专业性

责任心

高效率

科学性

全面性

煤液化技术发展研究

第一节 国内外煤液化技术的发展

一、世界煤炭液化技术现状

l、直接液化

煤直接液化技术是由德国人于1913年发现的,并于二战期间在德国实现了工业化生产。德国先后有12套煤炭直接液化装置建成投产,到1944年,德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万t/年。二战后,中东地区大量廉价石油的开发,煤炭直接液化工厂失去竞争力并关闭。

70年代初期,由于世界范围内的石油危机,煤炭液化技术又开始活跃起来。日本、德国、美国等工业发达国家,在原有基础上相继研究开发出一批煤炭直接液化新工艺,其中的大部分研究工作重点是降低反应条件的苛刻度,从而达到降低煤液化油生产成本的目的。目前世界上有代表性的直接液化工艺是日本的NEDOL工艺、德国的IGOR工艺和美国的HTI工艺。这些新直接液化工艺的共同特点是,反应条件与老液化工艺相比大大缓和,压力由40MPa降低至17~30MPa,产油率和油品质量都有较大幅度提高,降低了生产成本。到目前为止,上述国家均已完成了新工艺技术的处理煤100t/d级以上大型中间试验,具备了建设大规模液化厂的技术能力。煤炭直接液化作为曾经工业化的生产技术,在技术上是可行的。目前国外没有工业化生产厂的主要原因是,在发达国家由于原料煤价格、设备造价和人工费用偏高等导致生产成本偏高,难以与石油竞争。

但据权威机构预测,如果石油价格能够稳定在25美元/桶以上,煤炭直接液化在经济上就具有竞争力。美国能源部所作的研究表明,煤炭直接液化厂通过与现有工厂建在一起,可节约投资,降低液化油成本,使生产的液体燃料的价格可以达到相当于石油19~23美元,桶。此外,煤炭直接液化的研究和发展仍有潜力,还可进一步降低生产成本。

2、煤炭间接液化

1923年,德国化学家首先开发出了煤炭间接液化技术。40年代初,为了满足战争的需要,德国曾建成9个间接液化厂。二战以后,同样由于廉价石油和天然气的开发,上述工厂相继关闭和改作它用。之后,随着铁系化合物类催化剂的研制成功、新型反应器的开发和应用,煤间接液化技术不断进步,但由于煤炭间接液化工艺复杂,初期投资大,成本高,因此除南非之外,其它国家对煤炭间接液化的兴趣相对于直接液化来说逐渐淡弱。

煤炭间接液化技术主要有三种,即的南非的萨索尔费托合成法、美国的莫比尔法和正在开发的直接合成法。目前,煤间接液化技术在国外已实现商业化生产,全世界共有3家商业生产厂正在运行,它们分别是南非的萨索尔公司和新西兰、马来西亚的煤炭间接液化厂。新西兰煤炭间接液化厂采用的是Mobil液化工艺,但只进行间接液化的第一步反应,即利用天然气或煤气化合成气生产甲醇,而没有进一步以甲醇为原料生产燃料油和其它化工产品,生产能力1.25万桶,天。马来西亚煤炭间接液化厂所采用的液化工艺和南非萨索尔公司相似,但不同的是它以天然气为原料来生产优质柴油和煤油,生产能力为50万t/年。因此,从严格意义上说,南非萨索尔公司是世界上唯一的煤炭间接液化商业化生产企业。

南非萨索尔公司成立于50年代初,1955年公司建成第一座由煤生产燃料油的Sasol-1厂。70年代石油危机后,1980年和1982年又相继建成Sasol-2厂和Sasol-3厂。3个煤炭间接液化厂年加工原煤约4600万t,产品总量达768万t,主要生产汽油、柴油、蜡、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛等113种产品,其中油品占60%,化工产品占40%。该公司生产的汽油和柴油可满足南非28%的需求量,其煤炭间接液化技术处于世界领先地位。

此外,美国SGI公司于80年代末开发出了一种新的煤炭液化技术,即LFC(煤提油)技术。该技术是利用低温干馏技术,从次烟煤或褐煤等非炼焦煤中提取固态的高品质洁净煤和液态可燃油。美国SGI公司于1992年建成了一座日处理能力为1000t的次烟煤商业示范厂。

