煤制烯烃技术大全
我国的能源结构是“富煤、缺油、少气”, 石油资源短缺已
成为我国烯烃工业发展的主要瓶颈之一。国民经济的持续健康发
展要求我国企业必须依托本国资源优势发展化工基础原料, 煤
制烯烃技术是以煤炭替代石油生产甲醇, 进而再向乙烯、丙烯、
聚烯烃等产业链下游方面发展。国际油价的节节攀升使MTO/MTP
项目的经济性更具竞争力。采用煤制烯烃技术代替石油制烯烃技
术,可以减少我国对石油资源的过度依赖, 而且对推动贫油地区
的工业发展及均衡合理利用我国资源都具有重要的意义。
技术进展
煤经甲醇制烯烃工艺主要由煤气化制合成气、合成气制取甲
醇、甲醇制烯烃三项技术组成。煤经气化过程生成CO 和H2 ( 合
成气) , 然后合成甲醇, 再借助类似催化裂化装置的流化床反
应形式,生产低碳烯烃( 乙烯和丙烯) 。其中, 为满足经济规模
甲醇制烯烃装置所需的大型煤气化技术、百万吨级甲醇生产技术
均成熟可靠, 关键是甲醇制烯烃技术。目前, 世界上具备商业转
让条件的甲醇制烯烃技术的有美国环球油品公司和挪威Hydro
公司共同开发的甲醇制低碳烯烃( MTO)工艺、德国Lurgi 公司的
甲醇制丙烯( MTP) 工艺、中国科学院大连化学物理研究所的甲
醇制低碳烯烃( DMTO) 工艺。这三种工艺虽然还没有工业化装置
运行, 但经多年开发, 已具备工业化条件。 第一部分 MTO装置介绍
1.MTO装置主要组成部分
MTO装置可年处理180万吨甲醇，年生产60万吨烯烃产品。其以甲醇为原
料，经过MTO反应单元，在催化剂作用下，生成多种烃类、水、和其它杂质，反
应后物料进入急冷塔和水洗塔，裂解气中水在急冷塔和水洗塔脱除后，裂解气进
入烯烃分离单元，裂解气在烯烃单元被进一步除去杂质，并经过冷却、精馏，分
离出乙烯、丙烯、碳四、碳五、燃料气。其中液体产品进入烯烃罐区储存，燃料
气进入瓦斯管网供各用户使用。MTO装置包括三部分，即甲醇制烯烃单元、烯烃
分离单元和烯烃罐区。
２Ｏ１３年第１６期总第１３６期
Ｓｌ ＬＩＣ０Ｎ ＶＡＬＬＥＹ 画
煤制油工艺技术探讨
费纪川 （新疆广＞Ｅｒｉ‘ｅ源有限公司，新疆哈密８３９３０３）
摘要 为了缓解国内石油供应紧张的局面，基于我国丰富的煤炭资源，利用煤制油技术将煤炭进行深加工，成为了
煤化工的重要发展方向。从我国煤制油技术的发展来看，目前关于煤制油技术的研究和革新成果较多，煤制油工艺得 到了优化和提高。为此，从提高煤制油效率，提升煤制油整体效果的目的出发，应对煤制油工艺技术进行深入探讨，
并分析煤制油工艺技术的优势和不足，制定具体措施提高煤制油工艺技术水平，满足煤制油化工生产的需要，促进煤
化工产业的发展。从这一角度来看，对煤制油工艺技术进行分析和探讨是十分必要的。
关键词石油供应；煤化工；煤制油；工艺技术；探讨
中图分类号：ＴＱ５２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７卜７５９７（２Ｏ１ ３）１６－０００１—０２
从目前我国的石油供应来看，随着石油需求量的增加，石
油供应紧张的局面一时难以得到缓解，为了解决石油供应问题， 保证能源供应，在工业发展过程中，结合我国煤炭丰富的特点， 利用煤制油技术制备新型能源成为了解决石油供应问题的重要
手段。所谓煤制油技术，主要是将煤粉碎或液化，采取一系列
的煤化工反应，将煤炭转化成柴油、汽油、航空燃油、甲醇、
乙烯等物质的过程。从国内煤制油技术的研究来看，已经取得
