīng)，提出了煤制油項目開發(fā)的政策建議。

關(guān)鍵詞：煤制油項目；規(guī)模測算；影響機理；西部能源

中圖分類號：F407.21 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5192(2008)04-0075-06

Analysis on the Acceptable Scale and Energy Substitution Effects of the Coal Conversion to Oil Projects in Western China

MENG Lei， GUO Ju-e， XI You-min

(School of Management， Xi’an Jiaotong University， Xi’an 710049， China)

Abstract:“Coal conversion to oil” technology is called coal-based liquid fuel synthesis technology in state. There’re two ways: direct liquefaction and indirect liquefaction. The products can be used as substitute of diesel oil and gasoline. Based on the analysis of coal liquefaction techniques and researches home and abroad， the technical parameters of the conversion projects are brought forward. The impact mechanism of the projects on production， consumption and transportation structure of coal and crude oil is studied to calculate the acceptable scale under different schemes and to analyze the influences. Policy suggestions about the development of coal conversion to oil projects are put forward in the end.

Key words:coal conversion to oil projects; scale calculating; impact mechanism; energy in western China

1 引言

國家海關(guān)總署2007年6月中旬發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，中國5月份原油進口量為1297萬噸，進口比重為 42%，原油對外依存度已經(jīng)達到48%［1］。原油進口依存度居高不下，使我國的能源安全問題變得日益突出。中國能源生產(chǎn)和消費的逆向分布，大大增加了運輸壓力，形成了西煤東運、北煤南運的大批量、遠距離輸送格局。西部地區(qū)（本文指陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆、云南、貴州、四川和重慶等九省市區(qū)）是我國重要的煤炭能源基地，“煤低油高”的能源產(chǎn)品定價使西部豐富的煤炭資源被廉價出售，且煤炭外運受制于西部較為落后的交通條件。為此，在西部地區(qū)建設(shè)一定規(guī)模的煤制油項目，不僅可以使煤炭就地轉(zhuǎn)化緩解交通運輸壓力，培育煤炭后續(xù)產(chǎn)業(yè)增加當?shù)厥杖耄覍χ袊茉窗踩涂沙掷m(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

2 國內(nèi)外煤制油項目的研究與開發(fā)現(xiàn)狀及技術(shù)參數(shù)選擇

“煤制油”技術(shù)在科學(xué)上稱為煤基液體燃料合成技術(shù)，分為直接液化和間接液化兩種方式，其產(chǎn)品是柴油、汽油的替代產(chǎn)品。煤炭在液化成柴油、汽油的同時，還可以開發(fā)出附加值很高的上百種產(chǎn)品，綜合經(jīng)濟效益十分可觀。目前“煤制油”生產(chǎn)過程在技術(shù)上已經(jīng)可以做到“零液體排放”，并可以順利實現(xiàn)脫硫處理，是一種十分潔凈的能源生產(chǎn)技術(shù)，開始受到人們越來越多的重視。

2.1 國外煤制油項目的開發(fā)現(xiàn)狀與我國研究述評

煤液化技術(shù)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用最早始于上世紀初的德國。1927年，德國首次建成世界上第一座煤直接液化工廠，1936年建成第一座煤間接液化工廠，二戰(zhàn)結(jié)束時其煤液化年產(chǎn)汽油約400萬噸，占其汽油總消費量的90%［2］，因二戰(zhàn)的破壞及隨后廉價石油的發(fā)現(xiàn)，項目相繼停產(chǎn)。除南非外其他國家在20世紀70年代的石油危機后才開始重視這項技術(shù)。目前國外僅有南非Sasol公司采用間接液化法的煤制油裝置投入使用。

關(guān)于煤制油項目我國學(xué)者大多是從技術(shù)角度入手研究。常麗萍［2］分析了煤直接液化、間接液化和煤與廢塑料共液化技術(shù)的特性、影響因素及其關(guān)鍵問題，賈明生、陳恩鑒、趙黛青［3］分析了國內(nèi)外主要煤炭液化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及煤液化技術(shù)的經(jīng)濟性和環(huán)保性。吳春來、舒歌平［4］對中國不同地區(qū)的煤種在直接液化時的液化性能作了分析評價。