二、中国煤炭液化现状与晨望

1、煤炭液化技术

国内研究煤炭液化技术的机构有两家,一是煤炭科学研究总院,负责煤炭直接液化技术的引进和研究,另一家是中科院山西煤化所,负责间接液化技术的研究和开发。

(1)直接液化

我国从70年代末开始进行煤炭直接液化技术的研究和攻关,其目的是用煤生产汽油、柴油等运输燃料和芳香烃等化工原料。煤炭科学研究总院通过“六五’’到“九五”的科技攻关和国际合作,先后从日本、德国引进2套直接液化小型连续试验装置,从美国引进一套液化油提质加工试验装置,规模均为0.1t/天,并建有先进的原料及产品分析检验装备。经过近20年的试验研究,找出了14种适于直接液化的中国煤种;选出了5种活性较高的、具有世界先进水平的催化剂;完成了4种煤的工艺条件试验,为开发适于中国煤种的煤直接液化工艺奠定了基础;成功地将煤液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油。

目前,从煤一直到合格产品的全流程已经打通,煤炭直接液化技术在中国已完成基础性研究,为进一步工艺放大和建设工业化生产厂打下了坚实的基础。

(2)间接液化

我国从50年代初即开始进行煤炭间接液化技术的研究,曾在锦州进行过4500t/年的煤间接液化试验,后因发现大庆油田而中止。由于70年代的两次石油危机,以及“富煤少油"的能源结构带来的一系列问题,我国自80年代初又恢复对煤间接液化合成汽油技术的研究,由中科院山西煤化所组织实施。

“七五”期间,山西煤化所开的煤基合成汽油技术被列为国家重点科技攻关项目。1989年在代县化肥厂完成了小型实验。“八五’’期间,国家和山西省政府投资2000多万元,在晋城化肥厂建立了年产2000吨汽油的工业试验装置,生产出了90号汽油。在此基础上,提出了年产10万吨合成汽油装置的技术方案。目前,万吨级煤基合成汽油工艺技术软件开发和集成的研究正在进行,从90年代初开始研究用于合成柴油的钴基催化剂技术也IE处在试验阶段。经过20年的开发和研究,目前我国已经具备建设万吨级规模生产装置的技术储备,在关键技术、催化剂的研究开发方面已拥有了自主知识产权。可以这样讲,我国自己研发的煤炭液化技术已达到世界先进水平。

2、正在进行的液化项目

近两年,由于国际石油价格大幅度上涨和中国石油供需矛盾日趋严峻,建设商业性的煤炭液化示范厂已列入中国政府有关部门的议事日程,同时企业对建设煤液化厂的热情也空前高涨。1997—2000年间,煤炭科学研究总院北京煤化所分别同德国、日本、美国有关部门和机构合作进行了云南先锋褐煤、神华煤和黑龙江依兰煤直接液化示范厂的(预)可行性研究。目前,国家计委已正式批准“神华矿区建设煤炭直接液化示范厂”项目,一期工程油化油生产能力为250万t,年,年耗煤量约700万t。目前,神华公司正在加紧进行工程先期的方案及可行性研究

此外,云南先锋、黑龙江依兰、河南平顶山、内蒙扎赉诺尔的煤炭直接液化项目的前期工作已基本完成,目前已进入立项阶段。此外,贵州、山东、山西、宁夏等省也正在进行煤种试验和煤炭液化的前期研究工作。

在间接液化方面,今年年初,中科院山西煤化所与连顺能源有限公司就共同组建合成油品实验室达成协议,连顺公司为山西煤化所技术研究和开发出资1500万元,用于关键技术的研究和有关技术的开发,并最终用3—5年时间在山西朔州建一个年产15万t合成液化油的间接液化生产厂。4月,中科院和山西省政府签署了“发展山西煤间接液化合成油产业的框架协议’’,根据这个协议,在今后5—10年内,山西省将以自己的煤炭资源优势为依托,借助产业化部门的加盟,通过国家投资和社会融资方式,在朔州和大同几个大煤田之间建成一个以百万吨煤基合成油为核心的、多联产特大型企业集团。

3、中国煤炭液化产业化前景

能源是社会、经济发展的基础。优化能源消费结构,安全保障能源供应是中国经济建康发展、实现在21世纪中叶达到中等发达国家水平战略目标的重要支持和内容。

随着中国经济的高速发展,如何有效地发挥煤炭资源优势,优化能源结构,解决石油各短缺及由此造成的能源安全问题,已经引起我国政府的高度重视。中国煤炭资源丰富,其中褐煤、低变质程度煤以及高硫煤的比例很大。如果直接利用,这些煤由于热值低、品质差、污染重而受到很大限制,市场需求日益萎缩。但反过来,低变质煤和高硫煤又极易液化,是煤炭液化的优选煤种。据估算,我国煤炭储量中仅可用于直接液化的资源就超过5000万t。因此,以国内丰富的煤炭资源为基础,大力发展煤炭液化技术,尽快实现商业化生产,并最终形成新的煤炭能源转化产业,对于平衡我国能源结构,解决石油短缺具有重大战略意义,其产业前景非常乐观。

