煤变油等煤化工产业发展调研报告

煤变油等煤化工产业发展调研报告自治区经贸委2005年11月为了解我国煤化工发展现状，推进我区煤化工产业的发展，2005年11月6日－15日，自治区经贸委杜北伟副主任带领自治区经贸委投资处、昌吉州经贸委、新疆吉瑞祥投资（集团）有限公司一行5人赴山西、山东、陕西等地对当地煤变油、煤制甲醇等煤化工产业发展情况进行了调研，先后考察了山西太化集团、山东兖州煤业集团、鲁南化肥厂、兖矿国泰化工有限公司、山东华鲁恒升化工股份有限公司（原德州化肥厂）、陕西渭南煤化工集团和山西煤化所、华陆科技工程有限责任公司（原化工部第六设计研究院）等煤化工企业和相关科研院所、设计院，通过实地查看、座谈，对煤变油和煤制甲醇生产工艺、生产技术和煤化工发展趋势有了较为系统的了解，现将相关情况汇报如下。一、煤化工的理论煤化工包括煤的气化、液化和焦化。1、煤气化：以煤为原料，通过煤的气化制成合成气（一氧化碳和氢气），再经过合成等技术生产甲醇、合成氨等一系列相关产品。煤制甲醇工艺过程为：煤气化变换净化合成甲醇煤制甲醇的关键技术是煤气化的连续化和规模化。煤制甲醇约2.5吨左右原煤生产1吨甲醇。2、煤变油生产工艺：煤变油在科学上称为煤炭的液化，是以煤炭为原料制取汽油、柴油等产品。理论上煤的液化方式分为两种，一种是直接液化，另外一种是间接液化。1）煤直接液化是煤在适当的温度和压力条件下，直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程，煤直接液化也称加氢液化，其工艺过程：煤加温热解高压催化加氢油品该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的液化重油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450℃）和高压（20～30MPa）下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1t无水无灰煤可产500～600kg油，加上制氢用煤，约3～4t原煤产1t成品油。2）煤的间接液化是将煤气化制得合成气（CO+H2）以后，再在催化剂作用下合成油品和化学品，其工艺过程：煤气化合成油品煤间接液化工艺先把煤全部气化成合成气（氢气和一氧化碳），然后再在催化剂存在下合成为汽油等。约5t煤产1t油。二、煤化工发展的现状1、煤制甲醇现状以煤为原料生产甲醇、合成氨，是过去煤化工产业的传统工艺路线。其关键和核心是煤的气化，但传统气化炉效率低、污染大、生产能力低，目前在我国还有部分中小型化肥厂采用固定床气化炉生产合成氨和甲醇。随着科学技术的飞速发展，煤气化技术日益成熟和进步，国内外出现了多种先进气化技术和设备，主要有德士古水煤浆加压气化法、壳牌干粉加压气化工艺、德国未来能源公司的GSP干粉煤气化工艺，国内新型（对置式多喷嘴）水煤浆加压气化技术。新型气化炉生产效率高、污染小、生产能力大，单台气化炉日处理煤可达1000吨以上，这为煤化工大规模化生产打下基础。以煤为原料制取甲醇、合成氨生产装置，正向规模化、大型化方向发展，目前在山东、山西、陕西、内蒙等省区新建的煤制甲醇项目大都在20万吨／年以上。由于石油价格的持续走高，以石油、天然气为原料生产甲醇成本不断提高，价格不断攀高，以煤为原料生产甲醇,优势凸显。用煤生产1吨甲醇，消耗煤2.5吨左右（消耗天然气约1000方左右），其中原料煤消耗1.458吨，燃料消耗煤1.011吨。在内地生产1吨甲醇，成本约在1200－1500元（煤价在300元／吨－380元／吨），目前国内市场甲醇价格在2000元左右，以煤为原料生产甲醇可以取得较好的经济效益。一些具有煤炭资源的省区，已将发展煤化工作为一项重要的发展战略，积极发展煤制甲醇生产能力，目前全国各省区已实施和准备实施的的甲醇项目有近百项，据化工部第六设计院专家介绍，预计2007年我国甲醇产能将达到3000万吨（包括天然气制甲醇）。