神華集團的煤炭潔凈轉化戰略

神華集團的煤炭海凈特化戰略張玉卓(神華集團有限責任公司,北京市東城區安定門(mén)，10011)摘要介紹了神華煤直接液化項目的工藝及其工程進(jìn)展狀況,并對目前國內外煤間接液化工藝技術(shù)現狀和神華煤間接液化項目的相關(guān)情況作了介紹;最后展示了神華大型煤化工基地項目的戰略規劃。關(guān)鍵詞煤潔凈轉化 煤液化煤制甲醇 神華集團我國是一個(gè)貧油多煤的國家,以煤代油、發(fā)展煤反應器操作壓力約18MPa, 操作溫度約445~炭的潔凈轉化和高效利用、保持環(huán)境友好是保證我455C ;在已有的液化工藝中,操作壓力和溫度較低;國長(cháng)期能源戰略安全的基本國策。神華集團是我國相應的材料選擇、設備制造等要簡(jiǎn)單和節省些。最大的煤炭生產(chǎn)企業(yè),將逐漸由資源型企業(yè)向效益(3)新型高效的煤液化催化劑:催化劑的加入型企業(yè)轉變。在保持煤炭生產(chǎn)穩步發(fā)展的同時(shí),下量少于傳統催化劑添加量的1/3,催化劑的活性高、大力氣推進(jìn)煤炭的升值和潔凈轉化步伐,高速發(fā)展生產(chǎn)成本低,煤的液化轉化率較高,液化殘渣量少，煤炭潔凈轉化產(chǎn)業(yè)。為了順利推進(jìn)煤液化和煤化工煤液化油產(chǎn)率高,優(yōu)化了產(chǎn)品結構。事業(yè),神華集團從國內外相關(guān)行業(yè)匯集了一大批專(zhuān)(4)采用先進(jìn)成熟的單元工藝技術(shù)的優(yōu)化組業(yè)技術(shù)和管理骨干人才,注人20億元資本金設立了合,降低了項目風(fēng)險,提高了運行可靠性和經(jīng)濟性。中國神華煤制油有限公司。目前，神華集團在內蒙該工廠(chǎng)由神華集團獨資建設和經(jīng)營(yíng),廠(chǎng)址地點(diǎn)在古建設的煤炭直接液化項目,自2002年8月國家批內蒙古鄂爾多斯市馬家塔,規劃規模為500萬(wàn)t/a生準可行性研究報告后,先期工程的各項建設準備工產(chǎn)能力,分期建設,- -期(300萬(wàn)t/a)第- -條生產(chǎn)線(xiàn)(先作進(jìn)展順利,已進(jìn)人全面的建設實(shí)施階段;擬在陜西期工程)的設計生產(chǎn)能力為年產(chǎn)液化油100萬(wàn)to建設的煤炭間接液化項目目前已經(jīng)啟動(dòng);大型煤化1.2 煤直接液化的前景工基地也正在積極籌劃之中。神華煤炭直接液化工藝集成了當今石油化工領(lǐng)域成熟的單元技術(shù),具有投資和消耗低的優(yōu)勢。1神華煤直接液化項目2007年第1條生產(chǎn)線(xiàn)示范投產(chǎn)成功后,根據其運行1.1 煤炭直接液化工藝概況情況,神華集團計劃以在上海建設的煤炭直接液化煤炭直接液化是煤炭在高溫、高壓和催化劑作PDU裝置(日加工煤炭6t,2004年7月投產(chǎn))為手用下的加氫過(guò)程。典型工藝有:德國的二段液化段,開(kāi)展有針對性地系統攻關(guān),采取- -系列的優(yōu)化設(IGOR)工藝,美國的氫煤法(H - cal)工藝和日本計,降低投資,進(jìn)- -步優(yōu)化溶劑體系,降低能耗,使神的NEDOL工藝。華煤炭直接液化技術(shù)更加完善。同時(shí),提高產(chǎn)品的神華煤直接液化項目的主要特點(diǎn)如下。技術(shù)含量和附加值，以改進(jìn)煤炭直接液化技術(shù)的經(jīng)(1)設備超大型化:第-條生產(chǎn)線(xiàn)原料煤處理濟性,為今后推廣應用神華煤直接液化技術(shù),設計和能力達6000t/d,相應的煤處理、煤漿制備、液化反建設規劃中的其它煤直接液化工廠(chǎng)鋪平道路。