此外,从技术上看,我国煤炭液化技术经过几十年的引进消化、试验研究和自我开发,已日趋成熟。其中煤炭间接液化技术已达到国际先进水平,在关键技术、催化剂的研究开发方面拥有自主知识产权。煤直接液化虽说才进行过小试,离大规模商业应用还有相当距离,但发达国家的大型中试厂已运行多年,目前已基本具备了实现工业化生产的条件,而且这些国家对参与中国煤炭液化项目建设的积极性非常高。

从生产成本看,根据煤炭科学研究总院对神华、先锋、依兰煤直接液化示范项目所做的可行性研究和山西煤化所对朔州煤间接液化项目所做的可行性研究,直接液化和间接液化的燃料油生产成本均低于20美元,桶,远低于石油输出国组织对今后石油价格25-30美元,桶的目标值,展示出良好的市场竞争力。

从市场需求来看,我国是石油消费大国,年石油进口量不断增加,2000年已达7000万t,而且今后将以每年1000万t的速度递增,因而市场有保证。

从国家政策来看,以煤代油是中国长期能源政策中的重要组成部分,中央及地方政府十分支持“煤代油"技术的发展,其中煤炭液化是“煤代油’’主要技术之一。我国已将发展煤炭液化列入国家“十五"发展规划,中央高层领导对煤炭液化技术的发展也十分重视和支持。

从社会基础看,中国许多煤炭企业非常关注煤炭液化技术的产业化发展,对煤炭液化项目的积极性很高,其中不少企业已完成了大量前景工作,从而对我国煤炭液化产业化进程起到了推动作用。

由此可见,中国煤炭产业化前景非常看好,市场十分广阔。发展煤炭液化作为我国保证煤炭工业可持续展,缓解环境恶化,优化能源结构,解决石油短缺,保证能源供应安全的最有效途径之一,在未来10年将得到迅猛发展。专家预测,在“十五"期间,我国将建成1—2座煤直接液化商业示范厂和一座间接液化示范厂,在2006—2010年间,我国将建成一批煤液化工厂,煤炭液化产业将基本形成。

第二节 煤液化的意义

l、是缓解石油供需矛盾、解决能源安全的重要途径

石油是非常重要的液体燃料。改革开放后,尤其是1993年我国成为石油净进口国以后,随着我国国民经济的大幅增长和人民生活水平的提高,轿车不断走进百姓家中,促使石油消费不断增长,远超过同期原油生产的增长速度,结果造成石油缺口逐年扩大,不得不依靠进口来补充石油消费的不足。1999年我国原油产量为1.6亿t,而需求量为2亿t,进口量达到4000万t;2000年原油进口量高达7027万t,2001年原油进口6000万t;预计2005年,我国原油需求量约为2.55~2.75亿t,原油产量约为1.65-1.75亿t,需要进口原油1.0-1.1亿t加以补充。

到2010年我国原油需求量约为2.9-3.1亿t,原油产量约为1.7—1.8亿t,需要进口原油1.3-1.4亿t加以补充。如此大量的进口,不仅增加了对国外资源的依赖程度,花费大量外汇,而且国际石油市场的波动和变化将直接影响我国的经济发展和政局的安全稳定。我国不同于美国,它在世界上有强大的政治和军事力量来控制世界石油命脉,我们必须从现实出发找到切实可行的解决能源安全的途径,减少对大量进口石油的依赖。

我国有丰富的煤炭资源,是世界上最大的煤炭生产国和消费国。充分利用我国丰富的煤炭资源,大力开发煤代油、煤造油技术,多元化降低石油风险,是我国当前紧迫而具战略性的任务。煤代油主要指煤液化,它可以作为代替重油的锅炉燃料,但不能用做发动机燃料。而在提供汽油、柴油等发动机燃料方面,除石油化工外,煤炭液化是唯一可行的方案。

2、将带动煤炭及相关产业综合有效发展

(1)对煤炭工业的产业结构调整十分有益。通过煤炭液化这种深加工,她将改变煤炭产品的传统结构,提升煤炭产品的附加值,提高行业整体的经济效益。

(2)她将带动其他相关产业的发展。煤炭液化是一项系统工程,她不仅和作为原料的煤炭供应密切相关,还与石油、化工等行业的工艺技术、各种设备制造技术及其建筑业的先进技术不可分割。她的运营将使各有关方面联成有机整体,互相促进,共同发展。