了积极效果，煤制油技术得到了重要应用，对煤制油工艺技术 进行分析和探讨有助于提高煤制油技术的发展质量，促进煤制
油工艺技术发展。
１煤制油技术的化学原理分析
从现有的煤制油技术来看，煤制油技术的化学原理主要表 现在以下几个方面 １）在煤的化学组成中氢含量为５％，碳含量较高，在成品油
中氢含量为１２％－１５％，碳含量较低，与油液不含氧燃料。因此，
煤炭石油是通过直接或间接煤加氢转化生产混合烃液体燃料油
和甲醇。在反应过程中氢的消耗非常大，需要从外部来源补充。
总第１３６期 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１１．０１．０２１ 浅析煤制油技术产‘业化 马军祥 （潞安煤基合成油有限公司，山西长治０４６１０３） 摘要：介绍煤制油产业化对保障我国能源战略安全的重要性，在国内煤制油示范装置成功运行的基础 上，对煤制油产业化过程中所面临的资金技术风险、资源浪费、环境影响等主要问题进行了分析。 关键词：煤制油；能源；产业化 中图分类号：ＴＱ５２９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５—２７９８（２０１１）０１—００５１—０２ 作为世界上最大的发展中国家，我国是一个能 源生产和消费大国。随着经济的高速发展，世界原 油产需矛盾Ｈ益突出，我国的石油对外依存度已接 近５０％，国际油价的持续上涨，对我国的石油进口 产生了巨大的压力。煤炭是我国最安全、最经济、最 可靠的能源，煤炭资源总量远远超过石油和天然气 资源。加快煤制油产业化进程，对缓解我国原油资 源短缺矛盾，增强我国应对国际石油风险的能力，保 障我国能源的战略安全具有重大意义。 “十一五”期间，潞安集团出资建设２１万ｔ煤基 合成油示范项目，该项目是我国煤间接液化自主技 术产业化的第一个项目，也是通过国家级项目招标 确定的国内首个间接液化煤基合成油示范工厂，被 国家发改委列入国家煤化工中长期发展规划和 “８６３”高新技术项目。２００８年１２月２２日，在潞安 煤基合成油示范厂产出我国第一桶工业化生产的煤 基合成油。 示范装置成功出油，仅仅是万里长征第一步，如 何扩大煤基合成油产能，建设规模更大的煤制油产 业化基地成为一个新的课题。 虽然国际油价高涨给煤制油产业提供了良好的 发展机遇，但目前我国煤制油产业存在的资金和技 术、资源浪费，以及环境风险等问题，在一定程度上 限制了煤制油产业的发展空间。 ｌ 煤制油资金和技术方面仍存在风险 发展煤制油产业，既能为劣质煤消耗提供新途 径，又能满足市场Ｅｌ益增长的对汽油、柴油等清洁液 体燃料的需求。但煤制油属资金密集型产业，建设 一套百万吨级的煤制油装置，动辄投资数百亿元。 这些资金主要来源于银行和国家财政，配套资金的 巨大消耗，使其存在巨大的商业风险。 同时，煤制油又是一个技术集成度很高的项目， 当前中国推进煤制油产业化所面临的最大问题是缺 少经验和技术。一项技术必须经过“实验一半工业 实验一工业化示范一大规模工业化示范一商业化大 规模生产”的过程，才能最终推广，这一过程中很多 风险是难以预测的，特别是在关键技术的选择上存 在很大难度。 