應器煤漿加料泵、煤漿循環(huán)泵均為超大型設備;煤2神華煤間接液化項目制氫能力達24萬(wàn)Nm2/h,相當于3套年產(chǎn)30萬(wàn)t合成氨的合成氣制備裝置。中國煤化工(2)先進(jìn)的煤液化工藝,溫和的反應操作條件:FYHCNMHG氣化，然后合成燃神華集團的煤炭潔凈轉化戰略料油和化工產(chǎn)品。煤間接液化的核心技術(shù)為F-T2.2 神華煤間接液化項目概況合成。當前,煤炭間接液化技術(shù)主要有:南非神華煤間接液化項目建設地點(diǎn)擬在陜西省榆林SASOL公司的F- T合成技術(shù),荷蘭Shell公司的市,以榆神礦區儲量豐富、質(zhì)量?jì)?yōu)良和便于開(kāi)采的煤SMDS技術(shù),Mobil公司的MTG合成技術(shù)等。國外炭資源為依托,建立坑口煤炭間接液化工廠(chǎng)。建設還有一些先進(jìn)的合成技術(shù),如丹麥Topsoe公司的.規模為液化產(chǎn)品600萬(wàn)t/a,分2期進(jìn)行建設,每期Tigas法和美國Mobil公司的sTG法等,但都未商工程年產(chǎn)液化產(chǎn)品總量為300萬(wàn)t,項目遠景規劃規業(yè)化。模為1500萬(wàn)t/aoF-T合成產(chǎn)物包括:油相產(chǎn)物:為F-T合成關(guān)鍵技術(shù)選擇初步考慮采用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)粗油,即長(cháng)鏈烴混合物,包括油品和石蠟,送煉油裝與先進(jìn)的F-T合成技術(shù)的組合。產(chǎn)品結構將考慮置加工。氣相產(chǎn)物:為未轉化的CO.H2和甲烷等不以油品(石腦油、柴油、航空煤油、蠟下油和LPG等)凝輕烴氣體。送尾氣處理裝置回收LPG、氫氣、輕和化學(xué)品(液體石蠟、軟蠟、硬蠟、聚丙烯和含氧化合烯烴、燃料氣等產(chǎn)品。水相產(chǎn)物:為F- T過(guò)程合成物等)相結合的產(chǎn)品方案。最終產(chǎn)品結構將根據市的生成水及含氧有機化合物。送合成水處理裝置回場(chǎng)需求和專(zhuān)利商所提供的技術(shù)綜合確定。收水相中的含氧化合物。.目前,神華煤間接液化項目各項準備工作已全南非SASOL公司于1955年建成第1座由煤生面展開(kāi)。間接液化與直接液化在產(chǎn)品結構和質(zhì)量方產(chǎn)燃料油的SASOL-I廠(chǎng)。20世紀70年代石油危面,具有優(yōu)勢互補性。神華集團建設成間接液化工機后,于1980年和1982年又相繼建成了SASOL-廠(chǎng)后,將大大提高結構優(yōu)化和對市場(chǎng)的應變能力。廠(chǎng)和SASOL-M廠(chǎng)。主要產(chǎn)品有汽油、柴油、蠟、3神華大型煤化工基地項目乙烯、丙烯、聚合物、氨、醇、醛酮等113種,年總產(chǎn)量達760萬(wàn)t,其中油品占60%左右。該公司先后根據市場(chǎng)需求情況，神華集團在發(fā)展煤制油產(chǎn)開(kāi)發(fā)應用了Arge固定床、Synthol循環(huán)流化床和業(yè)的同時(shí),正積極籌劉建設以煤的高效潔凈轉化為SAS固定流化床反應器及漿態(tài)床反應器。主要特征的新- -代煤化工產(chǎn)業(yè),擬建設以甲醇為中Shell公司開(kāi)發(fā)的中間餾分油(SMDS)工藝由合間體的C1化學(xué)品深加工基地,形成煤制油、煤化工成石蠟烴(HPS)和石蠟烴的加氫裂解或加氫異構化一體化協(xié)同發(fā)展的戰略格局。(HPC) 2個(gè)反應過(guò)程制取發(fā)動(dòng)機燃料。合成過(guò)程使3.1 規劃建設大型煤制甲醇生產(chǎn)基地用的是固定床反應器。