(3)煤液化项目地多处祖国的西北边疆,而开发大西北,加快西部经济的发展是我们的重要发展战略。所以煤液化项目的成功启动将有效促进西部经济的更好发展,对加快西部经济发展具有重大现实意义。

3、代替散煤燃烧,降低污染、改善环境

目前我国煤液化应用,除代油外还有利于环保。我国煤炭约85%用于直接燃烧,煤炭占终端能源消费的33.8%。能源终端利用效率仅为32%左右,比先进国家低10%左右。我国现有的50万台工业锅炉中,<10t/h的占80%,<4t/h的占43%,平均锅炉运行效率为60%-65%。燃煤引起酸雨覆盖区已超过国土总面积的30%。

将煤液化用于中小型层燃锅炉,替代直接烧散煤,既可以取消城市煤场,减少散煤运输造成的损失和粉尘污染,又可提高燃烧效率10%~15%,降低污染物排放。

第三节 对煤液化市场发展前景的探讨

发展煤液化符合我国的国情,具有广阔的市场发展前景,但要真正实现煤液化的产业化,还必须由政府进行正确引导,加强宏观调控;在建厂方面,统一规划,合理布局,并在技改、贷款等方面给予支持。在燃烧使用方面,鼓励用户进行“煤代油”改造,提倡新上锅炉燃用煤液化,并在税收等方面给予优惠政策。

一、前言

近几年来,根据我国“富煤贫油’’的能源状况,国家对能源战略进行了逐步调整,以煤代油的呼声越来越高。特别是当国际石油价格上涨,燃油企业的成本不断上升时,出于企业经济效益和国家战略发展的需要,以煤代油已经成为一种必然。煤液化作为一种新型燃料,具有良好的流动性和稳定性,有着代油、节能、环保、综合利用等多种效益,是以煤代油技术中最具竞争力的一项技术,因此,它有着非常广阔的发展前景。

二、煤液化市场的现状分析

纵观我国的煤液化市场,经历了一个较长的发展时期。从80年代初期开始,我们就着手煤液化技术的开发与应用的研究工作,并且取得了从制浆、供浆到工业锅炉燃烧等一批科研成果,使煤液化技术逐步从实验室向工业化生产过渡,煤液化市场也从无到有,得到了长足的发展。但从目前情况来看,由于受煤液化市场的制约,煤液化的产业化进程发展较为缓慢,煤液化市场处于胶着状态。

(1)煤液化作为一种新型洁净的燃料,正逐步被市场所认识,用煤液化替代燃油,在经济、环保、节能、社会效益等方面都具有其明显的优势,煤液化发展潜力巨大,市场前景广阔。从我国目前的情况来看,全国每年锅炉燃油量在4000万t以上,专家估算,其中有50%的燃油可以用煤液化替代,由此可见,煤液化代油每年约有4000万t的潜在市场,市场潜力非常巨大。而且从长远来看,煤液化代油符合我国国情,也将成为一种必然趋势。煤液化在储运、入炉、雾化燃烧等方面,都与燃油有许多相似之处,而且燃烧效率高,燃烧过程中排出的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质符合国家环保要求。按目前的市场行情,2t煤液化替代1t燃油,成本能降低50%以上,经济效益非常可观。煤液化作为一种新型燃料,具有效益、节能等方面的优势,在市场上具有非常强的竞争力,正逐步被市场所接受。

(2)煤液化市场受国际石油价格影响较大,由于目前国际油价经常发生较大波动,许多燃油用户对改用煤液化仍持观望态度。1997年以来,世界石油市场持续低迷,油价连续下跌,导致燃油与燃煤液化在效益上相差无几,从而制约了煤液化市场的发展,使“煤代油’’工作进展缓慢。1999年下半年开始,石油价格开始回升,煤液化替代燃油问题又重新摆在燃油企业面前,需要企业做出新的选择。如果继续燃油,成本居高不下,其生产的产品在市场中缺乏竞争力,可能影响到企业的持续发展。改用煤液化替代燃油,一方面需要投入资金,进行技术改造,风险较大,况且大部分工业企业经营困难,对锅炉进行改造,缺乏资金来源;另一方面又寄希望于油价的回落,存在侥幸心理,因此,需进一步观望。从而导致煤液化市场“雷声大、雨点小”,发展较为迟缓。

