煤化工能否缓解石油饥饿症

庄周

本文由 马后炮化工论坛 转载自互联网
　　油价在高位停留的时间越长，各国在开发煤炭资源上的动力就越大。甲醇已是最有希望成为后石油时代初期的主导替代产品之一。
　　徘徊于100美元附近的高油价使人们把更多目光投向了储量丰富的煤炭资源。
　　来自国家发改委网站的消息说，《煤化工产业中长期发展规划》正在紧锣密鼓的制定当中，国家发改委副主任张国宝在听取了《煤化工产业中长期发展规划》工作汇报后指出；在当前国际油价高企、我国原油资源短缺、煤资原相对丰富的情况下，适度发展煤化工是十分必要的。煤化工产业的发展可有效缓解国内油品供需矛盾，保障国家石油供应安全。对于煤化工产业的发展，张国宝也强调，煤化工产业的发展不仅要考虑煤资源合理利用，还要考虑到环境容量、水资源及市场等制约因素；煤化工发展必须符合国家“节能减排”工作的要求，要从全生命周期的角度，全面评价煤化工产品能源利用效率和二氧化碳排放对环境的影响。
　　眼下，纽约商交所原油期货价格已较上年同期上涨了50％多，剑桥能源研究协会的煤炭专家吉姆布洛克表示，油价在高位停留的时间越长，亚洲各国在开发煤炭资源上的动力就越大。布洛克指出，以同样的能源单位衡量，煤炭价格还要上涨近4倍才会与当前的油价看齐，而这两种商品的成本差距实际上却在扩大。
　　高油价激励煤化工技术创新热
　　石油价格是为取得石油资源的经济、社会效用所花费的经济代价、其中包括原油价格和成品油价格。社会原油的社会价值体现的价格就是原油价格。油价近年来的飞涨加快了我国煤化工产业发展的步伐，2008伊始，国际油价再创新高的同时，我国煤化工领域在技术和生产领域也不断创出新高。由云南煤化集团解化公司、中科院山西煤炭化学研究所、化学工业第二设计院等共同设计开发的3500吨/年合成汽油工业示范装置，现已批量生产出合格汽油产品。这是国内目前已投运的规模最大的煤变油中试装置。
　　云南省煤炭保有储量237亿吨，其中褐煤储量居全国第一。由于褐煤的碳含量和放热量较低，燃烧时烟雾大，其应用仅限于火力发电厂和民用等。但是，褐煤的氢含量相对高，比其他煤种更容易液化。利用这一特点，采用3家共同开发的固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术及装置，以甲醇为原制制取合格的汽油产品。
　　据了解，该工艺的主要特征是：甲醇逐步脱水转化生成汽油的全部过程，在同一个反应器和触媒上完成。所得油品具有良好的蒸发性和抗腐蚀性，不但达到GBl7930—2006车用汽油(Ⅲ)的要求，而且符合欧Ⅲ排放标准；油品成分仅有27种，比现行的93#汽油成分(有128种)少许多，杂质品种少、品质高、属优质汽油；并且它的抗爆能力好，辛烷值合乎93#汽油要求。经检测，油品的安定性好、诱导期长、实际胶质小，完全可以替代传统的93#汽油。
　　我国已经发现的褐煤资源量为1291.32亿吨，约占我国煤炭保有资源量的12.7％，开发潜力巨大。该项目的开发成功，将为云南省丰富的低热值褐煤利用找到切实可行、附加值高的开发路径，为下一步我国煤制油产业的大规模工业化，提供了技术支持和生产经验。
　　与此同时，来自国资委网站的消息说，全球首套以高硫煤为原料的50万吨“煤制甲醇”装置近日在山东兖矿国宏化工公司投产，这也是目前全国规模最大的年产50万吨“煤制甲醇”。这一装置投产后年可消化高硫煤达百万吨，减排4万多吨二氧化硫烟尘。
　　据了解，兖矿集团所在地高硫煤储量约10亿吨。长期以来，由于脱硫成本较高，国家限制高硫煤的开采使用。通过这一装置可将高硫煤转变成纯度为99.999％的清洁能源原料——甲醇。其中，转化提取的2万多吨硫磺，每年可为企业创收7000多万元。这一项目的建成投产，标志着我国综合开发利用高硫煤、发展煤基醇醚燃料技术达到世界先进水平．并且进入规模化发展阶段。