該技術(shù)已于1993年在馬來(lái)甲醇是C1化工的基礎原料,又是清潔代用燃西亞建成以天然氣為原料,生產(chǎn)能力為50萬(wàn)t/a 的料。在世界基礎有機化工原料中,甲醇消費量?jì)H次合成油工廠(chǎng),主要產(chǎn)品為柴油、煤油、石腦油和蠟。于乙烯、丙烯和苯,居第4位。美國Mobil公司開(kāi)發(fā)的甲醇轉化為汽油的自1923年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái),甲醇合成的原MTG過(guò)程,其技術(shù)關(guān)鍵是將ZSM- 5沸石分子篩用料路線(xiàn)經(jīng)歷了很大變化。20世紀50年代以前多以于甲醇轉化汽油的反應過(guò)程中。利用該技術(shù)已在新煤和焦碳為原料;50年代以后,以天然氣為原料的西蘭建成1座以天然氣為原料的年產(chǎn)57萬(wàn)t合成甲醇生產(chǎn)流程被廣泛應用;進(jìn)入60年代以來(lái),以重汽油生產(chǎn)廠(chǎng)。油為原料的甲醇裝置有所發(fā)展。從我國的資源背景此外,中國科學(xué)院下屬的山西煤炭化學(xué)研究所看,煤炭?jì)α窟h大于石油、天然氣儲量,隨著(zhù)石油資于2002年6月建成投產(chǎn)了設計規模為年產(chǎn)千噸級源緊缺、油價(jià)上漲,在我國大力發(fā)展煤炭潔凈利用技合成油的煤炭間接液化中試廠(chǎng)。其合成技術(shù)具有如術(shù)的背景下,煤將成為甲醇生產(chǎn)中最重要的原料。下主要特點(diǎn):采用漿態(tài)床反應器,可以在線(xiàn)補加催化煤制甲醇- -般包括4個(gè)步驟:煤氣化制合成氣，劑,始終保持轉化活性恒定,反應器的負荷率彈性合成氣凈化，甲醇合成，甲醇精餾。其中最重要的工大,反應條件控制和產(chǎn)品分布穩定;催化劑的制造成序是甲醇合成工序,其關(guān)鍵技術(shù)是合成甲醇的催化本比較低;系統的H2/00比的波動(dòng)彈性范圍大,適劑和反應器。應性強、操作靈活性大;甲烷化率低,系統反應效率世界.上:典型的甲醇合成工藝主要有ICI工藝、高;合成油產(chǎn)品中約70%以上為石蠟烴,柴油十六中國煤化工司(MCC)工藝。目烷值高達70。.甲醇合成新工藝具有HCNMH(:30卷第4期2004年4月投資省、熱效率高、生產(chǎn)成本低的顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn),尤其是的MTO或MTP先進(jìn)技術(shù),發(fā)展“甲醇-烯烴及衍LPMEOHTM工藝,采用漿態(tài)反應器,特別適用于生物”的2大系列,形成神華超大型煤基化工基地的用現代氣流床煤氣化爐生產(chǎn)的低H2/(CO + CO2)比框架。的原料氣，在價(jià)格上能夠與天然氣原料競爭。3.2.1甲醇- 醋酸及其衍生物路線(xiàn)近年來(lái),我國甲醇工業(yè)有很大發(fā)展,但與國外甲醋酸是一種重要的基本有機化工原料,由其可醇工業(yè)相比，還存在很大差距,主要體現在生產(chǎn)規模衍生出幾百種下游產(chǎn)品,如醋酸乙烯、醋酸纖維、醋相對較小,效率偏低。隨著(zhù)煤制甲醇裝置規模的擴酐和對苯二甲酸(PTA)等。由于醋酸廣泛用于基本大,投資和產(chǎn)品成本將顯著(zhù)降低。結合中國資源稟有機合成、醫藥、農藥等諸多行業(yè),醋酸及其衍生物賦條件和國內甲醇工業(yè)發(fā)展空間巨大的實(shí)際情況，的生產(chǎn)與消費也日益引起世界各國的普遍重視。選擇適宜的合成工藝和地點(diǎn),建設大規模煤制甲醇醋酸合成工藝路線(xiàn)主要有:液態(tài)烴液相氧化法、裝置將具有很強的競爭力。乙醛氧化法和甲醇羰基合成法。