一條生產線 煤海變“油田”

★ 煤直接液化制油項目工藝技術應用已不存在本質性問題，目前已經掌握核心技術，可根據(jù)國家發(fā)展需要實現(xiàn)快速復制。我國煤直接液化技術已在全世界13個國家申請了專利。

★ 煤直接液化制油項目為國家儲備了先進環(huán)保方面的科研技術，達到了綠色示范的目的，環(huán)保效應是顯著的，環(huán)保投入也是巨大的。

★ 煤基直接液化油品是不可多得的優(yōu)異、清潔油品，具有在精細化工領域的應用前景，具有作為軍事和航空航天領域特種油品的潛質，將在能源供給革命中作出突出貢獻。

★ 煤制油企業(yè)利潤與國內成品油的價格定價機制、國家消費稅的調整思路逆向，期待制定更完善的標準。按照目前的運行成本和消費稅政策來看，每桶石油價格55美金時，煤直接制油項目第一條生產線就可實現(xiàn)盈利。

從“烏金”到透明油品，煤炭被賦予無限可能。

國家能源集團煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，目前運營著全球唯一一條百萬噸級煤炭直接液化制油工業(yè)化示范生產線。這條生產線于2004年啟動建設，在2008年底試產成功，設計年產煤基柴油、石腦油等成品油108萬噸，煤直接液化瀝青等副產品70萬噸。

據(jù)鄂爾多斯煤制油分公司黨委副書記、總經理王建立介紹，經過多年探索，這條生產線目前已具備示范效應。

根據(jù)《煤炭深加工產業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》，第二、三條生產線已被國家列為重點項目，目前正在籌備之中。

具備戰(zhàn)略意義的煤直接液化制油

我國煤直接液化制油的發(fā)展，可追溯到上世紀末本世紀初。

我國能源結構特征為富煤、貧油、少氣。進入21世紀，國民經濟增速加快，迅速拉動內需。海關總署數(shù)據(jù)顯示，2000年，我國原油進口量創(chuàng)紀錄地達到7013.4萬噸，較1999年增長了91.5%?；趪鴥仁唾Y源比較稀缺的現(xiàn)狀，以煤制油成為能源戰(zhàn)略的重要舉措。

2000年前后，原神華集團用3年時間，在具有我國自主知識產權863催化劑研發(fā)的基礎上，對世界三大煤直接液化技術（美國HTI工藝、德國IGOR工藝和日本NEDOL工藝）進行對比，最初決定采用美國HTI煤直接液化工藝，后經深入研究發(fā)現(xiàn)，該工藝具有較大缺陷，不能保證工業(yè)化需要，因此走上了自主研究創(chuàng)新的道路。

2004年6月，具有我國自主知識產權的煤直接液化工藝技術通過評估和鑒定，日耗煤6噸的直接液化實驗裝置成功穩(wěn)定運行。同年，在我國最大煤田——神府東勝煤田上，鄂爾多斯煤直接液化生產基地破土動工，并于2008年底建成投產。

2005年大學一畢業(yè)就來到項目現(xiàn)場的王喜武，如今已是鄂爾多斯煤制油分公司煤液化生產中心副經理?；仡櫝踅◤S時的滿目黃沙與溝坎，王喜武感慨，從場地建設到試車再到首次投煤，這個項目“可以說是奇跡”。

據(jù)王喜武介紹，該項目從2008年年底原始投煤一次成功運行至今，已經安全穩(wěn)定運行10年多，各項技術已經成熟，大型設備、核心設備等進口設備絕大部分已實現(xiàn)國產化。

最近3個周期，煤直接液化裝置單周期運行時間分別達到420天、410天和415天，而單周期運行時間設計值僅為310天。運行時間大幅超出設計值表明，我國百萬噸級煤直接液化項目技術和裝備水平日益成熟。

作為世界唯一的煤直接液化制油項目，是否表明該項目復制難度大、限制條件多？王建立表示，以前，現(xiàn)代煤直接液化技術在世界上未實現(xiàn)工業(yè)化，主要存在核心工藝及工程化技術開發(fā)、關鍵裝備與超大超厚設備制造和系統(tǒng)集成與裝置安全穩(wěn)定長周期運行三大難題，以及大型煤化工水耗大等不利因素。

而目前，難題已經攻克、制約已經突破。我國此項煤直接液化技術已在全世界13個國家申請了專利。經國家發(fā)改委委托中國石化聯(lián)合會綜合評估，應用該項專利建設的第一條百萬噸級的工業(yè)化示范生產線，基本達到了預期的工藝技術指標。

“如今，煤直接液化制油項目工藝技術應用已不存在本質性問題，我們已經掌握了核心技術，可以根據(jù)國家發(fā)展需要實現(xiàn)快速復制。”王建立說。

海關總署數(shù)據(jù)顯示，2009年我國石油進口依存度超過了50%的國際公認紅色警戒線，2015年對外依存度超過了60%，2018年我國原油進口量居全球首位，對外依存度為70.9%。