(3)煤液化市场受运输限制较大,用户担心煤液化资源供应的稳定性。煤液化需罐装储存,用户储量受到限制,在供货方面,需要有较高的稳定性,但由于其运输需专用设施,火车运输受铁路流向、运输状况、车皮资源、季节等因素的影响较大,汽车运输有一定的成本半径。因此,在供、需双方之外,由于运输原因,造成难以保证稳定持续供货,增加了用户的风险,在一定程度上制约了煤液化市场的发展。

(4)煤液化市场供货渠道、资源较为单一,用户担心煤液化替代燃油后受供货方制约。煤液化的供需关系一旦形成,具有一定的稳定性。短期内,由于受地理位置、运输成本、技术指标等因素制约,煤液化的采购还不能像煤炭一样便利,供货商的可选性也较小,一般情况下,用户很难抛开现有供货厂家,寻求新的合作伙伴,从而增加了用户生产风险。煤液化替代燃油以后,当供需双方在价格、质量等方面存在争议时,用户担心受供货方制约,特别是当煤液化市场出现短暂供不应求时,将直接威胁着生产的正常进行,用户对这种风险的顾虑重重,从而制约了煤液化市场的发展。

(5)煤液化市场潜力巨大,生产、燃烧技术已经非常成熟,许多投资者看中了这一项目,其中包括许多煤炭企业,也想利用自己的技术、资源优势,来开发这一新产品。但由于在煤液化厂的建设和燃烧使用方面,国家缺乏正确的引导机制,使煤液化市场发育不够完善,仍呈初级状态。现有的几个煤液化生产厂家生产能力尚不能全部发挥,煤液化销售存在许多困难,从而,投资者担心将来的市场问题,对近几年用户能否接受煤液化替代燃油,持谨慎态度,并对电厂、钢厂等一些燃油大户的煤液化市场持观望态度,担心围绕他们的需求投资建厂以后,用户为了自己的利益,又自行投资建厂,造成投资风险。从而,给煤液化市场的发展增加了困难。

(6)目前,煤液化市场的发展遇到了“是先有车后有路,还是先有路后又车”的两难局面,用户和投资者互存顾虑,对煤液化替代燃油都担心风险过大,导致有的燃油企业,为规避风险,直接把原来的燃油锅炉拆掉,改建燃煤锅炉,如与新矿集团公司较近的辛店电厂,今年投资6亿元,将2台200MW燃油机组锅炉全部推到,改为燃煤锅炉,这一方面增加了投资,造成现有资源的浪费,另一方面,也不符合能源利用发展趋势的要求,影响了煤液化的产业化进程。

三、对煤液化市场发展前景的探讨

不可否认,煤液化作为替代燃油是最有竞争力的新型燃料,其市场发展前景非常广阔。煤液化产业化的发展,是利国、利民的一项系统工程,符合我国国情,具有极其重要的战略意义。要促进煤液化市场的健康发展,国家必须在政策方面进行引导,结合我国国情,在技改贷款投资、税收等方面给予优惠政策,同时,指导企业并在投资体制、合作方式、营销服务等方面有所创新。

1、政府的高度重视为煤液化的产业化发展奠定了良好的基础

煤液化替代燃油,已经引起政府的高度重视,并已经将其纳入“十五”计划重点发展项目,从而为煤液化的产业化发展奠定了良好的基础。要真IE促进这项工作的开展,政府有关部门,要加强宏观调控的力度,在今后燃油的钢厂、电厂的技术改造中,推广应用煤液化,并相应引导投资者以合资、合作等多种方式,建设煤液化生产企业,衔接供需关系,形成产业联接;同时,在国家技改贷款中,向煤液化生产、燃烧改造项目倾斜,鼓励燃用煤液化和使用煤液化替代燃油,并规划、完善煤液化市场,促进产需同步发展,避免重复建厂,浪费资源,使煤液化市场健康发展。

2、煤液化推广应用的关键是如何营造市场

市场的前景主要受售前、售中、售后服务等因素的影响较大。煤液化作为一种新技术,在锅炉改造、燃烧技术等方面,需要为用户提供强有力的技术支持,这就要求生产厂家建立一支技术型的营销服务队伍,售前提供可行性研究,进行投资论证,并在锅炉改造、燃烧试验等方面提供技术支持;售中在质量、运输、资源供应等方面提供保证;售后为用户提供咨询服务,让用户充分体会到使用煤液化替代燃油带来的效益。通过提供“一条龙”服务,让用户消除顾虑,放心使用,从而不断营造煤液化市场。

