【正文】 衡（損耗） 單位：萬噸/年序號物料平衡數(shù)量1灰渣2廢氣3損失4損耗小計一期工程流程以先期工程煤液化總流程為基礎，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)。 各加氫裝置產生的含硫氣體、加氫穩(wěn)定產物分餾切割出的石腦油，均經輕烴回收以回收氣體中的液化氣、輕烴、氫氣，并經脫硫裝置進行處理。在先后完成了小試和中試之后，都達到了預想的結果。對于神化煤液化項目，周邊各級政府已承諾，將對該項目給予包括提供低價土地、保障水源供應在內的各項優(yōu)惠政策，并為此專門成立了煤液化項目協(xié)調領導小組。(1)經濟實力雄厚2002年末，公司資產總值達1000多億元，實現(xiàn)利潤超過30億元。 內蒙古自治區(qū)提出依托煤炭產業(yè)優(yōu)勢，全力推進煤化工、煤液化、煤轉油項目建設，延長產業(yè)鏈，建成我國重要的化工生產基地。為盡量減小和規(guī)避首次工業(yè)化可能遇到的風險，一期工程采取分步實施的方案，先建設一條年產108萬噸的生產線，待取得成功后，再建設其余生產線。2004年8月一期工程開工建設，2007年7月建成第一條生產線，2010年左右建成后兩條生產線。在建電廠規(guī)模360萬千瓦，國務院已批準立項360萬千瓦。神府東勝煤田位于中國陜西省榆林地區(qū)和內蒙古伊克昭盟境內。神華集團[19]有限責任公司（簡稱神華集團）是于1995年10月經國務院批準，按《公司法》組建的國有獨資公司，負責統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)經營神府東勝煤田的煤炭資源和與之配套的鐵路、電廠、港口、航運船隊等項目，實行礦、路、電、港、航一體化開發(fā)，并開展與上述產業(yè)相關的國內外投融資、貿易等業(yè)務，開發(fā)和經營房地產、物業(yè)管理以及科技開發(fā)等相關實業(yè)。2004年，菲律賓政府委托Headwaters公司的子公司Headwaters技術創(chuàng)新集團(HTIG)就開發(fā)一個“煤制油”項目進行可行性研究。將褐煤轉變?yōu)榘l(fā)動機燃料、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)對電力需求有限)更有價值。阿卡林加擁有70億t的次煙煤儲量，勘探總面積2500km2。這種在地而進行除硫和其他調整的井下煤炭氣化生產的合成氣，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公司專利技術將超清潔燃料生產、發(fā)電和減少CO2 排放組合在一起，將費托法尾氣中未反應的H2和旁路合成氣送至變換反應器，捕集由CO轉化來的CO2，富氫物流作為聯(lián)合循環(huán)透平機的燃料使用[17]。美國2005年8月宣布，將采用間接液化工藝，在Arizona和North Dakota地區(qū)建設超清潔柴油及其他燃料產能約為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NEDOL工藝特點：①反應壓力較低，為17~19MPa，反應溫度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，必須加氫提質才能獲得合格產品。反應壓力為19MPa，反應溫度為460℃。該液化油經過蒸餾就可以得到低辛烷值汽油，汽油餾分再經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，煤液化轉化率高。這些技術存在的普遍缺點是：1）因反應選擇性欠佳，氣態(tài)烴多，耗氫高，故成本高；2）固液分離技術雖有所改進，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，德國在萊那(Leuna)建立了世界上第一個煤直接液化廠，規(guī)模10萬t/a。當外界提供的活性氫不足時，自由基碎片可發(fā)生縮聚反應和高溫下的脫氫反應，最后生成固體半焦或焦炭。重質的液固淤漿經進一步分離得到重油和殘渣，重油作為循環(huán)溶劑配煤漿用。不同的工藝路線，得到的直接液化產品也相差甚遠，同時液化產品也與煤種和反應條件(例如壓力、溫度和催化劑)有關。項目做了詳細的的研究，有關經濟，技術和環(huán)境上的問題都做了充分的考慮，同時項目也得到了國家的大力支持，國家發(fā)改委在2004年印發(fā)了《關于2004~2005年度國家工程研究中心重點建設領域的通知》，將包括煤化工在內的一批產業(yè)列入國家工程研究中心重點建設領域。目前，我國煤炭的平均利用效率為30%，比世界平均水平低10%，比發(fā)達國家低25~28%；與國際先進水平相比，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%。我國總的能源特征是“富煤、貧油、少氣”，煤炭在我國石化能源總儲量中居于首位，高達90%，而石油和天然氣儲量總共不到10%。神華煤制油項目在產品分離、加氫改質、空分、水處理方面都采用了先進的技術。神華煤直接液化項目綜合評價摘 要神華煤制油項目是世界上首個建設的工業(yè)化項目，工程分為先期和一期，總建設規(guī)模為年生產油品500萬t，自2004年8月先期工程開工建設，到2009年一期工程第一條生產線基本完成，并計劃于2009年5月正式投產。重點分析了液化工藝核心技術—采用美國的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的技術。 prehensive evaluation 75 / 82目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 IV第1章 前 言 1第2章 文獻綜述 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 神華集團發(fā)展煤直接液化的優(yōu)勢 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 煤直接液化工藝經濟分析 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 神華煤直接液化項目發(fā)展建議 61 61 61 61 62 62，掌握核心技術 62 63 63 研究項目煤、電和化工的結合 63第8章 結論與建議 65參考文獻 67附圖 72附表 73第1章 前 言能源和環(huán)境是當今我國面臨的兩大嚴峻問題，如何在保護環(huán)境的條件下，合理高效的使用能源是大家共同關心的話題。