【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 備先進(jìn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，煤炭產(chǎn)量大幅度遞增，連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)噸級(jí)跨越，創(chuàng)造了煤炭企業(yè)發(fā)展的奇跡，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在國(guó)內(nèi)乃至世界居于領(lǐng)先地位。2002年，神東煤炭公司生產(chǎn)原煤4643萬(wàn)噸，其大柳塔礦和榆家梁礦，是世界上最先達(dá)到單井單面年產(chǎn)原煤超過(guò)1000萬(wàn)噸的礦井。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(wàn)千瓦。在建電廠規(guī)模360萬(wàn)千瓦，國(guó)務(wù)院已批準(zhǔn)立項(xiàng)360萬(wàn)千瓦。自有電廠的建設(shè)，為神華煤炭銷售提供了穩(wěn)定的市場(chǎng)。鐵路，建成并投入運(yùn)營(yíng)4條鐵路，共計(jì)1292公里。其中，包（頭）神（木）線170公里，年運(yùn)輸能力1000萬(wàn)噸；神（木）朔（州）線270公里，年運(yùn)輸能力6000萬(wàn)噸，2004年6月年運(yùn)輸能力將達(dá)到8000萬(wàn)噸；朔（州）黃（驊港）線588公里，年運(yùn)輸能力為6885萬(wàn)噸，遠(yuǎn)期年運(yùn)輸能力將達(dá)到1億噸以上；大（同）準(zhǔn)（格爾）線264公里，年運(yùn)輸能力1500萬(wàn)噸，遠(yuǎn)期年運(yùn)輸能力將達(dá)到4000萬(wàn)噸。港口，2001年底，黃驊港基本建成投產(chǎn)，標(biāo)志著擁4000萬(wàn)噸能力、810公里鐵路、3000萬(wàn)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(dá)到8000萬(wàn)噸。神華煤直接液化項(xiàng)目以神府東勝煤田的高品質(zhì)原煤為原料，經(jīng)過(guò)煤液化處理后，再進(jìn)行深度加工，生產(chǎn)出柴油、汽油等產(chǎn)品。項(xiàng)目總建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品500萬(wàn)t，分二期建設(shè)，其中，一期工程用煤970萬(wàn)t，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品320萬(wàn)t(汽油50萬(wàn)t，柴油215萬(wàn)t，液化氣31萬(wàn)t，苯、混合二甲苯等24萬(wàn)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(zhì)、催化劑制備等14套主要生產(chǎn)裝置。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。2004年8月一期工程開(kāi)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。1997年，神華集團(tuán)與美國(guó)合作完成了百萬(wàn)t級(jí)煤直接液化商業(yè)示范廠的(預(yù))可行性研究，從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行了建設(shè)大規(guī)模煤液化工廠的論證和評(píng)價(jià)；2004年8月[21]，國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)神華煤直接液化項(xiàng)目一期工程開(kāi)工建設(shè)；2004年9月，中國(guó)神華煤制油有限公司就神華煤直接液化項(xiàng)目與中國(guó)人民財(cái)險(xiǎn)、平安財(cái)險(xiǎn)、太平洋財(cái)險(xiǎn)和天安保險(xiǎn)四家保險(xiǎn)公司簽訂了保險(xiǎn)合同及保險(xiǎn)服務(wù)協(xié)議；2005年1月，上海煤液化中試裝置(PDU)投煤試運(yùn)行，獲得試驗(yàn)油品，工藝流程全面打通；2005年4月，神華煤直接液化項(xiàng)目核心裝置開(kāi)始建設(shè)；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(kāi)工，實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，各項(xiàng)控制參數(shù)正常；經(jīng)化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，裝置蒸餾油收率達(dá)到54~56%，轉(zhuǎn)化率為90~91%，神華煤直接液化工藝技術(shù)的可行性和可靠性在試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。2006年，神華煤直接液化項(xiàng)目工程主要設(shè)備制造工作已經(jīng)完成，煤液化反應(yīng)器、加氫穩(wěn)定反應(yīng)器、煤制氫氣化爐等超大型設(shè)備已吊裝就位，空分、油罐、循環(huán)水、氣柜等設(shè)備以及管道、儀表電氣安裝等主要實(shí)體安裝工作基本完成。截至2006年11月底，項(xiàng)目累計(jì)完成投資72億元，占總投資的73%，、工藝設(shè)備安裝1284臺(tái)套、管道安裝379公里。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作也在加緊進(jìn)行，煤液化廠到崗人員已經(jīng)達(dá)到700人，并基本完成了實(shí)習(xí)和培訓(xùn)。在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市建設(shè)的神華煤直接液化項(xiàng)目，是目前世界上唯一的煤炭直接液化項(xiàng)目[22]。2004年8月，國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)了神華煤直接液化項(xiàng)目的工藝優(yōu)化方案，并批準(zhǔn)項(xiàng)目一期工程開(kāi)工建設(shè)。