【正文】 衡（損耗） 單位：萬噸/年序號(hào)物料平衡數(shù)量1灰渣2廢氣3損失4損耗小計(jì)一期工程流程以先期工程煤液化總流程為基礎(chǔ)，加工路線仍為煤液化—TSTAR加氫裝置—加氫改制，圍繞該加工路線仍配有催化劑制備、備煤、煤制氫、輕烴回收、脫硫等裝置，以及空分等配套的公用工程系統(tǒng)(見附圖)。 各加氫裝置產(chǎn)生的含硫氣體、加氫穩(wěn)定產(chǎn)物分餾切割出的石腦油，均經(jīng)輕烴回收以回收氣體中的液化氣、輕烴、氫氣，并經(jīng)脫硫裝置進(jìn)行處理。在先后完成了小試和中試之后，都達(dá)到了預(yù)想的結(jié)果。對(duì)于神化煤液化項(xiàng)目，周邊各級(jí)政府已承諾，將對(duì)該項(xiàng)目給予包括提供低價(jià)土地、保障水源供應(yīng)在內(nèi)的各項(xiàng)優(yōu)惠政策，并為此專門成立了煤液化項(xiàng)目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組。(1)經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚2002年末，公司資產(chǎn)總值達(dá)1000多億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)超過30億元。 內(nèi)蒙古自治區(qū)提出依托煤炭產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，全力推進(jìn)煤化工、煤液化、煤轉(zhuǎn)油項(xiàng)目建設(shè)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，建成我國(guó)重要的化工生產(chǎn)基地。為盡量減小和規(guī)避首次工業(yè)化可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)，一期工程采取分步實(shí)施的方案，先建設(shè)一條年產(chǎn)108萬噸的生產(chǎn)線，待取得成功后，再建設(shè)其余生產(chǎn)線。2004年8月一期工程開工建設(shè)，2007年7月建成第一條生產(chǎn)線，2010年左右建成后兩條生產(chǎn)線。在建電廠規(guī)模360萬千瓦，國(guó)務(wù)院已批準(zhǔn)立項(xiàng)360萬千瓦。神府東勝煤田位于中國(guó)陜西省榆林地區(qū)和內(nèi)蒙古伊克昭盟境內(nèi)。神華集團(tuán)[19]有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱神華集團(tuán)）是于1995年10月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，按《公司法》組建的國(guó)有獨(dú)資公司，負(fù)責(zé)統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)經(jīng)營(yíng)神府東勝煤田的煤炭資源和與之配套的鐵路、電廠、港口、航運(yùn)船隊(duì)等項(xiàng)目，實(shí)行礦、路、電、港、航一體化開發(fā)，并開展與上述產(chǎn)業(yè)相關(guān)的國(guó)內(nèi)外投融資、貿(mào)易等業(yè)務(wù)，開發(fā)和經(jīng)營(yíng)房地產(chǎn)、物業(yè)管理以及科技開發(fā)等相關(guān)實(shí)業(yè)。2004年，菲律賓政府委托Headwaters公司的子公司Headwaters技術(shù)創(chuàng)新集團(tuán)(HTIG)就開發(fā)一個(gè)“煤制油”項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究。將褐煤轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)動(dòng)機(jī)燃料、汽油和柴油，要比將其直接供給該地區(qū)的小電站(且該地區(qū)對(duì)電力需求有限)更有價(jià)值。阿卡林加擁有70億t的次煙煤儲(chǔ)量，勘探總面積2500km2。這種在地而進(jìn)行除硫和其他調(diào)整的井下煤炭氣化生產(chǎn)的合成氣，與普通地而煤炭氣化系統(tǒng)中獲得的合成氣相類似但是其成本低。Rentech公司專利技術(shù)將超清潔燃料生產(chǎn)、發(fā)電和減少CO2 排放組合在一起，將費(fèi)托法尾氣中未反應(yīng)的H2和旁路合成氣送至變換反應(yīng)器，捕集由CO轉(zhuǎn)化來的CO2，富氫物流作為聯(lián)合循環(huán)透平機(jī)的燃料使用[17]。