煤制油項目實施過程中存在巨額投資、風(fēng)險控制等諸多問題。襲祥德［5］分析了煤制油工業(yè)化示范背后的商業(yè)化投資沖動及蘊藏的風(fēng)險。伍宏業(yè)［6］分析了開發(fā)過程中項目布點、園區(qū)規(guī)劃、設(shè)備制造以及環(huán)保等問題。郝躍洲、陳顯倫［7］通過對煤液化與原油加工的經(jīng)濟效益比較，指出我國開展煤液化項目的可行性和必要性。楊敏英［8］以煤制油項目為例分析了我國投資管理體制改革中存在的問題，并提出了相應(yīng)的政策建議。

綜上所述，相關(guān)研究較少涉及煤制油產(chǎn)業(yè)化過程中的項目可容納規(guī)模的測算以及項目投產(chǎn)后對整個區(qū)域乃至全國的煤炭、原油生產(chǎn)、消費及調(diào)動產(chǎn)生的影響的管理問題。

2.2 我國煤制油項目的開發(fā)現(xiàn)狀及技術(shù)參數(shù)選擇

2002年國家計委批準了神華集團在內(nèi)蒙古鄂爾多斯進行年產(chǎn)100萬噸煤炭直接液化的立項報告，自煤制油項目正式啟動以來，包括準格爾和鄂爾多斯、山西潞安、云南先鋒等地在內(nèi)，全國約有10余個省份都有煤制油的項目在開發(fā)或規(guī)劃中。神華集團在鄂爾多斯的煤制油項目采用直接液化技術(shù)，一期工程產(chǎn)能達到320萬噸/年油品的規(guī)模，其中汽油50萬噸、柴油215萬噸、液化氣31萬噸、苯，混合二甲苯等24萬噸，用煤量970萬噸/年［9］。擬建的云南先鋒煤液化廠年褐煤處理能力為257萬噸，氣化用煤253萬噸，合計年用煤510萬噸，使用直接液化技術(shù)，汽油產(chǎn)能35.34萬噸/年，柴油53.04萬噸/年［3］。

目前工業(yè)化的煤制油項目很少，大部分數(shù)據(jù)資料均來自研究機構(gòu)和中、小規(guī)模的實驗性裝置的測試結(jié)果，加之原料、技術(shù)上的差異，項目原煤投入量與汽油、柴油產(chǎn)量的比例差異較大。從已有的資料［2~4，7，9~11］來看，直接液化技術(shù)的原煤投入量與合成油品（汽油、柴油等）產(chǎn)量的比例大致為2.8～4∶1，間接液化技術(shù)為4.5～7∶1。間接液化因技術(shù)原因，產(chǎn)品品種的方向可以變通，取決于工藝和催化劑［11］。同時，近年來成品油消費上柴油/汽油比呈上升趨勢［12，13］，2007年預(yù)計為2.25［12］。為穩(wěn)妥起見，在上述分析資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合西部汽油、柴油綜合凈調(diào)動（本文指進出口和省際調(diào)動的總效應(yīng)）情況及近年來成品油的消費特征，本文采用中性測算，取直接液化的原煤投入量與合成油品量的比例為3∶1，間接液化為5∶1，綜合考慮得到直接液化的原煤/汽油比為15∶1，原煤/柴油比為5∶1；間接液化的原煤/汽油比為25∶1，原煤/柴油比為10∶1作為煤制油項目的技術(shù)參數(shù)。

3 西部煤制油項目開發(fā)的影響機理與可容納規(guī)模測算研究

為研究西部地區(qū)煤制油項目開發(fā)對原煤和原油生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動的影響效應(yīng)，本文重點分析西部地區(qū)煤制油項目對原煤、原油生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)的影響機理和項目可容納規(guī)模問題。

3.1 西部煤制油項目對原煤、原油生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)的影響機理分析

在西部地區(qū)2004年原煤和原油的生產(chǎn)、消費和調(diào)動量及汽油、柴油產(chǎn)量數(shù)據(jù)不變的前提下（見表1），加入一定規(guī)模的煤制油項目，改變汽油、柴油的供給結(jié)構(gòu)，分析煤制油項目中原煤對原油的替代效應(yīng)。本文在不對西部原煤原有的生產(chǎn)、消費產(chǎn)生重大影響的條件下，試找出西部地區(qū)對煤制油項目規(guī)模的容納限度。