一期工程建設(shè)規(guī)模320萬(wàn)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(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(wàn)噸的生產(chǎn)線，待取得成功后，再建設(shè)其余生產(chǎn)線。2007年，神華煤直接液化項(xiàng)目工程全面建成，實(shí)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(yùn)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(guó)成為世界上唯一掌握百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)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(jì)劃于今年5月份正式投產(chǎn)。 在國(guó)家能源政策和產(chǎn)業(yè)政策的宏觀指導(dǎo)下，全國(guó)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(shí)科學(xué)發(fā)展觀的高度和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(shè)新型煤化工工程作為地方經(jīng)濟(jì)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(shì)的煤化工產(chǎn)業(yè)三年推進(jìn)計(jì)劃》，啟動(dòng)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(shí)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(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。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。2010 年，化工產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)實(shí)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(lán)圖，規(guī)劃建設(shè)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(xiàng)目72個(gè)，重點(diǎn)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(dǎo)產(chǎn)品。到2010年，煤化工產(chǎn)業(yè)煤炭轉(zhuǎn)化能力將由2004年的800萬(wàn)噸提高到1900萬(wàn)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(shè)綱要》，確定重點(diǎn)發(fā)展電力、煤化工、煤炭開(kāi)采三大產(chǎn)業(yè)，建設(shè)寧東能源重化工基地，總投資2000億元。 貴州省將在未來(lái)5年內(nèi)規(guī)劃和建設(shè)5個(gè)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”型的煤化工生態(tài)工業(yè)基地。，年產(chǎn)值可達(dá)403萬(wàn)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(shè)7個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)，實(shí)施煤、煤電、煤制油、煤化工產(chǎn)品一體化開(kāi)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(wàn)噸原煤加工能力，其中焦炭1000萬(wàn)噸、合成油品100萬(wàn)噸、合成氨300萬(wàn)噸、甲醇200萬(wàn)噸、烯烴等煤化工衍生產(chǎn)品200萬(wàn)噸，建成國(guó)家級(jí)煤化工基地。 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(kāi)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]。(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(guò)30億元。此外，1998年中央政府根據(jù)神華集團(tuán)公司的實(shí)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(tuán)的資本金，神華集團(tuán)根據(jù)企業(yè)的實(shí)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(dú)厚首先，神東礦區(qū)煤炭資源豐富，液化用煤來(lái)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?jī)?chǔ)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?jī)?yōu)質(zhì)動(dòng)力煤和化工用煤，大功率機(jī)械化開(kāi)采生產(chǎn)成本低，將煤炭轉(zhuǎn)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(xué)研究總院和美國(guó)HTI公司對(duì)神華集團(tuán)公司神東礦區(qū)幾種煤進(jìn)行的煤液化性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)，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(xiàng)目的原料煤。上灣煤礦在2000年就形成500萬(wàn)t/a生產(chǎn)能力，后期能力可達(dá)到1500萬(wàn)t/a，煤液化工廠生產(chǎn)用原料煤、燃料煤來(lái)源有保障。(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(guò)多年的開(kāi)發(fā)建設(shè)，與當(dāng)?shù)卣ㄔO(shè)了良好的合作關(guān)系。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。