3、建立完善的投资合作机制,是煤液化市场健康发展的重要保障

从煤液化建厂的布局情况分析,煤液化厂可围绕大型用户的需求,就近建立用户型煤液化厂,也可根据地区性市场的发育及未来规划情况,建立地区性煤液化厂,还可为优化资源配置,根据资源情况,建立矿区型煤液化厂。不同类型的煤液化厂,其投资合作机制也不一样。用户型煤液化厂针对性较强,一般是用户自己独立投资,也可从稳定资源供应出发,利用煤矿的资源优势,与煤矿合作,联合建厂;地区性煤液化厂用户较为分散,规模较小,一般是投资者单独投资建厂,也可对用户群体进行筛选,与几个规模较大、信誉好的企业合资,建立股份制企业;矿区型煤液化厂主要目的是降低生产成本,利用煤矿的浮选精煤等资源,加工煤液化,一般为煤矿自己独立投资,且用户群体相对不固定。因此,在论证投资建厂的同时,要根据煤液化厂的类型,确定投资合作方式,从而最大限度的规避煤液化投资的风险,保障煤液化市场的健康发展。

4、建立良好的市场运作机制,是开拓煤液化市场、扩大煤液化销量的有效手段

在燃油锅炉进行改造的过程中,煤液化替代燃油在效益上的可行性,已经被广大用户所认识,只是其风险太大,让用户难以做出决策。况且,作为一项新技术,对燃油锅炉进行改造,一般的中小用户难以自己实施。为此,作为煤液化项目的投资者,应当在建立一支强有力的服务队伍、为用户提供技术支持的同时,考虑在用户锅炉改造项目中,有选择地投入一部分资金,通过合作改造方式,来减少用户的顾虑。资金可以以股份形式进行投入,燃用煤液化带来的利润,按股份进行分红;也可以以借款方式进行投入,项目投入使用后的一定期限内用户连本加利予以返还。

5、要减少供需双方的投资风险

煤液化供需双方要从长远的角度出发,互惠互利,共谋发展,按照国家的法律法规,签订双方权利义务明确的中长期合作合同。煤液化替代燃油,与直接燃煤或燃油比较,其风险性较大,这也是目前制约煤液化市场发展的一个重要因素。要减少供需双方的投资风险,特别是中小用户的改造风险,就必须建立约束机制,供需双方签订5~15年的中长期合作合同,明确双方的权利和义务,规避双方投资风险,从而促进煤液化市场的健康发展。

不可否认,煤液化替代燃油,符合中国国情,具有广阔的市场发展前景,但要真正实现煤液化的产业化,还必须由政府进行正确引导,加强宏观调控。在建厂方面,统一规划,合理布局,并在技改贷款等方面给予支持。在燃烧使用方面,鼓励用户进行“煤代油"改造,用煤液化替代燃油,并从环保角度出发,提倡新上锅炉燃用煤液化,并在税收等方面给予优惠政策。

第四节 当前煤液化产业化中应注意的问题

目前,由于国家重视和市场的需要,煤液化出现了良好的发展势头,特别是近2年,由于油价较高,煤液化市场比较红火,但也存在着一些问题,为了使煤液化产业健康有序地发展,我们必须解决这些问题并避免这些问题的发生。

1、.对煤液化的重要性缺乏足够认识

对煤液化的认识,我们应统一到江总书记视察煤液化工作时的指示精神上来,“在中国缺油的背景下,应该把煤液化技术作为一个战略问题来考虑,这是一件十分重要的工作。”煤液化不仅仅是一种煤代油流体燃料,有以上所述诸多优点,也不仅仅是应用煤液化后企业具有较好的经济效益,而是关系到国家节油替油的大事,影响到我国能源安全的大局,因此我们必须加强煤液化重要性的宣传力度,使煤液化在我国尽快推广应用。

2、应用煤液化是有条件和范一的

(1)环保要求问题。从技术上看,目前煤液化可以用在电站锅炉(国外最大容量为194Ot/h,国内目前使用的为230t/h)、工业锅炉、轧钢加热炉、陶瓷喷雾干燥塔等代油燃烧,代油的形式一种是将原锅炉改造成燃烧煤液化,另一种是制造专用锅炉燃烧煤液化。从经济上看,煤液化代油具有明显的经济效益,一般燃油到厂价是煤液化到厂价的2.5~3倍时,企业使用煤液化有较高的积极性,煤泥煤液化在矿区链条锅炉代煤燃烧也有经济效益,另外还可处理矿区大量存在的煤泥,节约资源,改善环境。从环境上,燃烧煤液化后,均符合国家有关环保质量标准看但在上煤液化项目和应用煤液化时,要注意当地的环境总量要求问题,以免后续不利影响。

