【文章內(nèi)容簡介】 ，勞動生產(chǎn)率高，煤炭產(chǎn)量大幅度遞增，連續(xù)三年實現(xiàn)千萬噸級跨越，創(chuàng)造了煤炭企業(yè)發(fā)展的奇跡，技術經(jīng)濟指標在國內(nèi)乃至世界居于領先地位。2002年，神東煤炭公司生產(chǎn)原煤4643萬噸，其大柳塔礦和榆家梁礦，是世界上最先達到單井單面年產(chǎn)原煤超過1000萬噸的礦井。電力，已經(jīng)運營的全資及控股電廠裝機容量為476萬千瓦。在建電廠規(guī)模360萬千瓦，國務院已批準立項360萬千瓦。自有電廠的建設，為神華煤炭銷售提供了穩(wěn)定的市場。鐵路，建成并投入運營4條鐵路，共計1292公里。其中，包（頭）神（木）線170公里，年運輸能力1000萬噸；神（木）朔（州）線270公里，年運輸能力6000萬噸，2004年6月年運輸能力將達到8000萬噸；朔（州）黃（驊港）線588公里，年運輸能力為6885萬噸，遠期年運輸能力將達到1億噸以上；大（同）準（格爾）線264公里，年運輸能力1500萬噸，遠期年運輸能力將達到4000萬噸。港口，2001年底，黃驊港基本建成投產(chǎn)，標志著擁4000萬噸能力、810公里鐵路、3000萬噸港口吞吐能力的神華一期工程已基本建成，2004年底二期建成后年吞吐能力將達到8000萬噸。神華煤直接液化項目以神府東勝煤田的高品質原煤為原料，經(jīng)過煤液化處理后，再進行深度加工，生產(chǎn)出柴油、汽油等產(chǎn)品。項目總建設規(guī)模為年產(chǎn)油品500萬t，分二期建設，其中，一期工程用煤970萬t，建設規(guī)模為年產(chǎn)油品320萬t(汽油50萬t，柴油215萬t，液化氣31萬t，苯、混合二甲苯等24萬t)，由三條生產(chǎn)線組成，包括煤液化、煤制氫、溶劑加氫、加氫改質、催化劑制備等14套主要生產(chǎn)裝置。工程采取分步實施的方案，先建設一條生產(chǎn)線，裝置運轉平穩(wěn)后，再建設其他生產(chǎn)線。2004年8月一期工程開工建設，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。1997年，神華集團與美國合作完成了百萬t級煤直接液化商業(yè)示范廠的(預)可行性研究，從技術上和經(jīng)濟上進行了建設大規(guī)模煤液化工廠的論證和評價；2004年8月[21]，國家發(fā)改委批準神華煤直接液化項目一期工程開工建設；2004年9月，中國神華煤制油有限公司就神華煤直接液化項目與中國人民財險、平安財險、太平洋財險和天安保險四家保險公司簽訂了保險合同及保險服務協(xié)議；2005年1月，上海煤液化中試裝置(PDU)投煤試運行，獲得試驗油品，工藝流程全面打通；2005年4月，神華煤直接液化項目核心裝置開始建設；2005年10月，上海煤液化中試裝置(PDU)優(yōu)化改造后再次投煤開工，實現(xiàn)裝置運轉穩(wěn)定，各項控制參數(shù)正常；經(jīng)化驗數(shù)據(jù)分析，裝置蒸餾油收率達到54~56%，轉化率為90~91%，神華煤直接液化工藝技術的可行性和可靠性在試驗中得到驗證。2006年，神華煤直接液化項目工程主要設備制造工作已經(jīng)完成，煤液化反應器、加氫穩(wěn)定反應器、煤制氫氣化爐等超大型設備已吊裝就位，空分、油罐、循環(huán)水、氣柜等設備以及管道、儀表電氣安裝等主要實體安裝工作基本完成。截至2006年11月底，項目累計完成投資72億元，占總投資的73%，、工藝設備安裝1284臺套、管道安裝379公里。生產(chǎn)準備工作也在加緊進行，煤液化廠到崗人員已經(jīng)達到700人，并基本完成了實習和培訓。在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市建設的神華煤直接液化項目，是目前世界上唯一的煤炭直接液化項目[22]。2004年8月，國家發(fā)展改革委批準了神華煤直接液化項目的工藝優(yōu)化方案，并批準項目一期工程開工建設。