為描述方便，本文在分析中不考慮能源產(chǎn)品庫存等因素的影響（即生產(chǎn)與消費、綜合調(diào)動的平衡差額在加入煤制油項目前后保持不變）。由《中國能源統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)得出，1995～2004年間西部地區(qū)綜合凈調(diào)動量方面，原煤、原油為凈調(diào)出，汽油總體上為凈調(diào)入，柴油為凈調(diào)出。則西部原煤（原油）的生產(chǎn)量=消費量+凈調(diào)出量。在汽油（柴油）產(chǎn)量不變的情況下，若其中部分汽油（柴油）改由煤制油項目產(chǎn)出，即改變汽油（柴油）的供給結(jié)構(gòu)，區(qū)內(nèi)的原煤消費量將增加，可供綜合凈調(diào)動（凈調(diào)出）的原煤將減少。另一方面，由石油煉制生產(chǎn)的汽油（柴油）的供應(yīng)比例下降，區(qū)內(nèi)的原油消費量隨之下降，產(chǎn)生了原煤對原油的替代效應(yīng)，從而增加了可供調(diào)出的原油數(shù)量。用增加的原油凈調(diào)出量補償因煤制油項目耗用而減少的原煤凈調(diào)出量，對國家能源戰(zhàn)略上西部支持東部的安排產(chǎn)生的影響相對較小，也可以緩解西部地區(qū)煤炭外運的運力瓶頸，改變目前因能源定價上“煤低油高”的狀況對西部地區(qū)經(jīng)濟產(chǎn)生的不利影響。

3.2 不同方案的煤制油項目西部可容納規(guī)模測算研究

由于兩類煤液化技術(shù)在煤種、成品質(zhì)量、公用工程消耗等方面均有差異，各地應(yīng)結(jié)合本地情況綜合考慮采用何種技術(shù)。實踐中兩種技術(shù)均有采用，如神華鄂爾多斯項目采用直接液化技術(shù)，寧夏煤業(yè)集團與殼牌簽署協(xié)議，旨在采用其間接液化技術(shù)［14］。對西部整體而言，在規(guī)模測算中兩種技術(shù)在不同地區(qū)同時采用的方案也是合理的。故本文按（1）采用直接液化技術(shù)（2）采用間接液化技術(shù)（3）兩種技術(shù)各占項目汽油產(chǎn)量50%這三種方案分別測算項目對西部原煤、原油的生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。測算時，從項目所產(chǎn)汽油占西部汽油供給結(jié)構(gòu)的比例出發(fā)，計算出所需原煤量、項目規(guī)模和汽柴油產(chǎn)量，得到所產(chǎn)柴油占現(xiàn)有柴油供給結(jié)構(gòu)的比例。利用2004年西部用于煉油的原油投入量與汽柴油產(chǎn)出量的比例（見表2），折算出因煤制油項目減少的用于煉油的原油投入量，分析西部原煤生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)的變化。通過項目的引入，西部原煤可供調(diào)出的數(shù)量逐漸下降。然而現(xiàn)階段我國“西煤東運”的格局很難改變，西部原煤綜合凈調(diào)出的態(tài)勢不會有實質(zhì)性變化。項目投產(chǎn)后西部原煤可供調(diào)動量降至零時的煤制油規(guī)模即為項目的理論最大容量。

由表3的結(jié)果可以看出，煤制油所產(chǎn)汽油占西部汽油供給總量的49%時，所產(chǎn)柴油占西部柴油供給總量的81.7%，項目規(guī)模達到可容納的上限，年產(chǎn)汽油424.6萬噸，柴油1273.8萬噸。項目需原煤6368.8萬噸，以汽油、柴油為基準，因煤制油項目減少的用于煉油的原油消費量分別為1940.2萬噸和3507.4萬噸。

（2）采用間接液化技術(shù)

間接液化因原料煤要全部氣化，液體產(chǎn)品的單位煤耗較高，公用工程消耗較多，但可以液化各種煤，產(chǎn)品品種多、數(shù)量大。采用間接液化技術(shù)的相關(guān)影響效應(yīng)見表4。

加入煤制油項目后西部原煤消費量及可供調(diào)動量消費量 (萬噸)38713.5 39796.7 41962.9 43046.0 43912.5 44129.2