针对煤制油产业化技术来说，首先是气化炉型 的选择问题，潞安２１万ｔ／ａ煤基合成油示范项目采 用了６台碎煤加压气化炉，在运行过程中存在着蒸 汽消耗量高、合成气中甲烷含量高的弊端，不利于Ｆ —Ｔ合成工艺，最终导致能耗较高；ＳＨＥＬＬ粉煤气化 炉目前在我国已签下了多份煤气化技术许可合同， 但该炉试运行过程复杂，效果不理想，而且ＳＨＥＬＬ 炉是废锅流程，设备投资高；ＧＳＰ炉虽然在中国有大 型炉运行先例，但还未投产验证；航天炉工艺技术简 单，设备及运行费用低，但该装置的成熟可靠性还需 进一步验证；其次，如何做好Ｆ—Ｔ合成反应器的工 业放大及后续配套装置的选型，目前在我国还没有 可以借鉴的成功案例。因此我国建设大规模煤制油 项目，面临着资金和技术的双重风险。 ２煤制油对水资源和煤炭资源的消耗非常 大 煤制油对水资源的需求量很大。１ ｔ煤制油产 品耗水量在１０ ｔ以上，煤直接液化法生产１ ｔ油品 需要消耗８～９ ｔ水，Ｓａｓｏｌ公司所采用的间接液化方 式，耗水量更是直接液化法的１．５倍。我国水资源 远低于世界平均水平，主要煤炭产地人均水资源占 有量和单位国土面积水资源保有量仅为全国水平的 １／１０。除云南、贵州等地外，我国煤炭资源与水资源 呈逆向分布，可用水的数量和时间等均需要仔细考 收稿日期：２０１０—１２－０１ 作者简介：马军祥（１９８０一），男，河北定州人，助理工程师，从事生产管理工作。
TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化
科学与信息化2019年8月下 99煤制油工艺技术分析与评价丁俊超 石宝神木富油能源科技有限公司 陕西 榆林 719319摘 要 相对于其他资源来讲，我国的煤炭资源较为丰富，因此为了缓解目前我国石油供应紧张的局面，通过加强煤制油工艺技术的研发能够有所改善。随着社会时代的发展以及科学技术的革新，煤制油工艺技术也得到了明显的提升，为进一步满足煤制油化工生产需求，提高煤制油效率，针对相关的工艺技术展开分析与评价，显得尤为重要。关键词 煤制油；工艺；技术；评价为了缓解目前石油资源供应紧张的局面，急需开发出新的能源对石油资源进行替代，所以充分利用我国较为丰富的煤炭资源，通过煤制油工艺技术对煤炭展开深度加工，从而推动煤化工生产的顺利开展，形成一项重要的替代石油技术。基于此，文章将主要对煤制油工艺技术进行分析，并从不同方面进行技术比较与评价，同时对煤制油工艺技术的发展前景展开分析。1 煤制油工艺技术简述所谓煤制油，也即是将煤粉碎、液化或是气化处理，之后经过严格的煤化工生产处理，最终转化为航空汽油、柴油、汽油、乙烯等合格的产品，从而满足煤化工生产工艺技术的需求[1]。在煤制油工艺生产当中，主要是对煤进行直接或是间接的加氢技术措施，促使其逐渐转化为混合烃类的液体燃料和甲醇。现阶段的煤制甲醇工艺技术中将含碳氢化合的两种煤进行混合制备，这一方式有着广泛的应用范围。2 煤制油工艺技术分析与评价煤制油工艺技术的应用需要将原料煤进行液化处理，从而给后续生产提供帮助，而原料煤的不同需要用到不同的煤制油工艺，应当结合煤化工生产实际去进行优选。从当前煤制油工艺流程来看，主要有直接液化和间接液化两种化学反应方法，下文便主要对这两种方法展开分析与不同层面的比较评价。2.1 两种技术工艺流程分析（1）煤直接液化工艺流程。先将原料煤磨成粉，再与自身产生的液化重油配成煤浆，在高温高压条件下进行加氢操作，从而将煤转换为汽油、柴油等石油产品。基于煤的液化过程来看，直接液化的方式会明显提高煤制油生产效率，一般来讲1吨优质原料煤能够产出0.5-0.6吨油，倘若要生产出成品油，通常3-4吨制氢优质煤能够产出1吨成品油。不难看出，煤直接液化有着较高的生产率，所以在煤制油生产中属于重要技术方法。（2）煤间接液化工艺流程。