一期工程建設規(guī)模320萬噸/年，由三條生產(chǎn)線組成。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(chǎn)108萬噸的生產(chǎn)線，待取得成功后，再建設其余生產(chǎn)線。2007年，神華煤直接液化項目工程全面建成，實現(xiàn)除煤液化裝置外的全部單元中間交接，循環(huán)水、蒸汽管網(wǎng)、供電、輸煤、罐區(qū)、火炬、鐵路等公用工程和系統(tǒng)工程陸續(xù)中間交接并投運或具備使用條件，空分、煤制氫等裝置陸續(xù)投料試車，2008年12月30日，神化煤直接液化示范工程第一次投煤試車取得圓滿成功，使我國成為世界上唯一掌握百萬噸級煤直接液化關鍵技術的國家。2009年，一期工程第1條生產(chǎn)線投資已基本完成，試生產(chǎn)成功，計劃于今年5月份正式投產(chǎn)。 在國家能源政策和產(chǎn)業(yè)政策的宏觀指導下，全國擁有煤炭資源的地區(qū)，如山西、內(nèi)蒙、陜西、寧夏、安徽、河南、新疆、云南、貴州、山東等地發(fā)展煤化工的熱情空前高漲。這些地區(qū)都從貫徹落實科學發(fā)展觀的高度和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的理念出發(fā)，紛紛作出要加快發(fā)展煤化工的戰(zhàn)略決策，制定煤化工發(fā)展規(guī)劃，將建設新型煤化工工程作為地方經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略方向。例如，煤炭之都—山西省今年制定了《加快發(fā)展具有山西優(yōu)勢的煤化工產(chǎn)業(yè)三年推進計劃》，啟動了“5565”工程，形成山西煤化工產(chǎn)業(yè)集群，打造山西煤化工品牌，實現(xiàn)山西煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。到2007年，全省煤化工產(chǎn)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。內(nèi)蒙古自治區(qū)提出依托煤炭產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈，建成我國重要的化工生產(chǎn)基地。2010 年，化工產(chǎn)業(yè)預計實現(xiàn)銷售收入1300億元，其中煤化工750億元。 河南省已提出了“十一五”煤化工發(fā)展藍圖，規(guī)劃建設5大煤化工產(chǎn)業(yè)基地，初步提出了“十一五”煤化工規(guī)劃項目72個，重點發(fā)展甲醇、烯烴、醋酸、甲醛、二甲醚、尿素、三聚氰胺、二甲基甲酰胺、芳烴等九大主導產(chǎn)品。到2010年，煤化工產(chǎn)業(yè)煤炭轉化能力將由2004年的800萬噸提高到1900萬噸，銷售收入由2004年的110億元增加到600億元。 寧夏推出了《寧東能源重化工基地整體規(guī)劃與建設綱要》，確定重點發(fā)展電力、煤化工、煤炭開采三大產(chǎn)業(yè)，建設寧東能源重化工基地，總投資2000億元。 貴州省將在未來5年內(nèi)規(guī)劃和建設5個“循環(huán)經(jīng)濟”型的煤化工生態(tài)工業(yè)基地。，年產(chǎn)值可達403萬元。陜西省陜北能源重化工基地打造3大產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)劃建設7個產(chǎn)業(yè)區(qū)，實施煤、煤電、煤制油、煤化工產(chǎn)品一體化開發(fā)，形成煤電油化產(chǎn)業(yè)鏈。安徽省規(guī)劃到2010年，形成3000萬噸原煤加工能力，其中焦炭1000萬噸、合成油品100萬噸、合成氨300萬噸、甲醇200萬噸、烯烴等煤化工衍生產(chǎn)品200萬噸，建成國家級煤化工基地。 