其中甲醇低壓羰基神華集團根據市場(chǎng)需求和國內外甲醇合成工藝化合成醋酸的技術(shù)經(jīng)濟指標極具競爭力。及裝備狀況,依托神華煤炭生產(chǎn)基地,建設百萬(wàn)噸級在20世紀90年代中期,國內醋酸市場(chǎng)貨緊價(jià)以上煤制甲醇大型裝置,建立以甲醇為基礎的煤基揚,給許多企業(yè)帶來(lái)了巨大利潤。因此在最近幾年化學(xué)品深加工基地具有良好的基礎條件。紛紛擴建、新建甲醇低壓羰基化法醋酸裝置。綜合3.2 以甲醇為中間體的煤基化學(xué)品深加工產(chǎn)業(yè)國內醋酸及其下游衍生物的總體需求(特別是醋酸從甲醇出發(fā)生產(chǎn)煤基化學(xué)品是未來(lái)C1化工發(fā)及其下游衍生物的進(jìn)口量逐年增長(cháng))來(lái)看，中國國內展的重要方向。神華集團發(fā)展以甲醇為中間體的煤市場(chǎng)仍有很大潛力,關(guān)鍵是要加快下游衍生物的開(kāi)基化學(xué)品深加工,目前初步考慮利用先進(jìn)成熟技術(shù)，發(fā)。表1示出了近幾年我國醋酸及其下游產(chǎn)品進(jìn)口發(fā)展“甲醇-醋酸及其衍生物";利用國外開(kāi)發(fā)成功情況。餐1近幾年我國醋酸及其下游產(chǎn)品進(jìn)口情況萬(wàn)t時(shí)間19951996199719981999200020012002醋酸6.3312. 149.0l3.5310.5810.3630.8醋酸丁酯1.412. 533.384.024.954.875.76醋酸乙酯2. 193.47 .3.64.086.474.415.354.4醋酐0.660.751.31.71.752.13對苯二甲酸40.144.7847.3372.84154.23250. 53311.66 .396.0醋酸乙烯1.241. 194.213.913.826.6613.44EVA共聚物6.549.7921.9723. 9626.993.2.2甲醇一烯烴及其衍生物路線(xiàn)前期準備工作。在利用豐富的煤炭資源發(fā)展百萬(wàn)噸低碳烯烴中乙烯、丙烯是現代化學(xué)工業(yè)的基本級以上煤制大甲醇項目的基礎上,神華集團將在國有機原料, ,其需求量越來(lái)越大。乙烯、丙烯的傳統制內建設大規模甲醇制烯烴裝置,以煤代油生產(chǎn)基礎取路線(xiàn)是通過(guò)石腦油裂解生產(chǎn),這種路線(xiàn)的缺點(diǎn)是有機化工原料,探索緩解中國石油資源短缺的新途過(guò)分依賴(lài)石油;由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烴徑。(責任編輯康淑云)(Methanol - to- Olefin,簡(jiǎn)稱(chēng)MTO)是最有希望替參考文獻代石腦油為原料制烯烴的工藝路線(xiàn),目前工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)已趨于成熟。甲醇制烯烴技術(shù)的工業(yè)化,開(kāi)辟1張玉卓.中國煤炭液化產(chǎn)業(yè)化示范工程進(jìn)展與展望.了由煤炭或天然氣經(jīng)氣化生產(chǎn)基礎有機化工原料的《中國煤炭高層論壇文集》,2003年4月新工藝路線(xiàn),有利于改變傳統煤化工的產(chǎn)品格局,是2房鼎業(yè).以煤和天然氣為原料發(fā)展甲醇化工與碳一實(shí)現煤化工向石油化工延伸發(fā)展的有效途徑?；?《化工催化劑及甲醇技術(shù)》, 2002(6)神華集團密 切關(guān)注甲醇制烯烴技術(shù)工業(yè)化的進(jìn)中國煤化工市場(chǎng)分析.《化工科技展，目前正在開(kāi)展對此項技術(shù)的調研論證,適時(shí)開(kāi)展MHCNMHG神華集團的煤炭祜凈轉化戰略7