在我们考察的企业中，山东华鲁恒升化工股份有限公司（原德州化肥厂）2002年投资13.9亿元建设的大型氮肥装置国产化工程项目，采用国产多喷嘴对置式水煤浆气化技术，单台日处理750吨煤，于2005年建成投产，有效气成份、碳转化率、比氧耗、比煤耗等均优于引进技术，达到国际领先水平，年产合成氨30万吨,尿素52万吨；兖矿国泰化工有限公司投资27亿元，于2003年5月1日开工建设，年产24万吨甲醇，20万吨醋酸项目是山东省重点工程，2005年10月中旬建成投产，气化装置采用的多喷嘴对置式水煤浆气化炉。陕西渭南煤化工集团有限责任公司（渭化集团），1994年引进德士古水煤浆加压气化技术和设备，建设一套年产30万吨合成氨，52万吨尿素装置，今年又投资7.5亿元，利用化肥生产的部分设施，扩建一套年产25万吨甲醇，1万吨二甲醚生产装置，预计06年投产。2、煤变油现状目前世界上只有南非Sasol公司采用间接液化工艺，实现煤变油的工业化生产，南非建有3座间接液化厂，年处理煤炭4600万吨，产品760多万吨，其中油品占60%。直接液化法目前还没有实现工业化运行的装置。近年来我国科研机构和相关企业也开展“煤变油”项目的研究和实验，并取得了一定的进展。山西煤化所采用间接液化法，利用自主知识产权技术于2002年9月建起一座千吨级“煤变油”工业试验装置，已运行4次，累计获得了数十吨合成粗油品，在去年底又从粗油品中生产出了无色透明的高品质柴油。为进一步工业试验打下了良好的基础。，目前由中海油集团投资，采用山西煤化所的间接液化法技术，准备在山西建设万吨级的工业性放大装置，在内蒙建一座16.5万吨／年工业试验装置，预计在2008年建成投产。兖矿集团自主研发的煤炭间接液化技术也取得重大突破。今年5月投资1.3亿元,在山东建成一套万吨级煤变油中试装置，一次投料试车成功，生产出了合格的油品，并已申报覆盖关键技术的8项专利。下一步他们计划投资10个亿在陕西建一座10万吨级的煤变油工业试验装置，预计2008年建成投产。神化集团采用直接液化工艺，投资600亿元在内蒙古鄂尔多斯市建设年产1000万吨煤变油项目,第一条年产100万吨装置已于2004年8月底开工建设，预计2008年建成投产,是中国产煤区能源转换的重点示范工程。是我国煤变油产业第一次从实验室装置真正走上工业化生产的项目。三、调研结论1、以煤为原料制取甲醇目前在理论上和实践中都已发展成熟，随着我国气化技术的不断引进、消化、吸收和发展完善，目前已可以大规模进行煤制甲醇生产。2、内地一些大企业为抢得煤化工产业的先机，占领制高点，都纷纷上马煤制甲醇项目（见附件），预计在2007年产能达到3000多万吨，再以甲醇为原料生产替代以石油、天然气为原料的部分化工产品。下图即为工艺路线和部分产品，发展前景十分广阔，据统计以甲醇为代表的碳一化学向后延伸的化工产品有100多种。兖矿煤气化发电与甲醇联产模型煤制甲醇工艺路线及部分产品3、煤变油千吨级和万吨级工业性试验已获成功，目前许多企业正在进行10万吨级、20万吨级工业化放大试验，07年左右建成运行，预计2007年煤变油大规模工业化生产技术可完全成熟，可以进行大规模产业化发展。4、以煤作为原料替代石油、天然气作原料规模化生产部分化工产品的技术在“十一五”期间即可实现。四、发展新疆煤化工产业的几点建议通过对山东、陕西和山西煤化工产业的调研和实地考察以及与山西煤化所和化工部第六设计院的座谈，我们深深地感受到内地煤化工产业快速迅猛的发展势头。随着国际原油价格的持续走高，石油供应日趋紧张，利用新疆丰富的煤炭资源，实施煤炭优势资源转化，采用先进、适用的技术，在新疆发展大型化、规模化煤化工产业，时机已经来临，实施煤炭优势资源转化是大有可为的。1、新疆发展煤化工的优势新疆发展煤化工产业，相对内地省区比较，具有得天独厚的优势和条件，主要有：1）煤炭数量和质量的优势，新疆煤炭远景储量2万亿吨以上，储量大，分布广，品种多，具有许多100亿吨储量以上大块整装的煤田可以开发，适合于大规模开采，完全满足目前技术条件下煤化工产业对煤的质量和数量要求。2）在新疆煤储量大的地区，有丰富的水资源，可以满足煤化工对水的需求，如伊犁、昌吉等地区。