其中由燃煤產生的固體粉塵、SOx和NOx排放量分別占我國總排放量的77%、90%和70%，二是能源的使用效率不高，經研究，我國只有無煙煤很適合用來發(fā)電，其他的長焰煤、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，2007年7月建成第一條生產線，2010年左右建成后兩條生產線。必須再經過提質加工才能生產合格的汽油和柴油產品。液相餾份油經提質加工（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品。能與自由基結合的氫并非是分子氫（H2），而應是氫自由基，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煤分子中碳氫鍵斷裂產生的氫自由基；②供氫溶劑碳氫鍵斷裂產生的氫自由基；③氫氣中的氫分子被催化劑活化；④化學反應放出的氫。1913年，德國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，并獲得世界上第一個煤直接液化專利。主要的成果有：美國的氫煤法、溶劑精煉煤法、供氫溶劑法、日本的NEDOL法及西德開發(fā)的德國新工藝。該工藝的主要特點是：反應條件較苛刻，反應溫度470℃，反應壓力30MPa；催化劑使用煉鋁工業(yè)的廢渣(赤泥)；液化反應和液化油加氫精制在一個高壓系統(tǒng)內進行，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)劃或建設中。h，第2階段將超清潔燃料產能提高到4萬桶/d。該“煤制油”工作將是Linc能源公司進行的秦齊拉項目(位于昆士蘭州布里斯班市以西350公里)的一部分，同樣包括建設綜合電站。這項工作將與Altona公司計劃的鉆進計劃結合在一起，于2006年第一季度結束。該國有采礦公司己經對位于該國南島的大量的“海濱”褐煤資源是否適合煤炭液化項目做出了評估。在未來5~6年內開始生產液態(tài)燃料。 WB公司宣布，該公司將進行混合廠項目建設，為了下一階段啟動資金，選擇菲律賓煤炭，由HTIG公司進行測試，為開發(fā)前端工程收集設計資料?？傎Y產1026億元。電力，已經運營的全資及控股電廠裝機容量為476萬千瓦。工程采取分步實施的方案，先建設一條生產線，裝置運轉平穩(wěn)后，再建設其他生產線。一期工程建設規(guī)模320萬噸/年，由三條生產線組成。到2007年，全省煤化工產業(yè)實現(xiàn)銷售收入500億元，新增銷售收入350億元，新增稅收35億元。 神華集團發(fā)展煤直接液化的優(yōu)勢神華集團是目前國內最大的煤炭生產企業(yè)，也是經濟效益最好的企業(yè)之一，其重點開發(fā)礦區(qū)位于內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)位于我國缺油省區(qū)的中間地帶，油品市場供需矛盾突出，發(fā)展煤直接液化項目具有特殊優(yōu)勢[23]。(3)地緣環(huán)境好，油品市場廣闊[24,25]首先，神東礦區(qū)經過多年的開發(fā)建設，與當?shù)卣ㄔO了良好的合作關系。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裝置進一步提高油品質量；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/年異構化裝置，可供生產93號清潔汽油，還可生產約17萬噸/年的芳烴。該催化劑為人工合成超細鐵基催化劑，主要原料為無機化學工業(yè)的副產品，國內供給充足，價格便宜，制備工藝流程簡單，生產成本低廉，操作穩(wěn)定。一期工程為兩套1100萬t/年裝置。表317 異構化單元進料原料數(shù)量 萬噸/年 百分比 %純氫氣輕石腦油表318 異構化單元產品產品數(shù)量 萬噸/年 百分比 %燃料氣液化氣異構化油合計100神華煤炭直接液化項目所需要的氫氣由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的典型的煤氣化工藝之一，氣化爐有效氣體(CO+H2)生產能力為150 000m3/h。h1氫氣摩爾組成H2100N2CH4CO+CO2202020201)單位為μg/g。重點介紹了工藝流程圖中的關鍵裝置，例如：液化反應單元，Tstar單元。我國石油化工系統(tǒng)目前采用下式表示項目總投資：總投資=建設投資+固定資產方向調節(jié)稅+建設期借款利息+流動資金總投資組成可由圖41表示[36,37]。表45 流動資金估算表序號項目最低周轉天數(shù)周轉次數(shù)先期正常年一期正常年1流動資產2448660276應收賬款3012889419957存貨975321397原料23023818原煤572221837其他原料152420812981在產品31208491892產成品152444069852備用備件21955835現(xiàn)金301248110522流動負債697315079應付賬款30126973150793流動資金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，本項目的資本金為籌資額(建設投資、建設期利息及30%的流動資金之和)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)項目所需外匯額度計算。 成本是指工廠生產某種產品所需費用的總和，成本是決定工廠經濟效益最重要的因素，我國石油化工系統(tǒng)目前采用下式表示項目總成本： 總成本費用＝生產成本＋管理費用＋銷售費用＋財務費用總成本的組成如圖42 所示。（3）制造費用制造費用包括折舊費，修理費和其他。 表413 銷售費用 單位：萬元項目數(shù)量（萬元）銷售額銷售費用總成本費用＝生產成本＋管理費用＋銷售費用＋財務費用，即：總成本費用＝158961+14400+266069++36936+5621+＝。所得稅流轉稅金及附加＝增值稅＋消費稅＋城市建設維護稅＋教育費附加，計算結果見表。 項目先期由于沒有依托條件，并分攤了后期的部分提前投入，單位能力的投資相對偏高，效益受到一定程度的影響；而后期項目由于以先期工程為依托，實現(xiàn)了公用工程方面的共享，避免了一些不必要費用的支出，達到了一期增量調動存量的目的，使一期項目效果明顯好于前