|
1973年和1979年两次石油危机之后,美国两任总统尼克松和卡特,分别在1973年和1980年试图鼓励私营企业大规模发展以煤炭、沥青砂、页岩油等为原料的合成油工业,以降低美国对石油进口的依赖。1980年,美国总统卡特签署能源安全法案,决定提供200亿美元补贴,以促进合成燃料的发展。卡特政府当时计划,美国到1990年能实现以煤和页岩油为原料日产250万桶合成燃料的规模。然而,整套扶助计划在1985年被里根政府废弃,仅保留了合成燃料的税收抵免。当时的里根政府认为,应该是私营企业,而不是政府,来承担所有的费用。当时已涉足合成燃料产业的企业如尤尼科(Unocal)、埃克森(Exxon)均因此遭受了严重的经济损失。同年,美国国会废除了历时40年之久的合成液体燃料方案。
Mobil(美孚)于20世纪80年代开发甲醇转化高辛烷值汽油的MTG(methanol to gasoline)
技术,1986年在新西兰完成工业装置,年产汽油57万吨。但由于国际油价在20世纪80年代后期出现大幅回落,里根政府也随即宣布取消对煤制油的补贴,使得项目的经济性大受影响。
Shell公司开发的中间馏分油( SMDS)工艺,由合成石蜡烃(HPS)和石蜡烃的加氢裂解或加氢异构化(HPC)两个反应过程制取发动机燃料。合成过程使用的是固定床反应器,利用天然气为原料,采用SMDS工艺制取汽、柴油。该技术已于1993年在马来西亚建成以天然气为原料、生产能力为50万t/ a的合成油工厂。
以山西煤化所为代表的中国煤液化技术发展历程
中国最早在1937年与日本合资引进德国固定床常压钴催化剂技术在锦州石油六厂建设煤制油厂,1943年投产并生产油约100t/a,1945年停产。
新中国成立后,开始恢复并扩建锦州煤制油厂,1951年出油,1959年产量最高时达47kt/a,并在当时情况下实现了可观的利润。为提高生产效率,中国科学院原大连石油研究所在1953年曾建起4500t/a的铁催化剂流化床合成油中试装置,但关键技术一直未能解决(催化剂磨损、黏结)。随着大庆油田的开采,1967年锦州煤制油厂停产。
1973年年和1979年先后发生了两次世界石油危机,基于中国石化能源资源结构状况和油品供应的战略安全考虑,从1981年起,中国在中科院山西煤化所和北京煤炭科学总院煤炭化学研究所重新部署了煤间接液化和煤直接液化技术攻关课题。
1983年-1986年中科院山西煤化所开发出将传统的FT合成与沸石分子筛相结合的固定床两段法合成油工艺,1987年-1989年在山西代县化肥厂完成100t/a中试,1993年-1994年在山西晋城第二化肥厂进行了2000t/a工业试验,生产出90#号合格汽油,但因当时脱硫技术不过关和后续资金投入不足等原因,未能进行长期运行。
1996年-1997年中科院山西煤化所进一步对后续开发的超细铁催化剂进行了3000h的固定床工业单管试验,1999年在浆态床搅拌釜反应器中完成了近600h的稳定性实验,油收率和品质得到较大幅度的提高。
随后依据铁催化剂生产成本和固定床合成油的试验结果,中科院山西煤化所进行了煤制油各种万吨级规模的全流程工艺方案设计和技术经济分析,结论是催化剂性能和寿命需提高、催化剂生产成本偏高、固定床技术生产效率偏低、产品结构需调整优化,提出和规划了开发以廉价铁催化剂和先进的浆态床技术为核心的煤间接液化产业化思路,同时开发配套的万吨级煤制油工业软件包,以实现煤制油全流程工艺模拟,提高产业化过程放大的成功率。
1999年-2001年,中科院山西煤化所开发出适合浆态床反应器使用的ICC-IA、ICC-IB、ICC-IIA等系列廉价高效铁催化剂,催化剂的生产成本大幅度下降,催化剂的成品率明显增加,催化剂的性能尤其是产品选择性得到提高。
2000年中科院山西煤化所开始筹划建设千吨级浆态床合成油中试装置,2001年6月完成中试装置设计,7月开始施工,2002年4月建成千吨级浆态床工业中试装置,同时生产出数吨ICCIA型铁催化剂。
2002年9月浆态床合成油中试装置已完成首次顺利试车,并打通了整个工艺流程。
神华集团煤直接液化项目背景
神华煤液化项目工艺方案自项目启动到现在,出现了多次变化,大体分为三个阶段:预可研阶段、可研阶段以及优化方案。
|