如汕头热电厂使用煤液化后,每年可向大气少排3000t二氧化硫(原燃用中东燃油,硫分在3%左右,煤液化中煤硫分小于0.5%),环保效益特别明显,因而受到当地政府和厂家的欢迎。而在燕山石化公司动力厂第三电站燃用煤液化后,二氧化硫的排放总量增加(原烧大庆渣油硫分在0.1%~0-2%,煤液化中煤硫分小于0.5%),由此引起了一些麻烦。虽然两个单位都使用煤液化,煤液化性质相似,但由于其地理位置不同,原烧燃料不同,因而使用煤液化后产生不同的环保效应。所以对每个煤液化改造项目,要根据浆源(包括浆价)、运输、锅炉条件、用户场地、环境、经济等进行多燃料方案分析比较。如发电厂燃油锅炉改造,如果没有足够的场地(储煤场、灰场),环保要求又较高时,最适宜应用煤液化燃料,它投资低、工期短(220t/h锅炉改造工期6个月即可)。

(2)用户市场开发问题。不能盲目上煤液化生产厂,煤液化市场开发是煤液化产业化的关键,煤液化厂要讲规模、讲布点、讲产品质量。煤液化是一种燃料,是一种能源,在目前发展初期其能源体系尚未建立,基本上一对一供给,即1个煤液化厂供给1个用户,这样由于用户担心煤液化来源的不稳定性,一定程度上影响了煤液化用户的开发和使用。由于规划调节不够,出现了浆源与用户不衔接。有用户的地方无浆源,有浆源的地方无用户,另外在煤液化宣传上存在完美性,制浆过热,用户开发滞后,造成煤液化供求关系失衡,每个煤液化厂为了优先占领市场,竟相压价,影响煤液化厂的正常发展。目前全国煤液化生产能力大于需求,这主要由以下原因产生的:一是没有足够的煤液化生产能力,没有足够的煤液化产品供给,用户锅炉不会改造成燃烧煤液化,所以先有生产能力,后有用户改造;二是用户改造后,有的自己又建煤液化厂,从而增加了制浆能力;三是新的用户开发没有及时跟上。因此目前要加强用户市场开发,不要盲目建煤液化厂。

煤液化厂的建设,就整个国家而言要根据我国可供制浆原料煤和用户的分布情况,尽量利用动力煤资源,在合理运输半径内、经济最佳的条件下进行合理布点规划。就每一个建设煤液化厂的企业而言,首先考虑的是用户,最好和用户以各种形式合建,如成立股份公司,将双方的利益拴在一起。自己独立建煤液化厂,要搞清用户是谁。我的浆厂比用户自己建浆厂优势在哪里,煤源、运输尤其是煤液化价格是否具有优势,另外必须和用户建立固定的长期供浆协议。山西省拟将大同建成大型煤液化生产基地(1000万t/a),分析认为首先要有足够的适合制浆原料煤;第二煤液化达到一定规模(如500万t/a)后,必须采用管道输送方式,才能保证煤液化的大量稳定供给,同时该运输方式运输成本低;第三要有市场基础(国内、国外),最后就是煤液化的价格优势,要比用户自己建浆厂成本低或者持平,这也是最主要的。

(3)各类煤液化厂有不同特点。煤液化厂按位置可分为矿区煤液化厂、用户煤液化厂和中央煤液化厂3类。矿区煤液化厂建在矿区,如八一煤液化厂,它的优点是可利用矿区的一些公用设施,制浆煤源稳定可靠,特别是利用选煤厂浮选精煤制煤液化,不仅制浆成本低,而且能改善选煤厂精煤产品质量,提高市场竞争力,缺点是煤液化运到用户有运输可靠性的问题,有时会影响用户的正常使用,同时在运输中比运煤多运了20%的水,增加了运费,另外它生产的是商品煤液化,需要一定的运输距离才能供给用户使用,因此对煤液化的质量要求较高。用户煤液化厂紧靠用户建设,如白杨河煤液化厂,煤液化运输距离短,对煤液化的质量要求相对较低,因此制浆时添加剂的添加量相对较少,制浆加工费较低,煤液化使用方便,还可以给企业增加了就业机会,缺点是增加了1套设施和1套人马,增加了管理工作量,另外还存在煤源的可靠供给问题。中央煤液化厂既不靠近矿区,也不靠近用户,如北京煤液化厂,建设在用户中央,然后将煤液化产品向各个用户配送,它投资大,对煤液化质量要求高,存在一个运输半径问题,一般认为,300km内采用汽车运输较为经济。

