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煤制油:爭議與重生

2011-06-20 08:20:38 科技日報   作者: 韓義雷  

因利而興,因利而衰。

國際油價持續(xù)走高,帶來高盈利誘惑。全國計劃上馬的煤制油項目,一度多達上萬億噸。國家發(fā)改委屢禁不止。

然而抵擋不住價格震蕩及技術干擾,飽經磨礪后,尚在維持的企業(yè)屈指可數,余者基本擱置或流產。

這無形中形成了另一種危機。

風能、太陽能、核能等清潔能源,短期內無法取代傳統(tǒng)能源;我國石油資源匱乏,進口量遠超40%的警戒線;煤炭資源探明可采儲量達一萬億噸,遲遲未能解決污染低效等難題。

未來能源如何布局,成為中國政府面臨的嚴峻考驗。

目前,一部可能影響未來10年中國能源面貌的產業(yè)規(guī)劃行將出爐。

國家能源局規(guī)劃發(fā)展司司長江冰曾公開披露,規(guī)劃名稱由新能源變身新興能源,涵蓋范圍從風能、太陽能等可再生資源擴展至煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源的升級換代。

作為石油替代燃料的煤制油,在漫天爭議中跌跌撞撞而來,重現(xiàn)生機。

一場賭局

廣東肇慶,順鑫煤化工公司,總經理吳克近日正忙于“熱溶催化法”煤制油項目的鑒定。

6年前,他為帶頭人的“熱溶催化法”小試成功,在煤制油領域引起了一場不小的震動。

業(yè)內專家認為,“熱溶催化法”有自己的特點,在世界通行百年的“高壓加氫”工藝之外開創(chuàng)了一條新路。

這為二者之間的交鋒埋下了伏筆。

當然,作為新生事物,“熱溶催化法”若被人們廣泛接受,尚需時間驗證。

煤制油,一項名副其實的“老技術”。1913年,德國科學家獲得首個專利。但在近百年來,煤制油的產業(yè)化并不順利。

原清華大學化工研究所副所長,中國化工學會傳質和分離工程委員會副主任段占庭教授分析,“高壓加氫”工藝,煤炭需在17—30兆帕壓力和氫氣環(huán)境中液化,脫離了機械、設備制造水平的現(xiàn)實,難以滿足長周期安全穩(wěn)定的工業(yè)生產;“高壓加氫”直接液化法,基建投資10000—12000元/噸,設備制造難度大,維護費用高,這也是產業(yè)化進度遲緩的主要原因。

這是一個弱肉強食的世界。在新世紀第一個10年,歐美等發(fā)達國家企圖用溫室效應給發(fā)展中國家戴上枷鎖。但是,無論如何,潔凈的生活,成為關乎人類命運的沉重話題。

我國富煤少油,煤炭在能源生產結構中占比超過70%,提供超過60%的化工原料。與此同時,石油對外依賴度達50%,持續(xù)高油價成為未來發(fā)展的能源掣肘。

煤制油在中國的興起,成為中國面對能源危機的一種探索。

放眼全球,殼牌、埃克森美孚等公司,無不在開發(fā)煤制油項目;印度、澳大利亞等國家,考慮開發(fā)煤制油項目。

聚焦我國,伊泰從去年5月開始進一步優(yōu)化油品加工工藝,實現(xiàn)裝置長周期滿負荷運行;神華煤直接液化裝置要累積運行4000小時以上,負荷穩(wěn)定在80%以上,近日又與南非沙索公司開展煤制油項目合作。