美國(guó)2005年8月宣布，將采用間接液化工藝，在Arizona和North Dakota地區(qū)建設(shè)超清潔柴油及其他燃料產(chǎn)能約為1萬桶/d的煤制油裝置，主要開發(fā)商為Headwaters公司[14]。圖22日本NEDOL工藝流程N(yùn)EDOL工藝特點(diǎn)：①反應(yīng)壓力較低，為17~19MPa，反應(yīng)溫度455~465℃；②催化劑采用合成硫化鐵或天然硫鐵礦；③固液分離采用減壓蒸餾的方法；④配煤漿用的循環(huán)溶劑單獨(dú)加氫，以提高溶劑的供氫能力；⑤液化油含有較多的雜原子，必須加氫提質(zhì)才能獲得合格產(chǎn)品。反應(yīng)壓力為19MPa，反應(yīng)溫度為460℃。該液化油經(jīng)過蒸餾就可以得到低辛烷值汽油，汽油餾分再經(jīng)重整即可得到高辛烷值汽油；配煤漿用的循環(huán)溶劑是加氫油，供氫性能好，煤液化轉(zhuǎn)化率高。這些技術(shù)存在的普遍缺點(diǎn)是：1）因反應(yīng)選擇性欠佳，氣態(tài)烴多，耗氫高，故成本高；2）固液分離技術(shù)雖有所改進(jìn)，但尚未根本解決；3）催化劑不理想，鐵催化劑活性不夠好，鉆鎳催化劑成本高。1927年，德國(guó)在萊那(Leuna)建立了世界上第一個(gè)煤直接液化廠，規(guī)模10萬t/a。當(dāng)外界提供的活性氫不足時(shí)，自由基碎片可發(fā)生縮聚反應(yīng)和高溫下的脫氫反應(yīng)，最后生成固體半焦或焦炭。重質(zhì)的液固淤漿經(jīng)進(jìn)一步分離得到重油和殘?jiān)?，重油作為循環(huán)溶劑配煤漿用。不同的工藝路線，得到的直接液化產(chǎn)品也相差甚遠(yuǎn)，同時(shí)液化產(chǎn)品也與煤種和反應(yīng)條件(例如壓力、溫度和催化劑)有關(guān)。項(xiàng)目做了詳細(xì)的的研究，有關(guān)經(jīng)濟(jì)，技術(shù)和環(huán)境上的問題都做了充分的考慮，同時(shí)項(xiàng)目也得到了國(guó)家的大力支持，國(guó)家發(fā)改委在2004年印發(fā)了《關(guān)于2004~2005年度國(guó)家工程研究中心重點(diǎn)建設(shè)領(lǐng)域的通知》，將包括煤化工在內(nèi)的一批產(chǎn)業(yè)列入國(guó)家工程研究中心重點(diǎn)建設(shè)領(lǐng)域。目前，我國(guó)煤炭的平均利用效率為30%，比世界平均水平低10%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低25~28%；與國(guó)際先進(jìn)水平相比，工業(yè)鍋爐低15~20%，火電廠平均煤耗高約25%，城市居民生活燃煤熱效率僅25~45%。我國(guó)總的能源特征是“富煤、貧油、少氣”，煤炭在我國(guó)石化能源總儲(chǔ)量中居于首位，高達(dá)90%，而石油和天然氣儲(chǔ)量總共不到10%。神華煤制油項(xiàng)目在產(chǎn)品分離、加氫改質(zhì)、空分、水處理方面都采用了先進(jìn)的技術(shù)。神華煤直接液化項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)摘 要神華煤制油項(xiàng)目是世界上首個(gè)建設(shè)的工業(yè)化項(xiàng)目，工程分為先期和一期，總建設(shè)規(guī)模為年生產(chǎn)油品500萬t，自2004年8月先期工程開工建設(shè)，到2009年一期工程第一條生產(chǎn)線基本完成，并計(jì)劃于2009年5月正式投產(chǎn)。重點(diǎn)分析了液化工藝核心技術(shù)—采用美國(guó)的HTI工藝，液化工藝的催化劑制備單元—采用新型高效“863”合成催化劑，液化工藝煤制氫單元—采用Shell粉煤加壓氣化工藝等先進(jìn)的技術(shù)。 prehensive evaluation 75 / 82目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 IV第1章 前 言 1第2章 文獻(xiàn)綜述 3 3 3 3 5 6 澳大利亞、印度、新西蘭、和菲律賓的情況 9 12 12 13 14 神華集團(tuán)發(fā)展煤直接液化的優(yōu)勢(shì) 16 17第3章 神華煤直接液化工藝流程 18 18 18 20 22，處理能力大，效率高 22 24 24 25 26 26 27 28 28 29 29第4章 煤直接液化工藝經(jīng)濟(jì)分析 30 30 30 33 34 34 34 35 38 38 38 39 39 39 40 42 42 42 43 44 45第5章 煤直接液化技術(shù)研究 46 46 47 49 50 51 52 52 52 53 53 53 53 54 54 55第6章 煤直接液化環(huán)境分析 56 56 5污水回用方案 57 58 58 59 59 60 60第7章 神華煤直接液化項(xiàng)目發(fā)展建議 61 61 61 61 62 62，掌握核心技術(shù) 62 63 63 研究項(xiàng)目煤、電和化工的結(jié)合 63第8章 結(jié)論與建議 65參考文獻(xiàn) 67附圖 72附表 73第1章 前 言能源和環(huán)境是當(dāng)今我國(guó)面臨的兩大嚴(yán)峻問題，如何在保護(hù)環(huán)境的條件下，合理高效的使用能源是大家共同關(guān)心的話題。