為國家儲備環(huán)?？蒲屑夹g

“煤化工”與“污染”并非相伴相生。國家能源集團煤制油化工有限公司副總經理劉夏明認為，煤化工在控制大氣污染物排放方面，具有先天性優(yōu)勢。

和傳統(tǒng)的煤炭加工方式——燃煤發(fā)電相比較，同樣加工1噸含硫量相同的煤，其二氧化硫排放量只有電廠超低排放量的1/5。在氮氧化物（產生PM2.5的主要物質）方面，發(fā)電站為空氣燃燒，空氣中含有大量氮氣，產生NOx。

而煤化工為純氧燃燒，采用空分裝置把氧氣和氮氣分離開，廢氣中NOx量極少。此外，煤氣化的反應溫度多在1000攝氏度以上，上百大氣壓下高溫高壓全密閉環(huán)境運行，不易產生粉塵。

經過煤化工裝置排出的二氧化碳濃度極高，一般在95%到98%之間。鄂爾多斯煤制油分公司以煤制氫裝置排放的二氧化碳尾氣為原料，在廠西約11公里處的封存場地建設了10萬噸/年CCS全流程（二氧化碳捕集、液化封存）示范項目。目前已經封存了約30萬噸的二氧化碳，技術達到國際先進水平。

王建立表示，對于煤制油而言，環(huán)保的難點主要體現(xiàn)在污水處理方面。

“考慮到位于生態(tài)環(huán)境較為脆弱地區(qū)，我們在項目環(huán)評報告書中歷史性地提出了工業(yè)廢水‘零排放’的環(huán)保要求。建成投產后，通過集成采用先進的污水處理工藝，摸索出‘清污分離、污污分治、分質回用’的治理方法，實現(xiàn)了最高環(huán)保目標。”王建立說。

據(jù)鄂爾多斯煤制油分公司環(huán)保儲運中心管理人員王偉介紹，該項目噸油水耗目前已由設計的10噸降到6噸以下（國家能源局標定為5.82噸），是水耗極低的煤化工項目。

煤直接液化制油項目生產水源原核定為地下水，鄂爾多斯煤制油分公司基于保護地下水資源綠色發(fā)展的理念，投資2.5億元建設凈水廠，將收集的煤礦疏矸廢水經過凈化處理，用于煤直接液化生產，實現(xiàn)了煤直接液化先期工程工業(yè)水源替代，同時為國家儲備了先進環(huán)保方面的科研技術，達到了綠色示范的目的。

“環(huán)保效應是顯著的，環(huán)保投入也是巨大的。”劉夏明表示。

煤直接液化制油項目第一條生產線原設計環(huán)保投資為8.9億元，占項目總投資的7.02%。項目建成投運之后，鄂爾多斯煤制油分公司繼續(xù)投入大量資金用于環(huán)保研發(fā)、技術創(chuàng)新等方面，陸續(xù)新建和改造污水治理及回用、環(huán)保設施和污染物治理等項目，至環(huán)保驗收時，環(huán)保投資累計達22.5億元，環(huán)保投資比率提高至15.32%。

開發(fā)高端產品市場

在鄂爾多斯的烏蘭木倫鎮(zhèn)主干道一側，一座藍色調的、印著“國家能源集團煤制油”字樣的加油站引人注目。據(jù)同行人介紹，這是國家能源集團現(xiàn)在唯一一個加油站，其提供車用汽、柴油，油品為煤直接制油產品。

如今，除了中石油、中石化、中海油和中化的加油站，國家能源集團也加入到成品油批發(fā)零售大軍中。目前，鄂爾多斯煤制油分公司正在穩(wěn)步推進銷售終端網絡建設工作。

“使用煤直接液化的油品給機動車加油，車輛尾氣污染物排放最多可下降50%左右。”王建立說。

據(jù)王建立介紹，由煤基直接液化形成的油品具有區(qū)別于石油基油品的獨特品質——顯著的“一大三高四低”（大比重，高體積熱值、高體積比熱容、高熱安定性，低硫含量、低氮含量、低芳烴含量、低凝點）優(yōu)異特性，作為普通民用機動車用油，并未發(fā)揮出該油品的全部優(yōu)勢。因此，煤直接液化的市場開拓遠不止于此。

《煤炭深加工產業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》指出，要在總結鄂爾多斯108萬噸/年煤直接液化裝置運行實踐的基礎上，進一步改進和完善溶劑油平衡，開發(fā)超清潔汽、柴油以及軍用柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特種油品的生產技術。

