2024-09-10   20:31:34
当前位置:首页  >  新闻快讯  >  行业动态
行业动态

山西潞安集团领跑“煤变油”

关键词: 发布时间:2009-12-30 来源:
ࡔľ>          2009年岁末,在经济复苏的暖意中,从太行山麓潞安集团煤油循环经济园区再传喜讯,潞安集团以煤基合成油为基础煤化工多联产低碳排放示范项目全线投产,这是时隔一年,继2008年12月22日该示范厂炼出中国第一桶完全具有自主知识产权的钴基间接液化费托合成“煤变油”之后,潞安集团煤基合成油示范项目交出了一份完整答卷,这是能源大省山西省调整结构转型发展的重要战略成果,标志着中国在完善能源安全战略上迈出了重要一步,也是中国实现煤炭洁净利用低碳排放的积极探索。

          潞安集团煤基合成油示范项目,是目前我国煤间接液化自主技术产业化第一个项目。该项目的成功,将为我国百万吨级以上煤基合成油多联产业园区的建设提供了技术和工程数据以及技术经济评价。探索出了一条以煤基合成油为基础,煤化工多联产,循环园区模式,低碳排放,完全自主知识产权的“煤变油”产业化路径,一一解答了围绕“煤变油”多年的 “能源利用率问题”、“煤转化过程中的碳排放和环保问题”、“以一种稀缺资源换取另一种稀缺资源问题”。符合科学发展观,达到了示范效果,必将推动以合成油品为主导产品的综合洁净煤利用产业基地建设。这是一场财力、物力和科技的激烈角逐,这是一次勇气、谋略和信心的长途跋涉,这是一场责任、荣誉和想象力的全面展示。

          多少年来,在中国煤炭人心中,“煤变油”是一个遥远而瑰丽的梦想。如今,在素有煤炭行业排头兵之称的山西潞安集团,梦想照进现实,这个创造过太多煤炭战线第一的企业,又揽下了这块金牌!潞安集团董事长任润厚介绍说:“潞安21万吨煤基合成油示范项目建设历时近3年,总投资近40亿元,‘十一五’期间,潞安还将启动第一个300万吨/年产业化煤基合成油生产厂建设。”
  

国家能源安全“煤变油”的原动力


          当历史的车轮缓缓驶入21世纪,屹立于世界东方的中国,正向全世界展现出神奇的张力。改革开放30年,经济持续高速增长的神话仍在继续。但是,冷静考虑中国的现状,中国的工业化还没有完成,能源依然是经济增长所依赖的最重要资源,能源需求也正呈几何倍数放大。压力无形而巨大,中国高增长面临的能源挑战显而易见。这是一个人均能源资源不足、优质能源短缺的发展中大国。国土资源部的数据显示,中国化石类能源已探明可采储量中,煤炭占到92.7%,石油占到5.9%,天然气占到1.4%。中国的石油储量相当有限,对外依存度越来越高。人均石油剩余可采储量仅为世界人均水平的11%。尽管石油勘探、开采技术都在不断进步,但探明石油储量和主要油田产量却在逐年下降。

           如今,中国每天产出340万桶石油,成为世界第五大产油国,但仍不能满足国内高速增长的需求。实际上,自1993年以来中国一直就是石油净进口国。2003年中国超过日本,成为仅次于美国的第二大石油消费国,2006年中国的石油进口量占总需求量的50%。国际能源署(IEA)估计,到2030年,中国的石油进口比例将高达84%,这种供需之间矛盾的日益显著,必将给中国的石油安全带来巨大的威胁。

          从中东到东亚,关山万里,海路遥遥,我国原油的生命线非常脆弱。一旦世界风云突变,中国的能源安全将首当其冲地受到威胁。此外,国际油价波谲云诡,连续多年攀升,市场大幅震荡。主要石油出口国的风吹草动,都会牵动中国石油进口的敏感神经。对于中国而言,能源安全不仅是一个国内保障供应的经济问题,更是一个关乎国际能源供求和能源地缘政治的战略问题。“解决石油安全问题,只有靠我们自力更生解决。”中科院副院长江绵恒说。

          加强能源战略储备,寻找石油替代品,成为当务之急,更是长远之虑。此时, “煤变油”成了能源界的热门话题。中国工程院院士李大东认为: “我们要从战略高度,而不仅仅是从经济利益的角度来看待 ‘煤变油’。”“这绝非少数人的得失,也不是一城一池的争夺,而是关乎中国能源安全大局的大事!能源有保障,中国将会获得继续稳定发展的历史契机。”任润厚说。

         为了这个光荣的历史使命,潞安集团再一次走在了时代前列!在后来项目建设的 “百日大会战”中,任润厚这样动员参战人员: “对于我们每一个参与这项宏大事业的人来说,这都是一生的荣耀,非常值得骄傲和自豪!”
  

