观察:煤化工产业7000亿市场大门悄启?
尽管在发展煤化工产业方面,能源大国美国拥有很多的优势,但是煤化工技术至今还未能得到大力的发展。究其原因,首先环保成本非常高,高昂的排碳费用和近乎苛刻的环保法规,依然令投资者对煤化工项目望而却步;其次除煤炭外,美国的天然气、石油、煤层气、油砂、页岩气等资源同样很丰富,同时美国强大的对外扩张能力使其国内油气采/储比很低,这使其能源安全很有保证。
除过美国之外,德国拥有世界上新液化工艺最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。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。
世界典型煤化工工艺
1. 俄罗斯煤加氢液化工艺
俄罗斯煤加氢液化工艺:工艺特点:一是采用了自行开发的瞬间涡流仓煤粉干燥技术,使煤发生热粉碎和气孔破裂,水分在很短的时间内降到1.5%~2%,并使煤的比表面积增加了数倍,有利于改善反应活性。该技术主要适用于对含内在水分较高的褐煤进行干燥。二是采用了先进高效的钼催化剂,即钼酸铵和三氧化二钼。催化剂添加量为0.02%~0.05%,而且这种催化剂中的钼可以回收85%~95%。三是针对高活性褐煤,液化压力低,可降低建厂投资和运行费用,设备制造难度小。由于采用了钼催化剂,俄罗斯高活性褐煤的液化反应压力可降低到6兆帕~10兆帕,减少投资和动力消耗,降低成本,提高可靠性和安全性。
2. 德国煤液化新工艺
德国煤液化新工艺:1981年,德国鲁尔煤矿公司和费巴石油公司对最早开发的煤加氢裂解为液体燃料的柏吉斯法进行了改进,建成日处理煤200吨的半工业试验装置,操作压力由原来的70兆帕降至30兆帕,反应温度450摄氏度~480摄氏度;固液分离改过滤、离心为真空闪蒸方法,将难以加氢的沥青烯留在残渣中气化制氢,轻油和中油产率可达50%。
工艺特点:把循环溶剂加氢和液化油提质加工与煤的直接液化串联在一套高压系统中,避免了分立流程物料降温降压又升温升压带来的能量损失,并在固定床催化剂上使二氧化碳和一氧化碳甲烷化,使碳的损失量降到最小。投资可节约20%左右,并提高了能量效率。
3. 日本NEDOL工艺
日本NEDOL工艺由煤前处理单元、液化反应单元、液化油蒸馏单元及溶剂加氢单元等4个主要单元组成。工艺特点:反应压力较低,只有17兆帕~19兆帕,反应温度为430摄氏度~465摄氏度;催化剂采用合成硫化铁或天然硫铁矿;固液分离采用减压蒸馏的方法;配煤浆用的循环溶剂单独加氢,以提高溶剂的供氢能力;液化油含有较多的杂原子,还须加氢提质才能获得合格产品。
4. 美国HTI工艺
美国HTI工艺是在两段催化液化法和H-COAL工艺基础上发展起来的,采用近十年来开发的悬浮床反应器和HTI拥有专利的铁基催化剂。工艺特点:反应条件比较缓和,反应温度420摄氏度~450摄氏度,反应压力17兆帕;采用特殊的液体循环沸腾床反应器,达到全返混反应器模式;催化剂是采用HTI专利技术制备的铁系胶状高活性催化剂,用量少;在高温分离器后面串联有在线加氢固定床反应器,对液化油进行加氢精制;固液分离采用临界溶剂萃取的方法,从液化残渣中最大限度回收重质油,从而大幅度提高了液化油回收率。
国内煤化工技术现状
2008年9月,国家发改委发布《关于加强煤制油项目管理有关问题的通知》,明确规定,除了神华集团的两大煤制油项目外,一律暂停其他煤制油项目的审批。2009 年5 月18日,国务院办公厅发布《石化产业调整和振兴规划》,提到重点抓好上述五类示范工程,探索煤炭高效清洁转化和石化原料多元化发展的新途径,原则上不再安排新的煤化工试点项目。
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