白文華

【摘 要】在油價居高不下的情況下，煤制油能夠實現(xiàn)對石油的部分替代，但是環(huán)境和水資源的限制又決定了煤制油不能大規(guī)模的替代石油。煤制油工藝主要有直接液化法和間接液化法兩種?；诖耍疚膶⑻接懼萍s煤制油的影響因素，高能耗對煤制油經濟性的影響，并從煤制油技術成本、經濟節(jié)能以及環(huán)境等方面分析兩種煤制油法的經濟性。

【關鍵詞】煤制油；工藝；經濟；分析

煤液化技術是一種石油替代技術，在油價高漲的時期，深受國內外相關人員的重視。我國是一個煤富油貧的國家，隨著我國對原油需求量的迅猛增加，我國石油進口量急劇增加。為了緩解我國石油短缺的現(xiàn)場，充分利用我國豐富的煤炭資源，煤液化技術開始投入使用。

煤制油工藝是一種以煤炭資源為原料生產液化燃料和化工原料的煤炭化工技術。其主要分為直接液化和間接液化兩種方式。

1.影響煤制油經濟性的因素

通過實際的數(shù)據(jù)表明，影響煤制油經濟性的主要因素是原料的成本變化和該工藝對環(huán)境產生的影響。第一，在柴油生產成本中，原料大約占據(jù)25%，是一項十分敏感的影響因素。第二，煤液化項目對環(huán)境的影響，例如，二氧化碳的排放、氣化殘渣及生產過程中廢水的排放。其中氣化殘渣可以制成水泥原料，生產廢水可以經過回收處理實現(xiàn)零排放，這兩項可以忽略不計，其對環(huán)境的主要影響是二氧化碳的排放，其增排的代價利用清潔發(fā)展機制進行衡量。

2.高煤耗制約煤制油的經濟性

煤制油需要消化大量的煤原料，這種高煤耗引起了國內外很多爭議。根據(jù)《煤化工產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》要求的3000萬噸產能來估算，3000萬噸餓煤制油消耗餓煤原料確實很大。按照間接液化法來計算，3000萬噸煤制油每年需要消耗無水無灰煤為1.35～1.74億噸。這一數(shù)據(jù)相當于2006年煤炭消耗餓7%。而直接液化法消耗的煤量同樣巨大。但是不能僅憑這一點限制煤制油的發(fā)展。

根據(jù)國土資源部公布的數(shù)據(jù)，我國累計煤炭探明資源量是10210.56億噸，因而可以通過加大煤炭資源的勘探力度來保障煤制油的煤炭供應。同時，電能結構的改革和調整為煤制油工藝的發(fā)展提供了一部分節(jié)省的煤炭?？傊?，隨著煤炭資源的消耗，其會越來越稀缺，煤制油的經濟性必將越來越差。

3.直接液化和間接液化的比較

3.1直接液化和間接液化的技術比較

直接液化工藝的操作條件比較嚴格，對液化的壓力和溫度的要求很高，通常的液化壓力為17～30Mpa，溫度一般為430到470oC；液化反應產物復雜，液固混合物餓粘度很高，分離比較困難；同時氫量餓消耗大，通常是在6%～10%之間。且該工藝對煤種具有較強的依賴性，一般為年輕煤，如褐煤、長焰煤等。煉制過程中除了需要補充大量的氫氣之外，還需要循環(huán)油作為供氫溶劑，這樣一來就降低了裝置餓生產能力。典型的直接液化工藝在15Mpa左右，將煤催化加氫液化，生產出的油芳烴的含量較高，要達到目前石油產品的要求，還需要經過后續(xù)進一步加氫精制。

間接液化工藝的操作條件相對溫和，壓力通常為2～3Mpa，溫度一般低于350攝氏度，對煤種的依賴性低。間接液化的技術難度和風險低，對設備的材質和制造，操作以及維護相對簡單；產品的使用效率和環(huán)保性更好，副產品相對較多。

典型餓間接液化在1.5～4Mpa的條件下，產出的產品不含有硫氮等污染物，汽油的辛烷值大于90#，柴油的十六烷值高達75，并且沒有芳烴，質量比第四代潔凈油品高。

3.2直接液化和間接液化的經濟性比較

實際數(shù)據(jù)表明，直接液化的優(yōu)點為：煤制油餓油收率比較高，能夠達到63%～68%；消耗的煤量小，直接液化的方式生產一噸液化油，需要消耗的原料為2.4噸。液化油主要是汽油和柴油，具有很高的選擇性；直接液化需要的設備體積較小，運行成本低，通常建設一座產量為100萬噸的液化廠，需要的投資為100億人民幣。研究表明，當油價在17-29美元/桶時，年產量為100萬噸的煤制油工廠就有生存的空間；每桶的油價為20～25美元時，會有一定的利潤空間；而當油價每桶大于25美元時，具有很光明的經濟效益。

間接液化的優(yōu)點主要是轉化率高，例如，SAS工藝使用的熔鐵催化劑，一次通過轉化率能夠達到60%以上，而使用更先進餓催化劑，其餓轉化率更高。

通常認為，同一種煤如果既能適合加氫液化技術又能適應煤基間接液化技術，那如果都生產燃料油品，那么前者餓經濟效益會比后者更為明顯。然而，煤制油工藝的經濟性的影響因素很多，如，工藝餓特點，煤的價格以及所生產的產品結構和價格，產業(yè)的政策等。因而不能忽略空間限制，簡單的探討煤制油直接法和間接法的經濟性優(yōu)劣。

3.3直接液化和間接液化的環(huán)境比較

煤液化的直接法和間接法各有所長，同時具有一定的互補性。據(jù)調查表明，我國煤炭既有適合氣流床氣化的煤種，又有適合加氫液化的煤種。煤直接液化技術在催化劑和反應條件方面的選擇性強，有很大的優(yōu)化余地。優(yōu)化煤液化催化劑的組合，降低操作難度和操作壓力，將是也直接液化發(fā)展的方向。

煤液化餓間接法是一項過程工藝，是組成以氣化為主要的集成多聯(lián)產系統(tǒng)的重要生產單元，也是整個串聯(lián)生產中重要橋梁。對于間接法煤液化來說，當務之急是優(yōu)化多聯(lián)產系統(tǒng)中的生產要素，加大產品機構和產量的整合，保證多聯(lián)產系統(tǒng)的產出和投入比的最大化。

4.結束語

總而言之，煤制油工藝雖然存在眾多的風險，不能和石油貿易相競爭。但是由于石油的不可再生性和價格的上升趨勢，煤制油在我國仍舊是一項保障石油安全的長期戰(zhàn)略技術儲備項目。因而，相關的工作人員要加大煤制油技術的投入，加快核心技術和關鍵技術的自主知識產權發(fā)展，提高煤制油項目的能量轉化率，采取一切合理措施降低對環(huán)境的污染，從而增強煤制油工藝的技術穩(wěn)定性和經濟性。

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