低碳排放 探索煤炭洁净利用新途

         哥本哈根气候变化会议把全球的焦点吸引到气候变化问题上。

         不久前中国政府宣布了控制温室气体排放行动的目标,决定到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%。到2020年,中国非化石能源占一次性能源消费的比重达到15%,森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量比2005年增加13亿立方米。

          目标雄心勃勃,足以表明中国是一个负责任的国家。以人为本、全面协调可持续的科学发展,坚持节约资源和保护环境早已成了中国的基本国策。2009年9月28日,国家发改委在北京召开的各省各部委参加的编制“十二五”规划会上,列出了“十二五”规划的8大重点。其中第五条就是要通过节能减排,发展绿色经济和低碳经济增加可持续发展能力。

          2009年9月22日,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战》的重要讲话,指出:“气候变化是人类发展进程中出现的问题,既受自然因素影响,也受人类活动影响,既是环境问题,更是发展问题,同各国发展阶段、生活方式、人口规模、资源禀赋以及国际产业分工等因素密切相关。”解决气候变化问题,一个关键是解决能源结构问题。解决能源结构问题,各国首先要根据自己国家的资源禀赋确定路线,因为产业链上游关键原材料不在本国。美国是硅、铀穷国,是粮食大国,所以它不大搞太阳能,也不热衷搞核能,而是搞起了生物质能。

          中国作为一个最大的发展中国家,在中国的能源结构中,煤炭长期占据着主导地位,尽管我们承诺2020年非化石能源占一次性能源消费的比重达到15%,中国硅、铀都丰富了,所以太阳能与核能也将获得较好扶持。但在今后相当一段时间内,还将保持煤炭主导格局。所以煤的洁净利用和煤化工必将是重要突破口。国家发改委能源研究所CDM项目管理中心主任杨宏伟日前表示,包括在发达国家,可再生能源总量在一次能源中占的比重也非常有限。这意味着煤炭不得不用,关键是如何高效率、清洁地利用,将煤炭利用过程中对环境的负面影响尽可能降到最低。

          可以看出,如何把煤炭转化为高效、清洁和使用方便的新型能源产品和化工产品,是降低碳排放的重要途径,也已经成为国家能源战略的一个核心议题。煤气化是我国煤炭高效洁净利用的关键技术之一,IGCC(整体煤气化联合循环)是世界范围内得到普遍关注的新技术,基于煤气化的以煤间接合成油为基础的煤化工多联产系统是将IGCC(整体煤气化联合循环)发电和煤化工技术耦合。中科院山西煤化所所长孙予罕说,这项技术具有明显的环保效益,大规模产业化生产过程中,上下游产品和副产品间可以形成循环产业链条,做到“零液体排放”,还可以通过二氧化碳的回收处理技术实现低碳排放,还可以顺利实现脱硫处理。煤基合成油是洁净的能源。

          任润厚说:“应对气候变暖,我们不是屈服于国际压力,我们是对全球负责,更是对子孙后代负责。潞安煤基合成油为基础的煤化工多联产业是在探索煤炭的清洁高效利用,工业硅—多晶硅—太阳能电池产业链是新能源,都是发展循环经济、低碳经济。”
  

官产学聚力“煤变油”自主创新

          我国 “煤变油”技术研究,始于上世纪50年代,中科院山西煤化所承担了这一项目的研究。曾因大庆油田的发现和文革等原因而搁置,中间几起几落。中科院山西煤炭化学研究所研究员、煤转化国家重点实验室副主任李永旺为首的科技人员为 “煤变油”的梦想可谓呕心沥血,地方党委政府的鼎力相助,煤炭企业的积极参与,官产学共同承担起了这项事关国家能源安全、经济可持续发展的自主创新课题。

          2000年,山西省委、省政府意识到了随着中国经济的快速发展对石油进口依赖增大,这是煤炭大省的结构调整的大好机遇,在 “煤变油”研究遭遇资金瓶颈之时,山西省一次投入1000万元用于项目研究。2001年,国家科技部 “863”计划和中科院知识创新重大项目联合纳入了这一事关中国能源安全的重大项目。