其中由燃煤產(chǎn)生的固體粉塵、SOx和NOx排放量分別占我國(guó)總排放量的77%、90%和70%，二是能源的使用效率不高，經(jīng)研究，我國(guó)只有無煙煤很適合用來發(fā)電，其他的長(zhǎng)焰煤、煙煤等較年輕的煤用來燃燒發(fā)電的效果并不好。2004年8月一期工程開工建設(shè)，2007年7月建成第一條生產(chǎn)線，2010年左右建成后兩條生產(chǎn)線。必須再經(jīng)過提質(zhì)加工才能生產(chǎn)合格的汽油和柴油產(chǎn)品。液相餾份油經(jīng)提質(zhì)加工（如加氫精制、加氫裂化和重整）得到合格的汽油、柴油和航空煤油等產(chǎn)品。能與自由基結(jié)合的氫并非是分子氫（H2），而應(yīng)是氫自由基，即氫原子，或者是活化氫分子，氫原子或活化氫分子的來源有：①煤分子中碳?xì)滏I斷裂產(chǎn)生的氫自由基；②供氫溶劑碳?xì)滏I斷裂產(chǎn)生的氫自由基；③氫氣中的氫分子被催化劑活化；④化學(xué)反應(yīng)放出的氫。1913年，德國(guó)的柏吉烏斯首先研究了煤的高壓加氫，從而為煤的直接液化奠定了基礎(chǔ)，并獲得世界上第一個(gè)煤直接液化專利。主要的成果有：美國(guó)的氫煤法、溶劑精煉煤法、供氫溶劑法、日本的NEDOL法及西德開發(fā)的德國(guó)新工藝。該工藝的主要特點(diǎn)是：反應(yīng)條件較苛刻，反應(yīng)溫度470℃，反應(yīng)壓力30MPa；催化劑使用煉鋁工業(yè)的廢渣(赤泥)；液化反應(yīng)和液化油加氫精制在一個(gè)高壓系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，可一次得到雜原子含量極低的液化精制油。它以天然黃鐵礦為催化劑，催化劑加入量為4%，也不進(jìn)行催化劑回收。其工藝流程框圖見圖22。還有一些裝置正在規(guī)劃或建設(shè)中。h，第2階段將超清潔燃料產(chǎn)能提高到4萬桶/d。該“煤制油”工作將是Linc能源公司進(jìn)行的秦齊拉項(xiàng)目(位于昆士蘭州布里斯班市以西350公里)的一部分，同樣包括建設(shè)綜合電站。這項(xiàng)工作將與Altona公司計(jì)劃的鉆進(jìn)計(jì)劃結(jié)合在一起，于2006年第一季度結(jié)束。該國(guó)有采礦公司己經(jīng)對(duì)位于該國(guó)南島的大量的“海濱”褐煤資源是否適合煤炭液化項(xiàng)目做出了評(píng)估。在未來5~6年內(nèi)開始生產(chǎn)液態(tài)燃料。 WB公司宣布，該公司將進(jìn)行混合廠項(xiàng)目建設(shè)，為了下一階段啟動(dòng)資金，選擇菲律賓煤炭，由HTIG公司進(jìn)行測(cè)試，為開發(fā)前端工程收集設(shè)計(jì)資料?？傎Y產(chǎn)1026億元。電力，已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的全資及控股電廠裝機(jī)容量為476萬千瓦。工程采取分步實(shí)施的方案，先建設(shè)一條生產(chǎn)線，裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，再建設(shè)其他生產(chǎn)線。一期工程建設(shè)規(guī)模320萬噸/年，由三條生產(chǎn)線組成。到2007年，全省煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入500億元，新增銷售收入350億元，新增稅收35億元。 神華集團(tuán)發(fā)展煤直接液化的優(yōu)勢(shì)神華集團(tuán)是目前國(guó)內(nèi)最大的煤炭生產(chǎn)企業(yè)，也是經(jīng)濟(jì)效益最好的企業(yè)之一，其重點(diǎn)開發(fā)礦區(qū)位于內(nèi)蒙古和陜西的交界處，地緣條件良好，資源條件優(yōu)越，且礦區(qū)位于我國(guó)缺油省區(qū)的中間地帶，油品市場(chǎng)供需矛盾突出，發(fā)展煤直接液化項(xiàng)目具有特殊優(yōu)勢(shì)[23]。