地方政府對煤制油持積極態(tài)度。內蒙古自治區(qū)召開專題會議確定,在鄂爾多斯建設千萬噸級的煤制油基地。

不容忽視,這些項目都采用“高壓加氫”,油收率達50%以上,產業(yè)化前景遍布陰云。

此前兩年間,從頂峰一路跌至谷底的國際油價,如同冰水,澆滅了國內煤制油項目的熊熊烈火,計劃上馬上萬億噸煤制油項目出現(xiàn)了大規(guī)模的資金撤離。

除南非沙索公司間接液化技術投入工業(yè)運營外,全球很難找到煤制油的成功案例。

或許,在“高壓加氫”工藝下,煤制油難逃賭局的命運。

一個希望

發(fā)展煤制油并非一場賭局那樣簡單。

石油半數進口,清潔能源短期難擔重任,此時的煤制油,已然關乎國家能源安全。

上萬億噸褐煤,按平均3噸煤轉化1噸煤液化油計算,總量超出世界石油儲量,足夠中國使用幾百年。

中國政府對煤制油技術推廣非常重視,先后列入“863”“973”和“十五”重點攻關項目。然而,巨額投資之后,煤制油陷入難以產業(yè)化的泥潭。

吳克認為,在眾多原因中,科技人員未從經濟、效益、技術裝備等方面綜合考慮,局限在所謂“科學原理”,進行學究式直線思維,成為問題的關鍵所在。

“把高油收率作為至高無上的目標,采用高壓加氫高能耗的手段,盡量把芳烴結構打碎,形成汽柴油類燃料,世界各國付出了時間和金錢的慘重代價。”吳克稱,“全球對于煤制油的研究,應當根據可液化煤分子結構的特點,制訂產品方向和工藝方案,做到物盡其用。”

在簡化工藝、降低成本基礎上,生產出符合標準的汽油和柴油。若干年來,眾多科研單位和投資機構,聯(lián)手介入煤制油研究,大都無功而返。

吳克常會孤獨。畢竟,順鑫煤化工公司是業(yè)內唯一一家民營企業(yè);吳克常會自豪。畢竟,順鑫煤化工公司以相對薄弱的資金、技術、人才實力,走出了一條高效益、低耗能、少廢氣排放的綜合集成路線。

吳克的做法是“不唯書”,回歸煤分子結構的探討。

煤和油,都由炭、氫組成,煤是碳多氫少,油是碳少氫多。這是“高壓加氫”的理論依據。

可液化煤結構,由大量芳環(huán),少量脂環(huán)和連接它們之間的橋鍵組成;石油,主要以脂肪烴組成。倘若不片面追求高油收率,橋鍵容易斷裂,富氫部分容易液化成油。

煤炭液化之后,保留了大量原有的1—4環(huán)芳烴結構。這些芳烴結構,有些是高附加值化工產品,有些是新材料的原料。此時,不需花費巨額成本開環(huán)變成燃油,只要將富碳部分提質成固體燃料。

比照“高壓加氫”,“熱溶催化法”不需在氫氣環(huán)境中進行,提高了安全系數;只需6兆帕壓力,提高了可操作性;煤制油的原料,不再采用優(yōu)質煤,而采用儲量巨大但此前利用價值不高的褐煤資源。

如今,順鑫煤化工公司建立了兩條褐煤直接液化連續(xù)實驗裝置。根據一系列測試,得出數據:基建投資僅需6000元/噸,粗油成本為30—35美元/桶,若石油價格以70美元/桶計毛利達100%。

以往,業(yè)界對煤制油非議多多?;蛟唬好褐朴蛯儋Y金技術密集型產業(yè),巨額資金面臨技術風險;或曰:間接和直接制油的煤炭,利用效率低于30%和50%,浪費嚴重。

6月4日,廣東肇慶,由9名化工和能源專家組成的鑒定委員會,對順鑫煤化工公司的《褐煤清潔高效綜合利用熱溶催化新工藝的開發(fā)》進行鑒定后認為,按照“熱熔催化法”,可以轉化33%的液體燃料,37%的固體焦化燃料,22%的氣體燃料,該工藝達到國際先進水平,為世界褐煤資源合理利用開辟了一條新路。鑒定委員會主任中國工程院院士倪維斗建議:“這個項目產業(yè)鏈很長,關鍵技術突破了就要趕快往前走。”




責任編輯: 中國能源網

標簽:煤制油