          2002年9月,山西煤化所千吨级中试装置试车成功,打通了流程,并获得了油品大样。次年8月,中试项目通过装置改造,进入了长期稳定运转和技术优化匹配的试验阶段。2003年,项目再起波澜。一些企业见项目进展缓慢,纷纷抽身而退,项目面临夭折。这年11月,中科院副院长江绵恒、山西省副省长牛仁亮等一行人齐聚岢岚,会上,江绵恒把整个项目的技术、产权、每一步的风险、价值评估等方方面面分析得透彻到位。牛仁亮当即表态,山西省承诺的所有事必须到位。 “这是中国煤制油的遵义会议,是煤制油的转折点”。牛仁亮今天这样评价这次会议。正是这次会议后, “煤变油”项目加速推进。

          2003年年底,从粗油品中生产出了无色透明的高品质柴油,是当时世界上纯度最高、最优质的清洁柴油,具有高动力、无污染等特点。这标志着我国具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力,并成为世界上少数几个拥有可以将煤变为高品质柴油全套技术的国家之一。其核心技术费托合成的催化剂、反应器和工艺工程也取得重大突破。

          2004年7月,中试装置完成连续1000小时运转试验。这一阶段性成果的取得,标志着我国已基本上掌握了煤基合成油催化剂和浆态床反应器等核心技术,开发出了工业化生产高效催化剂的技术,并在浆态床反应器技术方面取得了重大突破。

          2004年10月,煤基合成液体燃料的核心技术方面实现了中试阶段技术突破,已完成1500小时中试运转,4次运转共计3500小时。在山西太原,由中科院主持,组织了以陈俊武院士为组长的专家组,对中科院山西煤化所承担的 “煤基液体燃料合成浆态床工业化技术 (煤基合成油技术)”进行鉴定。中试装置通过中科院专家组鉴定,鉴定意见为: “煤基液体燃料合成浆态床工业化技术 (合成技术)在工艺、设备及催化剂研究试验方面都已取得可靠的成果,达到了预期的目标,具有自主知识产权,具备了建设示范厂的技术条件。”

          这项核心技术的首席研究员李永旺表示,中国推进煤基合成油技术产业化的时机已基本成熟,通过煤液化合成油是实现我国油品基本自给的现实途径之一,走煤炭液化合成油的道路是解决能源危机最有效可行的途径。

          2005年9月通过了科技部 “863”重大项目验收,2006年1月又通过了中科院重大项目验收。完全自主研制的浆态床反应器、F-T合成催化剂、油品加工和系统集成等涵盖了先进煤间接液化的所有核心技术。目前已获得国家发明专利40余项,具有完全自主知识产权。其出产的高品质柴油,是世界上纯度最高、最优质的清洁柴油,高动力、无污染,达到欧ⅴ标准。

          2004年10月,由中国科学院山西煤炭化学研究所为首组建了煤基合成油技术合作组织理事会。次年元月,合成油品工程研究中心第一届理事、监事会会议在太原召开,确定了煤基合成油示范厂投资人遴选原则,委托中国国际工程咨询公司主持本次示范厂投资人招标评审工作。这给了潞安集团切入 “煤变油”项目的契机,是潞安人享有第一桶“煤变油”和率先达到示范效果荣耀的开端。

中标中科院潞安“煤变油”起航

          2005年5月26日,北京,中国国际工程咨询公司,为期3天的中科院山西煤化所 “煤基合成油示范项目投资人”招标会开场。潞安以其得天独厚的资源和科技创新的软、硬实力,一举中标,获得该技术转让权,成为国家惟一的煤间接液化示范项目。

          其实,在山西煤化所的研发道路上,潞安集团的身影早已出现。这座创建于1954年,地处龙城太原,拥有1名中科院院士、45名研究员、130名高级科技人员的学术高地,被中科院定位为能源与环境高技术基地型研究所。2003年,潞安集团与山西煤化所有了第一次接触。在这个位于太原市桃园南路27号的科研圣地,所长孙予罕和任润厚双方相互介绍情况。此后若干年,煤化所与潞安集团相互间的无数次拜访为双方的亲密合作打下了良好的基础。接触 “煤变油”之初,任润厚便强烈地意识到,这是一个伟大的梦想!是一次与潞安人精神气质吻合的大尝试、大创新!