3）煤化工产业需占用大量的土地，一般项目需要几平方公里的土地，而新疆具备大量的荒地可用。4）煤炭价格的优势，由于受到煤炭运输和消费的限制，新疆煤炭市场价格将长期与内地保持一定的差距，价格远远低于内地，在新疆实施煤化工项目，将会获得较好的经济收益。以甲醇为例，经测算在新疆以煤为原料生产甲醇成本在800元／吨左右，在内地有些省区在1200元左右。2、在新疆发展煤化工产业应注意的几个问题1）煤化工产业是一个资金密集型和技术密集型产业，只有规模化、大型化的煤化工产业才能产生良好的经济效益和社会效益，一个煤化工项目投资动辄几个亿甚至几十个亿到上百亿，不是一般企业所能承受的，需要实施大企业、大集团战略，引进国内外知名大企业、大集团来新疆实施煤化工项目。2）煤化工项目离不开煤和水，二者缺一不可，例如生产一吨油，用水在15方左右，一吨甲醇在7方左右，只有煤炭资源而没有水资源的保证，做不成煤化工产业，所以煤化工产业要建在水资源相对丰富的地区。3）统一资源配置，包括煤炭、水、土地等资源。煤化工项目的工业用地比较大，一般是上百公顷或是几百公顷，对实施煤化工的企业在煤炭和水资源的配置上，至少也要保证５０年以上的用量。要选择条件具备的地区规划建设煤化工工业园区，园区要通铁路，建设大口径的输水管，保证原料和产品的运输，集群化发展煤化工产业。4）要延长煤化工的产业链，发展以甲醇为原料的碳一化工，向下游延伸,生产精细化工产品，提高煤化工产品附加值，取得更好的经济效益和社会效益。5）煤化工产业属于资金、技术、人才密集型产业，一般项目投资的都在10亿元以上，前期工作需要在1－2年，因此，必须提前做好煤化工产业规划和煤化工园区规划，迎接国内外大企业、大集团来我区投资煤化工产业。3、发展煤化工产业的几点建议1）成立自治区煤化工产业发展领导小组，统领全区煤化工发展工作，制定我区煤化工产业发展规划，协调解决煤化工产业发展过程中出现的各种问题。2）在具备煤化工产业发展条件的地区，规划建设煤化工工业园区，园区内要通铁路，要有保证煤化工产业用水的供水管线及供水系统。这样的园区在2007年左右应初步建设，迎接国内外大企业入驻。3）组织有关人员携带煤化工工业园总体规划和资源状况图，到国内有实力大企业公开招商引资，以煤炭、水、土地等资源吸引大企业、大集团入驻煤化工园区，发展我区煤化工产业。拿出整装煤田、保证水供应、土地优惠等条件同国内外企业洽谈，吸引他们共同建设煤化工园区，如在煤化工园区划出一块园区土地，由大企业、大集团建设园中园，共同修建铁路、发电站、道路等基础设施。4）由自治区领导带队，组织有关部门和地区的领导，去内地考察、洽谈，增加各地、各部门对发展我区煤化工产业的共识。附：目前全国各省区已实施和准备实施甲醇项目目前全国各省区已实施和准备实施甲醇项目据不完全统计，目前全国有山东、陕西、山西、内蒙、甘肃、安徽、江苏、河南、辽宁等14个省区正在或准备上马甲醇项目有39项，投资达到835亿元，这些项目建成以后，甲醇生产能力将达到2080万吨，以下是部分甲醇项目情况。兖矿集团兖州甲醇生产装置：预计投资21.54亿元，年产甲醇50万吨，于今年5月1日正式开工建设，预计2007年底竣工。采用引进水煤浆加压化等一系列世界先进的技术工艺，整个项目正在施工建设中。徐州绿恒能源化工有限公司年产60万吨液相甲醇工程美国Lokhang公司与香港康宏国际投资集团联合在沛县投资5亿美元60万吨甲醇及IGCC电厂项目。该项目建成投产后,形成60亿元的年销售收入和10亿元的利税。WISON化工公司南京甲醇装置：WISON化工公司宣布将在南京化工园建立一个生产一氧化碳和甲醇的工厂。一氧化碳主要提供给Celanese公司作为原料，甲醇主要投入市场。预计该工厂将于2006年末或2007年初投入生产。重庆85万吨甲醇项目：化医控股(集团)公司与三菱瓦斯化学株式会社合作，双方投资约2亿美元，年产甲醇85万吨。年销售收入将达20.4亿元，利税总额12亿元，其中利润总额9.5亿元。济南联星石化有限公司年产100万吨甲醇项目：年产100万吨甲醇汽油、乙醇汽油、高清