其次，該項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古與陜西交界處，是國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略重要實(shí)施地區(qū)，也屬邊疆欠發(fā)達(dá)民族地區(qū)。神華煤液化項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于優(yōu)化當(dāng)?shù)毓I(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變當(dāng)?shù)刎毨浜竺婷?，落?shí)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略都具有重大現(xiàn)實(shí)意義。第三，本項(xiàng)目建在神華集團(tuán)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(gè)省區(qū)又是我國(guó)西部開(kāi)發(fā)的重要地區(qū)，其市場(chǎng)前景十分廣闊。本章介紹了直接液化技術(shù)，包括基本原理、工藝、以及最近的發(fā)展。同時(shí)詳細(xì)介紹了神華煤制油項(xiàng)目，得到：利用煤直接液化技術(shù)制油在工藝技術(shù)上已經(jīng)不存在難關(guān)，只是缺少大型的工業(yè)化試驗(yàn)，雖然美國(guó)，澳大利亞等國(guó)家進(jìn)行了這方面的嘗試，但都屬于小試或者中試試驗(yàn)。所以在世界上缺乏工業(yè)化的煤直接液化的經(jīng)驗(yàn)。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(dá)到了預(yù)想的結(jié)果。雖然正在建設(shè)的百萬(wàn)噸級(jí)的裝置的不確定性有很大。但是實(shí)現(xiàn)煤制油的還是可以實(shí)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(yīng)的配套的生產(chǎn)裝置、系統(tǒng)以及公用工程[26]。全廠年開(kāi)工為310天，7440個(gè)小時(shí)?？偭鞒陶f(shuō)明[23]：原煤經(jīng)洗選后，精煤從廠外經(jīng)皮帶機(jī)輸送進(jìn)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(yīng)生成煤液化油并送至加氫穩(wěn)定裝置，未反應(yīng)煤質(zhì)組分、灰分、催化劑和部分油質(zhì)組成的油灰渣直接作為本項(xiàng)目自備電廠鍋爐燃料送鍋爐燃燒或經(jīng)過(guò)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(shí)脫除部分硫、氮、氧等雜物從而達(dá)到預(yù)精致的目的。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。 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。同時(shí)，石腦油進(jìn)一步到加氫改質(zhì)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(duì)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(gòu)。各加氫裝置所需的氫氣，由煤制氫裝置生產(chǎn)并提供。空分裝置制取氧氣和氮?dú)?，供煤制氫、煤液化等裝置使用。先期物料平衡見(jiàn)下表。 表31 先期總物料平衡（原料） 單位：萬(wàn)噸/年序號(hào)物料平衡數(shù)量1進(jìn)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(gòu)硫磺3外購(gòu)硫化物4外購(gòu)液氨5催化劑（硫酸鐵）6裝置用汽、水、空氣入方總計(jì) 表32 先期總物料平衡（產(chǎn)品） 單位：萬(wàn)噸/年序號(hào)物料平衡數(shù)量1LPG2石腦油3柴油餾分4酚5產(chǎn)品小計(jì) 表33 先期總物料平衡（自用） 單位：萬(wàn)噸/年序號(hào)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(jì) 表34 先期總物料平衡（損耗） 單位：萬(wàn)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(jiàn)附圖)。一期工程后兩條線在先期投產(chǎn)成功后建設(shè)，最終產(chǎn)品總生產(chǎn)能力為300萬(wàn)噸/年。一期工程除了對(duì)先期工程的裝置進(jìn)行擴(kuò)建外，在先期工程的基礎(chǔ)上，一期工程增設(shè)60萬(wàn)噸/年重整裝置和25萬(wàn)噸/年異構(gòu)化裝置，由加氫改質(zhì)裝置生產(chǎn)的重石腦油供給重整裝置生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)汽油并富產(chǎn)氫氣、苯和C8餾分、輕石腦油供給異構(gòu)化裝置生產(chǎn)異構(gòu)化油，以提高汽油的產(chǎn)量；另外，為保證氫氣供應(yīng)并利用多余的燃料氣，建設(shè)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(zhì)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(shè)計(jì)增加二段變壓吸附和加壓設(shè)備，以增加產(chǎn)氫率。按現(xiàn)有的煤制氫技術(shù)及單套規(guī)模進(jìn)行平衡計(jì)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(dāng)數(shù)量的氣體，鑒于現(xiàn)有，煤氣化技術(shù)在應(yīng)用中還存在較多的問(wèn)題，因此在后三條線氣化技術(shù)的選擇上需在實(shí)施前認(rèn)真的選擇。8） 增加60萬(wàn)噸/年連續(xù)重整和20萬(wàn)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(wàn)噸/年的芳烴。一期工程物料平衡見(jiàn)下表。 表35 一期總物料平衡（原料） 單位：萬(wàn)噸/年序號(hào)物料平衡數(shù)量1進(jìn)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(gòu)硫磺3外購(gòu)硫化物4外購(gòu)液氨5催化劑（硫酸鐵）6裝置用汽、水、空氣入方總計(jì)