(3)地緣環(huán)境好，油品市場(chǎng)廣闊[24,25]首先，神東礦區(qū)經(jīng)過多年的開發(fā)建設(shè)，與當(dāng)?shù)卣ㄔO(shè)了良好的合作關(guān)系。神華是全球第一家工業(yè)化煤直接制油的企業(yè)。煤柴油餾分至加氫改質(zhì)裝置進(jìn)一步提高油品質(zhì)量；260℃溶劑油返回煤液化和備煤裝置循環(huán)作為供氫劑使用。先期物料平衡見下表。8） 增加60萬噸/年連續(xù)重整和20萬噸/年異構(gòu)化裝置，可供生產(chǎn)93號(hào)清潔汽油，還可生產(chǎn)約17萬噸/年的芳烴。該催化劑為人工合成超細(xì)鐵基催化劑，主要原料為無機(jī)化學(xué)工業(yè)的副產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)供給充足，價(jià)格便宜，制備工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，操作穩(wěn)定。一期工程為兩套1100萬t/年裝置。表317 異構(gòu)化單元進(jìn)料原料數(shù)量 萬噸/年 百分比 %純氫氣輕石腦油表318 異構(gòu)化單元產(chǎn)品產(chǎn)品數(shù)量 萬噸/年 百分比 %燃料氣液化氣異構(gòu)化油合計(jì)100神華煤炭直接液化項(xiàng)目所需要的氫氣由2套干煤處理能力為2000 t/h的煤制氫裝置供給，采用Shell粉煤加壓氣化工藝，該工藝是目前世界上較先進(jìn)的典型的煤氣化工藝之一，氣化爐有效氣體(CO+H2)生產(chǎn)能力為150 000m3/h。h1氫氣摩爾組成H2100N2CH4CO+CO2202020201)單位為μg/g。重點(diǎn)介紹了工藝流程圖中的關(guān)鍵裝置，例如：液化反應(yīng)單元，Tstar單元。我國(guó)石油化工系統(tǒng)目前采用下式表示項(xiàng)目總投資：總投資=建設(shè)投資+固定資產(chǎn)方向調(diào)節(jié)稅+建設(shè)期借款利息+流動(dòng)資金總投資組成可由圖41表示[36,37]。表45 流動(dòng)資金估算表序號(hào)項(xiàng)目最低周轉(zhuǎn)天數(shù)周轉(zhuǎn)次數(shù)先期正常年一期正常年1流動(dòng)資產(chǎn)2448660276應(yīng)收賬款3012889419957存貨975321397原料23023818原煤572221837其他原料152420812981在產(chǎn)品31208491892產(chǎn)成品152444069852備用備件21955835現(xiàn)金301248110522流動(dòng)負(fù)債697315079應(yīng)付賬款30126973150793流動(dòng)資金17513451974資金增額12155151725資金借款8508191296利息4981119（1）資金籌措依據(jù)神華公司的意見，本項(xiàng)目的資本金為籌資額(建設(shè)投資、建設(shè)期利息及30%的流動(dòng)資金之和)的三分之一，其余部分按貸款考慮，其中美元貸款款額根據(jù)項(xiàng)目所需外匯額度計(jì)算。 成本是指工廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品所需費(fèi)用的總和，成本是決定工廠經(jīng)濟(jì)效益最重要的因素，我國(guó)石油化工系統(tǒng)目前采用下式表示項(xiàng)目總成本： 總成本費(fèi)用＝生產(chǎn)成本＋管理費(fèi)用＋銷售費(fèi)用＋財(cái)務(wù)費(fèi)用總成本的組成如圖42 所示。（3）制造費(fèi)用制造費(fèi)用包括折舊費(fèi)，修理費(fèi)和其他。 表413 銷售費(fèi)用 單位：萬元項(xiàng)目數(shù)量（萬元）銷售額銷售費(fèi)用總成本費(fèi)用＝生產(chǎn)成本＋管理費(fèi)用＋銷售費(fèi)用＋財(cái)務(wù)費(fèi)用，即：總成本費(fèi)用＝158961+14400+266069++36936+5621+＝。所得稅流轉(zhuǎn)稅金及附加＝增值稅＋消費(fèi)稅＋城市建設(shè)維護(hù)稅＋教育費(fèi)附加，計(jì)算結(jié)果見表。 項(xiàng)目先期由于沒有依托條件，并分?jǐn)偭撕笃诘牟糠痔崆巴度耄瑔挝荒芰Φ耐顿Y相對(duì)偏高，效益受到一定程度的影響；而后期項(xiàng)目由于以先期工程為依托，實(shí)現(xiàn)了公用工程方面的共享，避免了一些不必要費(fèi)用的支出，達(dá)到了一期增量調(diào)動(dòng)存量的目的，使一期項(xiàng)目效果明顯好于前