先将煤气化，让原料煤形成氢气与一氧化碳的合成气，然后加入催化剂去实现煤化工反应，将气体液化为汽油。纵观这一反应过程，尽管环节不多但存在着较高难度的化学反应，其中对催化剂的选择会直接影响化学反应效果，所以需要优选催化剂，提升煤间接液化的生产效率。否则，如果缺少高效催化剂，那么这一工艺技术的产出比相对偏低，每生产1吨油需要5-7吨优质原煤，同时还要经过复杂的化学反应，成本偏高[2]。2.2 两种工艺技术的比较评价（1）技术层面。煤直接液化工艺对技术要求较为严格，尤其是制造过程中要对液化的温度和压力等条件严格控制。同时，该工艺技术对煤炭有着较高依赖性，制造过程除了需要用到大量氢气之外，还要源源不断地提供循环油作为氢气溶剂以及降低装置在生产中所带来的能源消耗。煤直接液化工艺技术通过将煤炭催化且加氢液化，生产出的煤制油为了达到石油质量要求，则要持续添加氢精制，对工艺技术进行强化；而煤间接液化工艺技术在制造中对温度、压力等的要求并没有直接液化技术高，并且对煤炭依赖性也相对角度，所以工艺技术及风险也偏低。除此之外，操作流程、设备维护等相对简单，有着良好的环保性且副产品更多。（2）经济性层面。煤直接液化工艺技术在降低煤炭资源消耗量方面表现良好，且设备运行投入成本低，选用更加先进的催化剂进行转化能够带来更高效率，从而提升经济效益；而煤间接液化工艺技术的经济效益会受到多方面因素的影响，比如煤炭价格、经济政策等等，都会对其经济性表现带来一定影像。（3）环境层面。煤制油两种液化技术对环境都有着不同的要求，并且结合技术特点来看，实际上还存在一定的互补性。其中煤直接液化工艺技术中，煤制油制作过程对反应条件、催化剂的要求极为强烈，有着更大的优化空间，通过科学优选催化剂能够大大降低煤制油难度和操作压力[3]；而煤间接液化工艺技术在制造中主要以气化为主，生产单位集成多个系统，因此最突出的问题便在于如何对多系统中生产要素进行优化，从而加大产品机构和产量的有机整合，实现制造效率与产量的最大化。3 煤制油工艺技术的应用及发展煤制油工艺技术在如今的工业发展中起到了良好的提升成品油与满足化工产品供应需求的作用，作为将原料煤转化为油的关键技术手段，对于工业发展而言属于重要技术性突破，在未来有着极为广阔的发展空间。从煤制油工艺技术的具体应用来看，一方面，在成品油与化工产品制备中有着广泛应用。不仅能够满足成品油与化工产品供应，同时也能提高生产效率；另一方面，在煤化工领域同样有着重要应用，显著提高了煤化工发展质量及水平，对于整个煤化工产业而言是极大的推动，而且煤直接液化的煤制油技术已成为首要选择。随着我国对石油资源的需求量不断提升，现如今石油供应短缺的局面一时难以得到有效改善，所以急需找到石油替代能源，而这也是我国能源战略的关键组成。煤制油工艺技术的研发与应用，能够通过直接或间接的液化工艺技术将煤炭资源转化为成品油与化工产品，从而满足市场的需求，也为煤炭资源的勘探开发提供了有利条件，经过工艺技术加工能够得到高品质油品，从而促进煤炭生产经济效益的提高，有助于整个煤炭行业的可持续发展。4 结束语综上所述，在如今石油资源供应紧张的态势下，煤制油工艺技术显然已成为改善这一现状的关键手段。通过本文对煤制油工艺技术分析可知，煤直接液化技术有着较高的产出比，在煤化工生产中得到广泛应用；而煤间接液化技术则产出比较低（下转第102页） TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化