          在随后的项目跟进中,任润厚时常对下属说: “这是一个全新的概念,一个从未在国内投入过实践的尖端技术,我们必须吃大苦、耐大劳、动大脑筋,付出前所未有的努力,才有可能实现这个梦想!”历史由一连串的看似偶然的事件铸成,但回首历史时,那一连串的偶然都有其必然之因。潞安集团和中科院山西煤化所相遇,是一个美丽的邂逅,也是一个天作之合。

          2000年7月,任润厚赴任潞安集团董事长,提出了5年再造一个潞安,长远建设 “中国潞安”的宏大战略,迈出了由一个单纯煤炭生产企业向新型能源和煤化工产业集团转型步伐。其时,中科院山西煤化所肩负的煤基合成油科技攻关进入关键时期。5年之后,潞安全面高质量完成了再造目标,站在一个更高的起点上,潞安需要一个宏大的开场来展开 “中国潞安”能化大集团建设。此刻,中科院山西煤化所 “煤基合成油示范项目投资人”招标,中科院、潞安集团,两个强者间的携手已成必然。

          在日后潞安集团以煤基合成油为基础煤化工多联产低碳排放示范项目全线投产之际,任润厚深情地说: “没有中科院和省委、省政府的高瞻远瞩,就不会有自主知识产权的煤炭间接液化核心技术;没有中科院和省委、省政府的厚爱和支持,就不会有潞安合成油的率先出油和产业化发展。” “如果没有地方的支持,没有潞安集团的有力推动,我们的科研成果也许现在还停留在实验室里,停留在文章、专利方面。邓小平评说 ‘科学技术是第一生产力’,它不是自然发生的,需要一个过程,这过程不能管靠科学院,必须由我们国民经济主战场的地方和企业一同来完成这个使命,潞安煤制油就是一个活生生的典型案例。”

         我们可以看得出,言语间,道出的绝不是官场的客套,而是倾心投入,全力付出后的真情实感。正如两人所感,这一项目从研发到建设得到了山西省委、省政府一如既往地支持,山西省委书记张宝顺、省长王君在项目的筹备和建设过程中,多次现场调研指导工作。牛仁亮明确表态:“全省有6个国家级循环经济试点,潞安是标志性的,煤制油的意义更是高于其他任何一个项目,涉及国家能源战略,是大事情。”正是由于官学企三方协力,也正是强者之间的携手,才迅速铺开了我国这项煤间接液化自主技术产业化道路。

          潞安集团中标后的第一时间就委托山西煤化所编制了煤基合成油示范厂项目建议书,并于2005年10月6日通过专家论证,呈报山西省发改委。很快山西省发改委便下发了关于煤基合成油示范项目建议书的批复,正式批准项目立项。紧接着,山西省发改委又向国家发改委行文请示,报请国家同意潞安集团筹建煤基合成油示范厂,并请国家在政策和资金方面给予支持。

          2006年2月,潞安集团委托化学工业第二设计院在前期专家调研论证和中科院山西煤化所中试工作的基础上,编制示范项目的可行性研究报告。6月,报告初稿完成。2006年6月26日—27日,太原市煤炭大厦,由山西省发改委主持召开了山西潞安煤基合成油示范项目可行性研究报告论证会。

          在深入研究和论证后,专家组成员及与会代表认为可研报告的内容、深度基本符合国家和行业有关编制规定要求,符合国家的产业政策和总体规划,也符合山西省、煤炭行业的发展要求,有利于加快我国煤炭液化产业化和石油替代进程,有利于我国的经济结构调整和国家能源、经济安全,有利于我国煤炭行业和企业切实转变增长方式、积极促进煤炭的深度加工转化和延伸、完善产业链,增强国际竞争力和可持续发展能力。

          因此,该示范项目的建设是 “十分必要”的、 “十分紧迫”的!这为潞安煤基合成油示范项目奠定了基调。潞安集团煤基合成油示范项目,被国家发改委列入国家煤化工中长期发展规划和 “863”和 “973”高新技术项目,也是通过国家级项目招标确定的国内第一个间接液化法煤基合成油示范工厂。2007年6月,在温家宝总理主持的国务院可再生能源会议上,进一步明确了潞安是国家批准的煤基合成油项目,对潞安煤基合油示范项目给予了充分肯定和支持。

百舸争流发改委叫停“大干快上”