可供調(diào)動量(萬噸)5352.2 4269.1 2102.8 1019.7 153.2 -63.4

因煤制油項目減少的用于煉油的原油消費量(萬噸)以煉油的原油/汽油比計算198.0 395.9 791.9 989.9 1148.3 1187.8

以煉油的原油/柴油比計算298.3 596.5 1193.0 1491.31729.9 1789.5 

由表4的結(jié)果可以看出，煤制油所產(chǎn)汽油占西部汽油供給總量的29%時，所產(chǎn)柴油占西部柴油供給總量的40.3%，項目規(guī)模達到可容納的上限，年產(chǎn)汽油251.3萬噸，柴油628.2萬噸。項目需原煤6282.1萬噸，以汽油、柴油為基準，因煤制油項目減少的用于煉油的原油消費量分別為1148.3萬噸和1729.9萬噸。

（3）兩種技術(shù)各占項目汽油產(chǎn)量50%

若采取兩種技術(shù)各占項目汽油產(chǎn)量50%的方案，經(jīng)測算，在項目所產(chǎn)汽油占西部汽油供給總量的37%時，所產(chǎn)柴油占西部柴油供給總量的56.6%，項目規(guī)模達到可容納的上限，年產(chǎn)汽油320.6萬噸，柴油881.7萬噸。項目需原煤6412.1萬噸，以汽油、柴油為基準，因煤制油項目減少的用于煉油的原油消費量分別為1465.0萬噸和2427.8萬噸。

比較三個方案的測算結(jié)果，可以看出煤制油項目所需的原煤量大致相當，直接液化技術(shù)的成品油產(chǎn)出量較高，原煤對原油的替代效應(yīng)較強。

4 西部不同方案的煤制油項目對原煤、原油的生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響效應(yīng)分析

本文在西部煤制油項目可容納規(guī)模測算的基礎(chǔ)上，假設(shè)2005年西部地區(qū)煤制油項目投產(chǎn)（相關(guān)數(shù)據(jù)來自《中國能源統(tǒng)計年鑒2006》），依據(jù)當年的汽柴油產(chǎn)量，分析不同規(guī)模的煤制油項目能源替代效應(yīng)的相關(guān)影響。表5、6中給出了采用直接液化技術(shù)、間接液化技術(shù)兩種方案下不同規(guī)模的煤制油項目對西部原煤、原油生產(chǎn)、消費及綜合凈調(diào)動結(jié)構(gòu)的影響。

若兩種技術(shù)各占項目汽油產(chǎn)量50%，經(jīng)測算，汽柴油產(chǎn)量及因項目減少的原油消費量介于前兩個方案之間。在項目產(chǎn)量規(guī)模達到最大容量的80%時，汽油、柴油產(chǎn)量分別為256.5萬噸和705.3萬噸，原煤消耗量為5129.6萬噸。

由測算結(jié)果可以看出，三個方案在項目規(guī)模占比相同的情況下，原煤消耗量大體相當，直接液化方案的汽柴油產(chǎn)量最大，原煤對原油的替代效應(yīng)最強。綜合三種方案，若西部煤制油項目規(guī)模占比為80%，平均而言，所消耗的原煤在5100萬噸左右，占2005年西部原煤消費總量的約11.5%。原來凈調(diào)出的部分煤炭因煤制油項目而改為本地消費，這一消耗量將使西部地區(qū)向外部的原煤凈調(diào)出量下降約67.5%。在方案（3）項目規(guī)模占比為80%的情況下，以煉油的原油/汽油比折算的原油消費量將減少1172.0萬噸，占2005年西部原油消費總量的26.0%，而以原油/柴油比折算，消費量將減少1942.2萬噸，占同期消費總量的43.1%。

特別需要說明的是，本文的測算是通過固定汽、柴油的產(chǎn)量而改變其供給結(jié)構(gòu)分析相關(guān)影響的。實際上，當煤制油項目建成投產(chǎn)后，由于原煤對原油的替代效應(yīng)，增加的原煤消費量可能會刺激原煤的生產(chǎn)，進而影響其綜合凈調(diào)動量。同時，節(jié)省的用于煉油的原油消費量除了外調(diào)，還可用于本地的石油化工產(chǎn)業(yè)，或與煤化工相結(jié)合進行綜合開發(fā)利用，增加原油的消費量。



