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煤化工技术尚稚嫩试验机

发布时间:2019-10-16 16:21:36 阅读: 来源:不锈钢螺旋输送机厂家

煤化工技术尚稚嫩

生意社01月31日讯

在焦化、电石、甲醇等传统煤化工产能过剩、供大于求的情况下,目前,推出的新型煤化工,经国家允许的共有五类重点项目:煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制二甲醚以及煤制乙二醇。 此五项在国家的规划中定调为“适度发展”,在内蒙古、山西、陕西、新疆等地试点,目前仍处于起步和示范阶段。 经过多年的科研创新,以传统煤化工为基础,中国已研发出一系列拥有自主产权的工艺技术,但仍存在两方面问题:其一,实验室技术产业化的稳定性等,以及反应器等相应设备本身的结构及其影响,能否支撑起庞大产能的煤化工,仍存疑;其二,关键设备依然需要高成本引进,且国外的一些煤化工技术亦缺少工业示范验证,有的并未具备可产业化的条件,引进风险很大。 因此,正着手启动一项煤化工专项技术科研的中国科学院山西煤化所副所长房倚天对《财经》记者说:“有必要延长煤化工示范工程的示范时间,给一个宽裕的纠错时间,不宜立即把口子放开。” 多位接受采访的专家也指出,不能将煤化工看成是朝阳产业,或新型产业,因为这种技术已有多年历史,只是在传统煤化工的基础之上实施进一步的科研和创新,且一个重大投资项目一旦上马,就是一个长期工程,再想关闭代价很高,况且其对环境存在的影响甚至破坏,将很难得到真正恢复。这样一个争议比较大的产业,应当三思而后行。 技术外包 煤化工属系统工程,一般采取“两步法”,第一步先将原煤通过气化制成甲醇;然后将有用气体成分合成,最终制成油、烯烃、天然气等终端产品。 在诸多环节中,一旦某个中间环节出意外,带来的环境影响和工程安全问题不可预估。中国石化工业联合会科技部副主任王秀江告诉《财经》记者,在第一步煤炭气化环节,技术障碍不大,当前一部分依靠国外引进,另一部分则采用国产技术。 该环节的核心技术是气化炉装置,除了引进荷兰皇家壳牌石油公司、西门子(微博)等国外企业技术,华东理工大学、清华大学、西北化工(6.86,0.24,3.63%)研究院等多家国内机构也有自主研发,且设备运行相对稳定。但大型项目配套的核心反应器、压缩机、关键泵阀等主要装备,国内目前尚未掌握。 而在第二步,先分离有用气体,再制成油、烯烃、乙二醇等五类产品,则技术水平不一,示范项目进展也参差不齐(参见图表)。 以煤制乙二醇为例,催化剂是其核心技术之一,虽然国内多家科研院所均已开发出催化剂,但存在寿命短、贵金属组分含量与反应过程中热点控制难等问题。华东理工大学教授房鼎业分析,转化所需设备如一氧化碳脱氢反应器、催化耦联羰基化反应器、加氢反应器等,如果按工程放大,目前也尚存瓶颈。 中国石化工业联合会副会长周竹叶在年前召开的一次煤化工高端论坛上指出,无论是煤制油的间接液化,还是煤制天然气、煤制乙二醇,示范工程都是十几万吨小规模运行,一旦将来动辄百万吨,装置系统是否稳定、催化剂技术瓶颈能否过关,值得深思。 由于技术难题未能彻底解决,以及乙二醇总收率偏低在短期内难以解决,导致国内从事煤制乙二醇的企业还没有一家能进入产业化运营。 更为关键的是,国内的煤化工企业往往与一些国际专业公司采取技术合作,或者关键技术完全外包,这种商业化模式成为一种新现象。 中国电力投资集团公司与法国石油巨头道达尔合作,在内蒙古鄂尔多斯(13.03,-0.15,-1.14%)建设煤制烯烃项目。据一位知情人士透露,虽是两强合作,但在专业技术上甚至还需依赖第三方技术。 另一国企神华集团,与美国陶氏化学公司合建年产122万吨的甲醇制烯烃项目,还与荷兰皇家壳牌石油公司在宁夏拟建煤液化厂,并与世界上唯一将煤间接液化技术商业化的公司——南非萨索尔公司就获取煤制油技术谈判了八年,萨索尔公司要价10亿美元,且未拿出最先进的工艺,同时要求,如果规模扩大应增加技术转让费。 房倚天分析,进口技术往往会有一定限制,比如在产能规模上有一定范围,而所用的催化剂都需国外企业提供,即使用完的催化剂也必须回收。显然,这对中国煤化工企业形成钳制。 