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(nèi)最大的煤炭生產(chǎn)企業(yè)，也是經(jīng)濟效益最好的企業(yè)之一，其重點開發(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]。(1)經(jīng)濟實力雄厚2002年末，公司資產(chǎn)總值達1000多億元，實現(xiàn)利潤超過30億元。此外，1998年中央政府根據(jù)神華集團公司的實際情況，決定將“煤代油”貸款劃給神華，回收貸款用作神華集團的資本金，神華集團根據(jù)企業(yè)的實際，從中拿出50多億元用于發(fā)展煤炭液化。(2)自然資源條件得天獨厚首先，神東礦區(qū)煤炭資源豐富，液化用煤來源有可靠保證。神府東勝煤田屬世界七大煤田之一，探明煤炭儲量為2236億t，資源賦存條件好，埋藏淺，煤炭屬低灰、特低硫、特低磷、中高發(fā)熱量優(yōu)質動力煤和化工用煤，大功率機械化開采生產(chǎn)成本低，將煤炭轉化為液體燃料具有資源豐富、油品生產(chǎn)成本低的優(yōu)越條件。根據(jù)煤炭科學研究總院和美國HTI公司對神華集團公司神東礦區(qū)幾種煤進行的煤液化性能評價試驗，神府東勝煤田上灣煤具有良好的液化特性，是直接液化的優(yōu)選煤種。因此，選用上灣煤作為該項目的原料煤。上灣煤礦在2000年就形成500萬t/a生產(chǎn)能力，后期能力可達到1500萬t/a，煤液化工廠生產(chǎn)用原料煤、燃料煤來源有保障。(3)地緣環(huán)境好，油品市場廣闊[24,25]首先，神東礦區(qū)經(jīng)過多年的開發(fā)建設，與當?shù)卣ㄔO了良好的合作關系。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(nèi)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。其次，該項目位于內(nèi)蒙古與陜西交界處，是國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略重要實施地區(qū)，也屬邊疆欠發(fā)達民族地區(qū)。神華煤液化項目的實施對于優(yōu)化當?shù)毓I(yè)經(jīng)濟結構，推動地方經(jīng)濟發(fā)展，改變當?shù)刎毨浜竺婷?，落實西部大開發(fā)戰(zhàn)略都具有重大現(xiàn)實意義。第三，本項目建在神華集團的神東礦區(qū)，處于石油資源貧乏的山西、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏和甘肅等省區(qū)的中間地帶，石油供需矛盾突出，加之這幾個省區(qū)又是我國西部開發(fā)的重要地區(qū)，其市場前景十分廣闊。本章介紹了直接液化技術，包括基本原理、工藝、以及最近的發(fā)展。同時詳細介紹了神華煤制油項目，得到：利用煤直接液化技術制油在工藝技術上已經(jīng)不存在難關，只是缺少大型的工業(yè)化試驗，雖然美國，澳大利亞等國家進行了這方面的嘗試，但都屬于小試或者中試試驗。所以在世界上缺乏工業(yè)化的煤直接液化的經(jīng)驗。神華是全球第一家工業(yè)化煤直接制油的企業(yè)。在先后完成了小試和中試之后，都達到了預想的結果。雖然正在建設的百萬噸級的裝置的不確定性有很大。但是實現(xiàn)煤制油的還是可以實現(xiàn)的。第3章 神華煤直接液化工藝流程先期工程先建成煤液化的一條生產(chǎn)線和相應的配套的生產(chǎn)裝置、系統(tǒng)以及公用工程[26]。全廠年開工為310天，7440個小時?？偭鞒陶f明[23]：原煤經(jīng)洗選后，精煤從廠外經(jīng)皮帶機輸送進入備煤裝置加工成煤液化裝置所需的油煤漿；約15%的洗精煤在催化劑制備單元經(jīng)與催化劑混合，制備成含有催化劑的油煤漿也送至煤液化裝置；煤粉、催化劑以及供氫溶劑，在高溫、高壓、臨氫條件和催化劑的作用下發(fā)生加氫反應生成煤液化油并送至加氫穩(wěn)定裝置，未反應煤質組分、灰分、催化劑和部分油質組成的油灰渣直接作為本項目自備電廠鍋爐燃料送鍋爐燃燒或經(jīng)過成型后作為油渣產(chǎn)品出廠。 