據(jù)悉，依托煤直接液化油品特性開發(fā)環(huán)烷基油是實現(xiàn)油品增值的重要探索途徑。煤直接液化的石腦油經過驗證，被認為是世界上最好的芳烴原料，芳烴含量高達76%至78%，且還有提升空間。環(huán)烷基原油是世界最寶貴的稀缺原油資源之一，其儲量僅占原油總儲量的2.2%，總產量約占原油總產量的4.3%。

王建立表示，未來可整合技術資源，開發(fā)系列高端產品，優(yōu)化產品結構，開展煤直接液化白油、低芳溶劑油等產品的研發(fā)應用，研究環(huán)烷基油在精細化工領域的應用。

此外，煤基直接液化油品是不可多得的優(yōu)異、清潔油品，具有作為軍事和航空航天領域特種油品的潛質，將在能源供給革命中作出突出貢獻，應用前景極廣。目前，國家能源集團依托煤炭直接液化國家工程實驗室成立了航空油品研究室、低凝點油品研究室等科研機構。

去年開始，鄂爾多斯煤制油分公司啟動建設了油渣萃取項目，立足研發(fā)煤基瀝青下游產品。該公司計劃以生產出的高級煤基瀝青為原料，逐步開展研發(fā)高質量、高效益的針狀焦、炭黑、高比表面活性炭、道路瀝青改性劑、電極材料等系列高端產品相關工作。

煤制油產業(yè)發(fā)展亟待優(yōu)化

煤制油產業(yè)盈利能力如何？

據(jù)劉夏明介紹，成品油成本主要由原料（煤炭）成本和固定成本組成。按目前既有技術水平和指標計算，每3.3噸到3.5噸的標準煤（含煤氣化用煤），可生產出1噸成品油。

在煤直接液化制油項目中，以熱值5500大卡以上的坑口煤價格370元/噸計，生產1噸成品油的原料成本在1200元左右。

國家能源集團108萬噸/年煤直接液化制油項目投產之初，油價在每桶80美金以上，項目每年可有4億元至5億元的利潤。但在2015年前后，油價下跌，消費稅同時相應增加。2015年至2017年，項目連續(xù)虧損。

“2018年，隨著油價回升，同時新產品陸續(xù)研發(fā)上市，企業(yè)又開始盈利。按照目前的運行成本和消費稅政策來看，每桶石油價格55美金時，煤直接液化制油項目第一條生產線就可實現(xiàn)盈利。”劉夏明說。

根據(jù)相關政策，高油價時，國家為穩(wěn)定成品油價格，下調消費稅；低油價時，國家為防止過度消費、污染環(huán)境，適當上調消費稅。

然而，煤制油企業(yè)利潤完全與國內成品油的價格定價機制、國家消費稅的調整思路逆向，國際油價高時，煤制油企業(yè)利潤高而消費稅低，國際油價低時，煤制油企業(yè)利潤薄還要承擔高額消費稅，導致企業(yè)盈利困難。

據(jù)介紹，因項目規(guī)劃時沒有配套煤炭資源，未享受到煤化一體政策優(yōu)惠，造成鄂爾多斯煤制油分公司經濟效益遠低于國內配套自有煤礦的煤化工企業(yè)。

“建議根據(jù)《煤炭深加工產業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》中‘煤化一體’的發(fā)展導向，為其配套煤炭資源，實行上下游一體化，支持產業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。”王建立說。

此外，在完善煤基直接液化產品鏈的過程中，煤基直接液化產品標準體系建設和產品的市場推廣工作目前尚缺失。

“以油品標準為例，目前國家制定的油品標準，明確指出油品是‘以石油為原料’的，煤基直接液化的油品存在無標準可用的困境。”王建立說。他表示，第二、三條生產線建設將充分借鑒首條線經驗，統(tǒng)籌解決首條生產線暫時存在的穩(wěn)定運行、產品多樣化和規(guī)模效益等問題，實現(xiàn)煤炭規(guī)?；鍧嵏咝Ю茫苿佑推范嘣?，保障國家能源安全。

我國目前投產煤制油項目一覽

◆國家能源集團鄂爾多斯18萬噸/年煤間接液化制油示范項目

◆國家能源集團鄂爾多斯108萬噸/年煤直接液化制油示范項目

◆國家能源集團寧東400萬噸/年煤間接液化制油示范項目

◆山東兗礦集團榆林110萬噸/年煤間接液化制油示范項目

◆內蒙古伊泰集團16萬噸/年煤間接液化制油示范項目

◆山西潞安集團180萬噸/年高硫煤清潔高效利用油化電熱一體化示范項目

◆山西晉煤集團天溪10萬噸/年合成油示范項目

◆云南先鋒化工集團20萬噸/年煤基甲醇制汽油示范項目

◆陜西延長石油榆林煤化集團15萬噸/年合成氣制油示范項目