国外镜鉴 中国的五类新型煤化工示范工程,在国际上也历经不同的发展阶段,且每类煤化工工程无论在技术路线还是在生产运营上,都存在很大差异。 以煤制油为例,煤制油有直接液化和间接液化两种主要技术。德国是世界上最早从事煤制油科学研究的国家,早在20世纪20年代就开始了煤的间接液化技术研究,并于1936年在世界上首先建成工业规模的合成油厂。但之后煤化工的发展延迟跌宕,即与能源市场息息相关。 “二战”结束后,由于石油价格下降、煤液化产品成本无法与天然石油竞争,一些工厂相继倒闭,甚至实验装置都搁置了。 但到了上世纪50年代末,特别是1953年世界石油大幅提价后,煤制油直接液化工程又得到重视,并相继开发出一批新的工程技术,如美国的溶剂精炼煤法、氢煤法等。欧盟在煤制油方面较有建树的国家主要有德国、荷兰、丹麦等。 在1973年中东石油危机之后,美国和欧洲的一些国家,希望通过煤炭来替代石油,从能源安全、科研储备的角度建立了一批煤化工项目。但由于原油大规模开发,油价暴跌,导致一些煤制油项目亏损,甚至研发工作也难以为继,而其他类型煤化工项目也谨慎并陆续下马。 之后,由于油价攀升,煤化工项目在少数国家有所反弹,但从近十年来看,这些国家对煤化工都比较谨慎,规模上远非中国这般追求庞大。 中国的煤炭液化起步时间并不晚,从20世纪50年代就进行了间接液化技术的开发研究。自上世纪80年代开始,中国科学院在技术上已有所突破,“十五”期间研制出工业级煤基合成油工艺软件包。在直接液化技术上,煤炭科学研究总院成功地完成了技术开发和工程试验。 当下对待煤化工,国际上普遍采取的是一种谨慎态度。房倚天分析,日本的煤化工工程主要是为了出口,上马项目数量也有限,基本为提高电力效率所考虑。而美国的煤炭80%-90%都用于发电,虽然奥巴马政府提出能源自给,但更多的仍是利用油页岩,煤化工只是作为技术储备,未大规模发展。美国只有一些产煤州会做一些煤化工项目,但从全国平均来看,大多数的州政府都不鼓励该项目,因此从数量、产能上都是可控的。 德国亦很少再做大的煤化工项目,虽然其新液化工艺是世界上具有代表性的煤直接液化工艺技术,但现今还没有实现工业应用。此外,丹麦的Topsoe公司研发的Tigas技术也是一种先进的、但没有进行商业化的煤液化合成技术。由此可见,各国对煤化工态度更大程度是处于科研技术储备的需要。 基于中国“多煤少油缺气”的资源特征,以及国际石油价格上涨和中国石油对外依存度提高的双重压力,多位业内专家指出,中国有必要进行煤化工示范,做技术储备。当下发展煤化工产业的根本途径还在于提高核心技术和装备的国产化。 资料 甲醇制烯烃 中国科学院大连物化所研究的DMTO技术已成型。 应用项目,神华集团包头60万吨级项目,该示范工程是“十一五”国家核准的唯一煤制烯烃项目,于2011年8月投料试车成功。 此外,中石化在河南濮阳的60万吨项目,采用中石化自主研发的SMTO技术,已建成投产,但装置稳定性有待观察。 煤制油 中科合成油技术,相对稳定成熟。已获国家批复的山东兖矿在陕西榆林的百万吨煤制油项目,至今未投产,技术上尚无定论。 在直接液化技术上,获批项目有神华位于鄂尔多斯的装置是全国首套大型规划装置工程,一期工程第一条生产线的示范规模年产油品108万吨。示范情况相对稳定;间接液化上,目前国家批复、已经建成投产的共有三家:内蒙古伊泰16万吨项目、山西潞安16万吨项目、神华集团直接液化配套的18万吨间接液化项目。三者规模相对较小,不超过20万吨。 煤制天然气 主要以引进国外的设备与技术为主,国内的科研也有一定突破,但需进一步示范。 获国家批复了大唐克旗、大唐阜新、新疆庆华、内蒙古惠能等四个项目,尚未建成。 煤制乙二醇项目 采用中国科学院研发的国产技术。该工程尚未示范成功。 获批在建项目为内蒙古通辽的上海金煤化工公司20万吨项目。 煤制二甲醚 目前技术上不是主要障碍,但还缺乏国家标准和规范的支持。 示范项目:鄂尔多斯300万吨二甲醚项目。 由中国中煤能源股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、上海申能(集团)有限公司和内蒙古满世煤炭集团有限责任公司出资建设,是目前国内最大的煤制二甲醚项目。

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