当前大型煤液化用户改烧煤液化,开始使用外供煤液化进行调试和试运行,然后自己建煤液化厂,如白杨河电厂(原八一煤液化厂供给)、茂名电厂(现兖日煤液化厂提供)、燕山石化公司(现大同汇海、北京、邢台等煤液化厂提供)。分析认为小型用户(如年用浆量不足二三万吨)在煤液化价格适宜时,可不必建煤液化厂,大型用户(如电厂)考虑到煤液化运输的可靠性和成本,自己建一定规模煤液化厂是必须的,外来煤液化用来补充。

(4)煤液化技术开发问题。煤液化技术为高新技术,企业进行煤液化项目时要选择有能力的单位承担。

煤液化技术包括煤液化制备技术、煤液化储运技术和煤液化燃烧技术等,是一项涉及多门学科的技术。煤液化燃烧技术(用户开发)是煤液化产业化的龙头和关键,虽然我国经过20年的煤液化的攻关和开发,形成了以国家煤液化工程技术研究中心为核心的煤液化研究、工程化的组织体系,建立了研究开发、生产制造、工程化应用网络和煤液化生产、燃烧、添加剂示范基地,成立了煤液化制备、添加剂生产、储存运输、燃烧、工程设计专业研究机构,但由于燃烧设备的种类较多,容量不一,当前燃烧技术力量跟不上市场的需要,同时煤液化为系统技术,需要整个技术配套。

有些单位或个人趁当前煤液化市场比较热,在本身没有技术和实力的基础上,打着煤液化高技术的牌子,推销产品、承揽项目,结果扰乱煤液化技术市场,影响煤液化产业的声誉。因此建设单位进行煤液化工程开发(建设煤液化厂、锅炉改烧煤液化等)时应选择有能力、有业绩、有信誉的单位作为技术保障,以保证煤液化工程的顺利实施。

第五节 我国煤液化技术的发展与展望

煤液化技术在我国已基本成熟,具备产业化和推广应用的基本条件,并出现较好的发展势头,应用前景广阔。

目前煤液化生产正向大型化、规模化方向发展,在建规模为145万t/a(大同汇海二期70万‘t/a,茂名浆厂50万t/a、燕化浆厂25万t/a,霸州浆厂3万t/a),今年底将建成百万吨级煤液化厂;煤液化的应用正向多元化发展,目前正进行410t/h、670t/h电站锅炉燃烧煤液化工作,2t/h、4t/h、6t/h、lOt/h等中小型锅炉应用煤液化工作和陶瓷行业窑炉改造煤液化工作。

2005年煤液化产量将达到1000万t左右,形成代油400—500万t/a的能力。

未来将是煤液化技术推广应用的重要时期,国家有关部门在进行煤液化代油市场调研和煤液化技术发展规划的基础上,正在组织进行推进煤液化技术产业化政策研究和制订工作,同时研究制定煤液化质量等一系列国家标准,进一步完善和提高现有煤液化技术,解决产业化过程中的关键技术,进行煤液化产业化的工程示范。

(1)应学习和利用好目前国家制定的有利于发展煤液化的规划、政策和导向。2001年国家经贸委发布的《节约和替代燃料油“十五”规划》中把煤液化技术作为替代燃料油的重要技术措施之一;《煤炭工业“十五’’发展规划》中规划2005年煤液化产量达1000万t;《当前国家重点鼓励和发展的产业、产品和技术目录(2000修定)》和《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2001年度)》也将煤液化技术列人其中。

(2)应进一步降低煤液化成本,提高和完善燃烧应用技术及装置,加强设备的可靠性和系列化、标准化。并对煤液化产业化中的一些关键技术(设备大型化、直接点火、脱硫型煤液化等)进行开发。

(3)应加强统一规划、组织协调,使煤液化健康有序发展。进一步加强技术示范工作,在重点应用领域,建立煤液化技术产业化示范工程,推进煤液化的规模化应用。

(4)应尽快制定发展煤液化产业的政策,包括技术政策和优惠鼓励政策。如国家制定限制使用燃油的行业,鼓励使用煤液化技术改造现有燃油锅炉;以国债资金支持和鼓励锅炉改烧煤液化和建设煤液化厂项目;锅炉改烧煤液化后增加的经济效益3~5年内免征企业所得税。




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