1、年产 300 万吨煤制油工程工艺设计 1 1 绪论 1.1 工程设计的背景 早在 20 世纪 30 年代， 第一代煤炭直接液化技术直接加氢煤液化工艺在德国实现 工业化。但当时的煤液化反应条件较为苛刻，反应温度 470，反应压力 70MPa。相继 开发了多种第二代煤直接液化工艺，如供氢溶剂法（EDS） 、溶剂精炼煤法（SRC-、 SRC-） 、美国的氢-煤法（H-Coal）等，这些工艺已完成大型中试，技术上具备建厂条 件，只是由于经济上建设投资大，煤液化油生产成本高，而尚未工业化。1973 年的世 界石油危机，使煤直接液化工艺的研究开发重新得到重视。现在几大工业国正在继续研 究开发第三代煤直接液
2、化工艺，具有反应条件缓和、油收率高和油价相对较低的特点。 目前世界上典型的几种煤直接液化工艺有： 德国 IGOR 公司和美国碳氢化合物研究 （HTI） 公司的两段催化液化工艺。我国煤炭科学研究总院北京煤化所自 1980 年重新开展了煤 直接液化技术研究，现已建成油品改质加工、煤直接液化实验室。通过对我国上百个煤 种进行的煤直接液化试验，筛选出 15 种适合于液化的煤，液化油收率达 50%以上，并 对 4 个煤种进行了煤直接液化的工艺条件研究，开发了煤直接液化催化剂。煤炭科学院 与德国 RUR 和 DMT 公司也签订云南先锋煤液化厂可行性研究项目协议，并完成了云 南煤液化厂可行性研究报告。 液化
3、厂建成后， 可年产汽油 35.34 万吨、 柴油 53.04 万吨、 液化石油气 6.75 万吨、合成氨 3.90 万吨、硫磺 2.53 万吨、苯 0.88 万吨。拟建的云南先 锋煤液化厂年处理（液化）褐煤 257 万吨，气化制氢（含发电 17 万 KW）用原煤 253 万吨，合计用原煤 510 万吨。 南非在这方面走在了世界前列。当时南非政府开始研究煤液化的可能性，主要目的 在于摆脱对石油的高度依赖性，保护南非国际收支平衡，提高能源供给安全。几十年过 去，通过妥善利用大量煤炭资源，南非还获得了诸多方面的利益，包括增加就业机会， 使原本过度依赖农业与采矿业的国民经济实现了工业化。 中国现在所处
4、的环境条件与沙索在南非初创之际极为相似，特点就是 “富煤少油”，特 别是经济的飞速发展使得对能源的需求急剧增加。据介绍，15 家商业规模的煤液化工 厂的总产量将可以替代中国 2020 年石油进口量的 15%。 当今，人类石油需求量逐年增多，而世界的石油开采储量逐年下降，两个曲线之间 会形成一个越来越大的空位。煤制油便可以填补这个空位。煤制油技术有助于中国摆脱 对进口原油和石油产品的过度依赖，从而提高能源安全。从中国的能源结构来看，中国 具备开发煤制油产业的各种战略驱动因素。煤液化技术最早起源于德国，随着经济的发 展和科技的进步， 在世界上部分国家经历了从实验室、 工艺开发、 中间试验、 示范工
5、程、 工业化阶段的不同历史时期。我国虽然在解放前就有了关于煤制油技术的研究，甚至还 年产 300 万吨煤制油工程工艺设计 2 建有一些小规模的液化厂，但随着部分油田的发现，研究工作随之都停止了。 在经济迅猛发展的时代，人民生活水平在不断提高，我国对石油的需求量也在不 断增加，从石油出口国到石油净进口国，再到对它高度依赖的转变，同时加上国际油价 的上涨，甚至是频繁发生的波动，使得原本“富煤、少油”的能源形势变得更加严峻。从 国家能源安全战略方面考虑，综合国内的能源形式和能源结构，以煤代油便成为新的煤 化工发展方向，也成为人们再次关注的焦点。 自 2004 年 8 月国务院主管部委审批的国内第一个
6、由神华集团负责的煤制油项目 在内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗正式开工建设以来，到目前为止，国内已经有多 家企业陆续开始投入建设，甚至一些还没有得到审批的企业早已跃跃欲试，等待时机开 发项目。如今，在内蒙古的煤制油项目当中，既有神华集团负责的煤直接液化技术，又 有内蒙古最大的民营企业伊泰集团负责的煤间接液化技术。 神华集团的煤制油项目 于 2004 年正式开工建设， 到 2007 年 7 月， 项目建成了第一条生产线， 已于 2008 年 12 月底成功出油；伊泰集团的项目于 2006 年 5 月正式开工建设，并于 2009 年 3 月份 成功出油。 煤制油项目是国家的新型科研项目之一，尚处于试验和示范阶段。对于这种资金、 技术、人才高度密集型的项目，现在国内出现了两种不同的呼吁声音，一种表达了支持 的态度，另一种则持反对意见。然而，最终会发展到什么程度，现在谁都无法给出一个 准确的答案。 1.2 工程设计的必要性 2013年我国石油需求低速增长,带动石油供应低速增长.全年石油表观消费量为5.14 亿吨,较上年增长 2.8;原油产量为 2.08 亿吨,同比增长 1