         为国家能源安全战略之名,很多地方和企业都把它作为新的经济增长点。“煤变油”项目筹备和上马速度之快,覆盖地域之广,只能用狂热来形容。一时之间,百舸争流。山西、山东、内蒙古、云南、黑龙江、河南、贵州……几乎所有煤炭资源丰富的省份甚至煤炭输入省份,都在筹建自己的 “煤变油”项目,希望搭上这趟煤化工快车。“煤变油”颇具理想色彩,但是否能获成功还需要时间的检验。

         一方面就是技术的不成熟。 “煤变油”分为直接液化和间接液化两种技术。煤的间接液化技术是先将煤气化,然后合成燃料油和化工产品。早在 “二战”时期,德国就已开发出煤炭间接液化技术。到20世纪40年代,南非因种族隔离遭受世界各国经济制裁,石油禁运,不得不重点突破开发煤炭液化技术。1950年,南非成立专门从事煤炭液化研究和生产的沙索尔公司,其关键技术就是F-T合成技术 (即 “费托合成技术”)。目前已经形成了年产500多万吨油品和约200万吨化学品的产业,是南非的支柱产业。目前南非萨索尔公司、荷兰壳牌公司、美国美孚公司、丹麦托普索公司都拥有成熟技术,但后几家公司的技术还都未达到商业化水平。20世纪50年代,中国科学院山西煤化所开始了煤炭间接液化技术的试验与研究工作,先后进行了实验室—十吨级—百吨级—千吨级中试的研发过程,并成功地开发出产业化前期的、完全具有自主知识产权的F-T合成技术。这就是潞安的技术源头。由此也开始了我国煤间接液化自主知识产权技术的产业化探索。

          直接液化是将年轻煤 (褐煤、烟煤等)在高温高压下直接加氢转化成煤基合成油。目前德国GMT公司、美国的HTI公司和日本的NEDOL组织都拥有这方面技术,但还都未达到工业化标准。20世纪70年代末,煤炭科学研究总院北京煤化工分院开始进行煤炭直接液化技术的研究工作,并研制出纳米级的自主催化剂。

          2002年8月,神华集团100万t/a煤直接液化项目批准可行性研究,2004年8月,在内蒙古鄂尔多斯马家塔进入实施阶段。而作为我国煤间接液化技术的首席研究员李永旺也提出,新技术如果不经过工业化的实践和不断改进,很难实现产业化,而且,推进产业化的过程也是提高科研和装备水平,培养人才的过程。一方面的问题是经济上的不确定性。因为煤制油项目首先耗费大量资源,煤作为化石能源,本身是不可再生的稀缺资源,耗水也是同样巨大。其次项目投资也很高。另一方面,机构投资者认为这项目过于与国际原油价格关联在一起极可能带来极大的潜在风险,一旦国际原油下跌, “煤变油”的价格必然随之下落,盈亏平衡点很难把握。

         懂得 “煤变油”的人们,开始大声疾呼,冀图唤醒盲目上马项目的人们。国务院对此也高度重视,从2006年开始一共发布过四个文件,另有两个配套文件,涉及到煤化工行业。国家把煤化工产业分为两大类:第一类传统煤化工———焦炭、电石、合成氨、甲醇等已进入成熟期,产能过剩,属于当前国家六大产能过剩行业的重点行业;第二类现代煤化工———煤制油、MTO(煤制烯烃)、二甲醚、甲烷等,刚刚起步尚处于示范阶段,采取 “慎重决策、稳步发展”的方针。

          国家发改委也于2006年6月、8月和2008年10月分别发文,明确声明:一般不应批准年产规模在300万吨以下的煤制油项目、100万吨以下的甲醇和二甲醚项目、60万吨以下的煤制烯烃项目。国家发改委表示,煤制油品和烯烃尚处在工业化试验和示范阶段,并存在技术和工程放大风险。目前开工建设的十几万吨规模的煤制油、煤制烯烃装置多数不够经济规模,技术不够成熟。且这类装置投资巨大,具有较大的投资风险。

          2008年全国两会期间,国家发改委副主任张国宝强调,煤化工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。2010年前,煤化工仅限于大型的示范项目建设。最后,决策部门给出了目前 “煤变油”的发展定位:示范工程建设阶段。待潞安集团、神华集团、兖矿集团、伊泰集团四家企业的煤制油示范项目建设成功后,再考虑是否批准其他单位立项。

          第一桶油!我国完全自主知识产权的第一桶煤基合成油!潞安21万吨煤基合成油示范项目这一天正式出油!