煤液化油[27]在加氫穩(wěn)定裝置—TSTAR加氫裝置—主要目的是生產(chǎn)滿足煤液化要求的供氫溶劑，同時脫除部分硫、氮、氧等雜物從而達到預精致的目的。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。 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)脫硫裝置進行處理。同時，石腦油進一步到加氫改質裝置處理。各裝置生產(chǎn)的酸性水均需在含硫污水汽提裝置中處理后回用。對于煤液化裝置產(chǎn)生的含酚酸性水還需經(jīng)酚回收裝置回收其中的酚后回用。煤液化、煤制氫、輕烴回收以及脫硫和含硫污水汽提等裝置脫出的硫化氫經(jīng)硫磺回收裝置制取硫磺供煤液化裝置使用，不足的硫磺部分外購。各加氫裝置所需的氫氣，由煤制氫裝置生產(chǎn)并提供?？辗盅b置制取氧氣和氮氣，供煤制氫、煤液化等裝置使用。先期物料平衡見下表。 表31 先期總物料平衡（原料） 單位：萬噸/年序號物料平衡數(shù)量1進廠原煤其中：液化用精煤催化劑用精煤制氫用原煤鍋爐用洗中煤及煤泥2外購硫磺3外購硫化物4外購液氨5催化劑（硫酸鐵）6裝置用汽、水、空氣入方總計 表32 先期總物料平衡（產(chǎn)品） 單位：萬噸/年序號物料平衡數(shù)量1LPG2石腦油3柴油餾分4酚5產(chǎn)品小計 表33 先期總物料平衡（自用） 單位：萬噸/年序號物料平衡數(shù)量1鍋爐用煤中煤及煤泥2油渣3燃料氣4天然氣燃料5廢水6小計 表34 先期總物料平衡（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)。一期工程后兩條線在先期投產(chǎn)成功后建設，最終產(chǎn)品總生產(chǎn)能力為300萬噸/年。一期工程除了對先期工程的裝置進行擴建外，在先期工程的基礎上，一期工程增設60萬噸/年重整裝置和25萬噸/年異構化裝置，由加氫改質裝置生產(chǎn)的重石腦油供給重整裝置生產(chǎn)高標號汽油并富產(chǎn)氫氣、苯和C8餾分、輕石腦油供給異構化裝置生產(chǎn)異構化油，以提高汽油的產(chǎn)量；另外，為保證氫氣供應并利用多余的燃料氣，建設30000Nm3/h燃料氣制氫裝置。一期工程主要內(nèi)容包括：1） 備煤裝置新建一條大的生產(chǎn)線，供二、三條線煤液化裝置配套；2） 催化劑制備新建一條大的生產(chǎn)線，供二、三條線煤液化裝置配套；3） 煤液化裝置配套新建兩條線；4） 加氫穩(wěn)定裝置配套新建兩條線；5） 加氫改質裝置新建一條大的生產(chǎn)線，供煤液化裝置配套；6） 輕烴回收、硫磺、脫硫、酸水汽提、酚回收、油渣成型均新建一條大裝置與煤液化后兩條線配套；7） 煤制氫現(xiàn)有兩條線，按原設計增加二段變壓吸附和加壓設備，以增加產(chǎn)氫率。按現(xiàn)有的煤制氫技術及單套規(guī)模進行平衡計算。需要5條生產(chǎn)線供氫。加上重整產(chǎn)氫，全廠還需氫約30000Nm3/h，根據(jù)全廠自產(chǎn)燃料氣平衡，還多余相當數(shù)量的氣體，鑒于現(xiàn)有，煤氣化技術在應用中還存在較多的問題，因此在后三條線氣化技術的選擇上需在實施前認真的選擇。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(chǎn)93號清潔汽油，還可生產(chǎn)約17萬噸/年的芳烴。一期工程物料平衡見下表。 表35 一期總物料平衡（原料） 單位：萬噸/年序號物料平衡數(shù)量1進廠原煤其中：配液化用精煤配催化劑用精煤制氫用原煤鍋爐用洗中煤及煤泥2外購硫磺3外購硫化物4外購液氨5催化劑（硫酸鐵）6裝置用汽、水、空氣入方總計