5 政策建議

（1）與煤發(fā)電等能源轉(zhuǎn)化方式相比，煤制油可延長煤的價值鏈?，F(xiàn)有的煤制油項目，多建在煤礦附近，保證了低成本的原料供給和煤油生產(chǎn)一體化。但煤制油項目需要耗費大量的水，北方大型煤炭基地所在地水資源都相對緊缺。一方面可考慮綜合調(diào)水方案，另一方面，西南地區(qū)的云南、貴州等地煤炭產(chǎn)量較高，水資源豐富，在此建設(shè)一定規(guī)模的煤制油項目也可避免產(chǎn)業(yè)布局過于集中在北方。同時應(yīng)將煤制油與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(TGCC)發(fā)電等項目一同考慮，合理安排直接液化和間接液化方案的比例。同時，將煤化工同石油化工相結(jié)合，對能源產(chǎn)品進行深加工，能夠產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。煤制油項目投資大，產(chǎn)品多樣，產(chǎn)業(yè)鏈較長，因而必須做好整個煤化工園區(qū)的規(guī)劃，以循環(huán)經(jīng)濟的理念，安排好區(qū)內(nèi)企業(yè)的布局，協(xié)調(diào)上下游產(chǎn)業(yè)間的關(guān)系。

（2）建設(shè)一定規(guī)模的煤制油項目，可緩解西部煤炭外運的交通壓力，改善環(huán)境。交通運力日益成為西部能源發(fā)展的制約因素之一。煤制油項目的建設(shè)，可減小煤炭運輸量，有利于優(yōu)化煤業(yè)結(jié)構(gòu)，提高附加值。通過煤液化這種潔凈煤技術(shù)，可減少因煤燃燒造成的環(huán)境污染，對在煤制油過程中產(chǎn)生的污染問題提出可行的綜合治理方案，最終可以達到環(huán)境保護的目的。如對在煤制油過程中排放的CO2通過低溫甲醇洗脫等方法進行回收，加壓注入油田中以增加石油產(chǎn)量等。

（3）重視基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)工作。煤制油項目涉及多個學(xué)科，技術(shù)復(fù)雜，商業(yè)化項目少?，F(xiàn)有技術(shù)雖有較大進步，但實驗規(guī)模放大后設(shè)備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，高強度工業(yè)化生產(chǎn)過程中的技術(shù)配套和工程化等問題尚未很好地解決。因此，需要加大技術(shù)投入力度，研究煤制油等煤基化工技術(shù)，為項目的規(guī)模化應(yīng)用提供技術(shù)保證。

（4）煤制油項目投資巨大，建設(shè)周期相對較長，存在很大風(fēng)險，目前地方上有很強的建設(shè)沖動。國家應(yīng)綜合考慮產(chǎn)業(yè)布局、資源配套、環(huán)境保護等因素的影響，在相關(guān)技術(shù)成熟之前，控制總規(guī)模，先行試點，建立相關(guān)的宏觀管理體制，出臺項目投融資、風(fēng)險控制、環(huán)境保護等方面的政策措施，規(guī)范地方和企業(yè)的行為。

煤制油項目對西部經(jīng)濟發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高地方收入等都有促進作用，但西部經(jīng)濟相對落后，國家應(yīng)給予一定的投資和扶持。

參 考 文 獻：

［1］楊曼，王立嘉.商務(wù)部預(yù)測油價上漲 專家:國內(nèi)油價也將上漲［EB/OL］. http://www.ce.cn/cysc/ny/shiyou/scfx/200706/27/t20070627-11960392.shtml，2007-06-27.

［2］常麗萍.煤液化技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢［J］.現(xiàn)代化工，2005，25(10):17-20，22.

［3］賈明生，陳恩鑒，趙黛青.煤炭液化技術(shù)的開發(fā)現(xiàn)狀與前景分析［J］.中國能源，2003，(3):13-17.

［4］吳春來，舒歌平.中國煤的直接液化研究［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，1996，24(4):12-16，43.

［5］襲祥德.誰在放大“煤制油”風(fēng)險［J］.商務(wù)周刊，2005，(1):46-47，50-51.

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［7］郝躍洲，陳顯倫.煤液化項目與原油加工項目經(jīng)濟效益比較［J］.化工技術(shù)經(jīng)濟，2002，20(6):26-28.

［8］楊敏英.以“煤制油”項目為例論我國投資管理體制改革［J］.煤炭經(jīng)濟研究，2006，(4):42-43.

［9］李汝新.理性思考中國煤制油熱潮［J］.石化技術(shù)與應(yīng)用，2006，24(4):261-265.

［10］虞孝林.煤變油參考資料［J］.河南地質(zhì)，2001，19(4):320.

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