　　“十一五”期间，国宏化工公司还将建设100万吨甲醇、30万吨聚丙烯和43吨醋酸乙烯项目。目前二期100万吨甲醇扩建项目的科研报告评审和环评报告编制工作已经完成。由于甲醇燃料的清洁性和经济性，“煤制甲醇”是目前解决我国车用燃料替代的一个重要选择。
　　同石油相比，煤炭不像石油那么容易受到地缘政冶动荡的影响，因此价格也不太会出现大幅波动。英国石油公司(BP PLC)最近发布的全球能源状况统计显示，截至2006年年底，亚洲已探明煤炭储量为9090.6亿吨，占全球储量的1/3，主要分布在中国、印度和澳大利亚这3个国家。
　　目前，一批中央企业或地方大型国企，都已经向以“煤制油”为代表的新型煤化工领域挺进，位于内蒙古鄂尔多斯的神华“煤制油”基地，已完成将近96％的工程进度。与神华同时进行的项目还有潞安集团煤制油间接液化项目，神华宁煤集团的煤基烯烃和二甲醚项目、协鑫集团在内蒙占大型二甲醚和丙烯项目等。与此同时，中煤集团、中海油、中化、国投、兖矿、鲁能等一批中央企业或地方大型国企，都已经向以“煤制油”为代表的新型煤化工领域挺进。
　　由于我国对进口原油的依赖程度较高，石油需求中有将近一半由进口满足，因此，用煤炭来生产合成燃料的想法对我国可能更具吸引力。
　　甲醇试图终结“石油依赖症”
　　作为一种传统的化工原料，甲醇在我国化工行业中一直扮演着重要的角色。随着油价的强势上涨和甲醇应用领域的不断拓展，甲醇及其衍生品作为替代能源的应用也越来越得到人们的重视。甲醇是一种重要的有机化工原料，应用广泛，近年来甲醇燃料方面的消费发展迅速，已成为驱动甲醇需求的主要动力之一。现在，甲醇已是最有希望成为后石油时代初期的主导替代产品。神华集团在拥有丰富煤炭资源的内蒙古自冶区兴建的国内第一座大型煤液化工厂将于今年投产。该项目第一阶段的日产能将为2万桶，未来几年日产量有望达到10万桶。
　　煤化工产业的发展前景同样被国外投资者所看好，规划中的煤液化项目中也不乏外国投资者的身影，其中包括南非的萨索尔及荷兰皇家壳牌有限公司等。国际能源署预计，到2030年，中国通过煤液化方式获得的石油供应将达到每天75万桶。
　　除了传统应用，我国自主知识产权的甲醇化工应用技术近期也取得了新的突破。一是中科院福建物质结构研究所和上海金煤化工合作研发的煤基甲醇制乙二醇技术处于世界领先地位，并成功应用于内蒙古通辽经济开发区已开工的20万吨/年乙二醇项目。另一个是甲醇制烯烃和甲醇制丙烯技术，中科院大化所的DMTO技术已中标神华集团的百万吨级甲醇制烯烃项目，而清华大学和准化集团等开发的万吨级甲醇制丙烯中试装置也已在安徽准南开工。
　　化工应用只是甲醇经济的一小部分，而甲醇作为替代燃料近年的发展尤为迅猛，源于甲醇的替代燃料主要包括甲醇掺混汽油、二甲醚、甲醇制汽油和燃料电池。
　　甲醇掺混汽油是指在汽油中掺入5％、15％，、25％和85％的甲醇。2007年8月份，奇瑞甲醇燃料汽车的技术改造基本完成，由奇瑞研制的10辆M85高比例甲醇燃料样车已在山西进人试用阶段。有关专家介绍说，甲醇制二甲醚是目前国内最热门的替代燃料方案。二甲醚车用燃料也已取得突破性进展。去年三季度，由上海交通大学，上海柴油机股份有限公司、上海汽车工业(集团)总公司等单位组成团队研制成功的二甲醚公交车投入上海147路公交车车队试验运行与示范，同时建成了国内第一个车用二甲醚加注站。
　　此外，甲醇制汽油(MTG)也是甲醇燃料应用的重要领域。目前除埃克森美孚公司的MTG技术，中科院山西煤炭化学研究所与化学工业第二设计院共同开发的一步法甲醇转化制汽油技术，已在其能原化工中试基地完成中试。与埃克森美孚公司的二步法技术相比，国产技术具有工艺流程短，汽油选择性高，催化剂稳定性和单程寿命长等优势。
　　从技术和经济上来看，甲醇经济应该可以作为石油经济的一个重要补充。适度发展以煤为基础的甲醇产业，拓展甲醇下游产品替代石油的应用领域，具有战略意义。