我国石油替代燃料发展研究.doc

我国石油替代燃料发展研究作者：马敬昆蒋庆哲宋昭峥柯明王瑾瑜点击次数：41
受资源的影响，我国原油供求矛盾日益突出，从1993年以来，我国从原来的石油出口国转变为石油进口国，且石油的进口数量逐年上升。对于本世纪石油资源的远景判断，总的来说，大部分石油地质学家、石油经济学家都同意石油产量的峰值理论[1]，也就是说常规石油的产量在本世纪中叶前后将达到最高点，以后石油总产量可能出现下降。因而，从国家能源安全出发，必须积极寻找石油替代能源。开发石油替代燃料并使之形成一个新兴的能源产业是解决本世纪内石油资源枯竭的主要方法之一。现阶段的节约替代石油、燃料油的途径主要是煤代油、气代油以及生物质燃料的开发和利用。在这一背景下，本文对石化行业替代燃料和原料几种主要途径进行了简介以及可行性分析。1.发展洁净煤技术节约和替代燃料油1.1煤液化制油我国是产煤大国，煤炭是我国主要能源，在已探明的化石能源储量中煤炭占94.3%，石油、天然气仅占5.7%。“缺油、少气、富煤”是我国的基本国情。在我国发展以煤为原料的化工产品及煤液化燃料油品，逐步实施以煤液化油品替代石油能源，将成为未来我国煤炭洁净利用的重要发展途径[2]。2006年初，国家发展和改革委员会初步规划，到2015年通过煤液化工艺路线制取燃料成品油6000万t/年，投资达到4200亿元。1.1.1煤液化技术简介煤炭液化（CTL）有直接液化和间接液化2种技术路线[3]。直接液化是煤在适当的温度、压力和临氢条件下，催化加氢裂化生成液体烃类及少量气体烃，脱除煤中氮、氧和硫等杂原子的转化过程。具有代表性最先进的直接液化技术有德国的IGOR工艺[4]，美国的HTI工艺[5]，日本的NEDOL工艺[6]，以及第三代油煤共炼工艺（COP）等；间接液化就是先经气化完全破坏煤的分子结构生产合成气（H2+CO），再通过费一托合成生产合成油，合成油再通过进一步加工改质生产清洁油品和高价值化学品。间接液化技术虽然投资相对较高，但其对原料和生产方案均具有较强的灵活性，技术比较成熟，能够生产超清洁燃料和高附加值产品，国外已有大规模工业化生产经验，具有代表性的有南非SASOL公司间接液化工艺[7]，ShellSMPS工艺[8]，MobHMTC间接液化工艺[9]以及Methanex公司的MTG工艺等。1.1.2影响我国煤制油产业发展的主要因素我国《煤炭工业“十一五”发展规划》提出，未来煤制油发展方向是采用国内开发的工艺和技术，建成有规模经济产能的煤炭直接液化示范工程。发展煤炭液化产品是我国“十一五”节能十大重点工程中节约和替代石油工程的重要项目之一。目前我国企业已经拥有自主知识产权的煤炭直接液化工艺，并已在进行工业规模示范厂建设。截至2006年底，在建和规划中的煤制油项目规模达到4017万t/a。有专家预测，到2020年，中国煤制油产业将形成5000万t/a产能的规模[10]。虽然目前煤炭液化已经突破一系列技术难关，就技术层面而言可用于大规模生产，但工业示范过程还存在一系列未知问题，国际上还没有较大规模的生产经验。除技术因素外，影响煤制油产业发展的因素依然很多，环境因素以及建设投资、原料成本、能耗等经济性因素的制约是目前遇到的主要障碍。（1）环境因素二氧化碳的排放是煤制油最受诟病的一个问题，经研究发现，如不考虑回收与存储，相比于石油制柴油，煤制油单位排放量每吨柴油要多出6～9tCO2，我国是《京都议定书》的签字国，尽管不受温室气体排放限制，但在减缓全球气候变暖的国际共识下，CO2减排问题必须在产业发展中予以考虑。煤制油产能增排的CO2加剧了我国减排的严峻形势。因此，煤制油项目的CO2实际排放量必须在示范过程中认真检验；另一方面，如果到2020年煤制油实现产能5000万t，间接液化法的年耗水将达到3.5～6.5亿t。按人均年用水20t计算，相当于2个千万人口城市的耗水量。这无疑增大了环境的负荷以及经济的投入。（2）经济因素中国工程院院士李大东认为：当前煤制油的投入产出比仅从设备来讲，生产1万t油就需要1亿元的投资，而沿海炼油厂扩建的投入产出比是每增产100万t油投资不超过10个亿，也就是说，每1万t的投入是1000万元，由此带来的巨大差异使投资方压力倍增。从原料成本来看，煤制油项目启动至今，原煤的价格一路看涨，原煤产地的价格已经达到550元/t以上，翻了几倍，而此期间原油的价格则是大起大落，以目前的煤价为基础制得的油品在市场中不一定有竞争力，这也使煤制油项目经济上的不确定性大大提高。表1煤制油与炼油项目投资对比表万元项目煤液化项目炼油项目建设投资1579104277917固定资产1389930243077装置部分1176020182192系统及辅助工程21391060885无形资产389055800递延资产110341400预备费1