Report on applying coal gasification technology in China's coal chemical industry; 2007

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3 免责声明 联合国教科文组织北京办事处科技及环境处 本书全文所引用的称谓及材料, 不代表联合国教科文组织对任何国家 领土 城市或地区法律地位的评价, 亦或对其政权及边界划分的认可 UNESCO 2007 CN/2007/PI/H/1 中国, 北京, 建国门外外交公寓 5 号楼 15 层 3 号邮编 : 电话 : 传真 : 电子邮件 :beijing.sc@unesco.org 网址 :

4 前言 尽管联合国教科文组织的奖学金项目已经开展了很长时间, 但该项目在促进技术从发达国家向发展中国家转换的过程中, 所暴露出来的一些问题仍然不容忽视 比如, 该项目的受惠对象一般数量不多, 而且往往成本高昂 另外, 受惠人灵感枯竭的现象, 也不容忽视 为满足发展中国家希望解决此类问题的强烈要求, 联合国教科文组织于 1992 年启动了联合国教科文组织教席项目 该项目通过其独特的优势, 促进知名专家和学者在发展中国家的大学和高等教育机构里, 建立联合国教科文组织教席 这样的组织方式, 可以使更多人受惠, 而且不仅成本更低, 还有助于解决灵感枯竭的情况 该项目自诞生之日起, 即在发展中国家相关机构 大学和捐助方层面, 得到了广泛的支持和响应 到今天为止, 在全世界范围内, 已经有 613 个联合国教科文组织的教席得以建立, 共涵盖了 125 个国家的 735 个研究机构 在同样精神的指导下, 联合国教科文组织产学研结合项目也于 1993 年开始实施 该项目的指导思想是希望将大学与工业企业之间, 通过教育研究和服务等方式所开展的合作, 作为可持续发展的一项重要支柱 然而, 非常遗憾的是, 在发展中国家中, 大学及科研机构尚未充分融入工业化及经济和社会发展过程 联合国教科文组织 / 壳牌教席, 是教科文组织教席项目的重要组成部分 该教席开始于 2003 年 5 月 教席设于中国科学院山西煤炭化学研究所, 项目的资金由壳牌公司支持 该教席通过加强研究机构, 大学和工业企业间的合作伙伴关系, 帮助中国的工业企业, 进一步了解煤气化这一先进的技术, 并加速这一技术在中国的应用, 从而进一步促进社会发展

5 联合国教科文组织北京办事处, 希望借此机会, 向壳牌公司对此教席活动的资助表示感谢 同时, 也感谢中国科学院山西煤炭化学研究所为本教席所开展的培训和联络工作 最后, 我们还希望感谢中国环保总局宣教中心, 感谢他们在本教席的研究工作及编写教席研究报告中所付出的努力 同时, 我们也坚信, 本教席及其研究报告也将对中国煤炭化工业的发展作出贡献 青岛泰之 联合国教科文组织驻朝, 日, 蒙, 中, 韩代表 贾古玛 联合国教科文组织北京办事处

6 联合国教科文组织 / 壳牌煤气化技术教席项目介绍 联合国教科文组织产学研项目介绍 产学研项目由联合国教科文组织于 1993 年发起, 该项目的主要目的是促进大学 能够进一步参与发展中国家的工业化进程 来自工程类专业大学的教授, 公共和私人机构的研究人员, 工程师, 以及政府 官员和工业企业经理, 也因此进一步的加入了可持续工业发展的技术和社会经 济层面的工作 他们的加入, 也将进一步促进环境保护工作的开展 产学研结合项目是放眼未来的合作计划 一个国家的工业化进程, 需要人力资源的不断开发和先进技术的引进 同时, 一所大学, 通称具有三方面的功能 : 即教育, 研究和服务 但是, 在发展中国 家, 工程类专业大学并没有充分的参与到工业化的进程中来 联合国教科文组织相信, 大学与工业企业之间的合作, 是发展中国家工业化进 程的重要支柱 联合国教科文组织也因此致力于鼓励发展中国家的大学进一步 参与工业化进程, 并吸引更多的工业企业与大学和研究所一起开展合作 联合国教科文组织 / 壳牌教席项目介绍 中国是世界上最大的产煤国和煤炭消费国 鉴于中国近年来的经济发展, 煤炭 将继续成为未来中国重要的能源来源 然而, 煤炭消费所造成的环境影响, 却 常常引起人们的重视 煤气化技术为煤的消费提供了一条清洁高效的方式 在高温高压下, 通过煤气 化技术产生的合成气, 可以用作发电, 并产生化工生产的原料 这种气体, 也 可用在运输和替代天然气的氢能源方向

7 目前, 中国正在加快引进和使用煤气化的技术 为了进一步促进煤气化技术的 发展, 并使得更多的消费者了解此项技术的过程, 以及合成气的特点, 相关的 专业化技术支持和解释是非常必要的 联合国教科文组织 / 壳牌教席开始于 2003 年 5 月, 其关注领域为煤气化技术 该 教席, 由联合国教科文组织负责协调组织, 由壳牌公司赞助, 并由中国科学院 山西煤炭化学研究所具体实施 产学研结合项目, 是联合国教科文组织教席框架下的重要组成部分 联合国教科文组织教席项目, 旨在通过提升教研机构与工业企业之间的合作, 并通过信息传播机制, 进一步加强工程科学教育和相关的研发工作 教席项目将促进人力资源的开发和先进技术的引进, 并进一步促进可持续发展的实现 作为一家知名的石油化工企业, 壳牌公司出资资助了此教席 同时, 壳牌公司 还通过其先进的技术和在中国煤气化市场上的成功经验, 为本教席提供了相关 的技术支持和指导 中国科学院山西煤炭化学研究所, 作为中科院煤转化领域的专门研究机构, 负 责具体实施本教席 通过他们专业的专业资源和在此领域内广泛的关系, 山西 煤炭化学研究所也对本教席的成功开展, 发挥了重要的作用 联合国教科文组织 / 壳牌教席通过建立研究所, 大学和工业企业间的合作关 系, 帮助中国工业企业了解煤气化这一先进技术的过程 这将进一步促进此项 技术在中国的应用, 并促进中国的社会发展 中国国家环保总局宣教中心, 也在本教席框架下, 开展了 煤气化技术在中国 煤化工企业应用现状的调查 此项调查, 也被纳入到国家环保总局的总体宣 传规划之内

8 第 1 部分 煤气化技术在中国煤化工产业中 应用现状调查 中国环保总局宣教中心 2007 年 2 月

9 第 1 部分目录 1 项目简介 调查采用的方法 调查实施 煤气化技术应用现状调查 煤制油技术下游产品市场状况 调查结果 煤气化技术应用现状调查 煤制油下游产品市场状况调查 研究的成果 煤气化技术及煤化工简介 中国的煤炭化工业 影响中国煤炭化工业发展的主要因素的识别与分析 煤气化技术在中国 煤气化技术在中国的发展与应用 提供煤气化技术的主要企业及应用 国内煤制烯烃项目的运行情况 产业政策 煤气化技术在中国发展的机遇与障碍分析 从能源安全角度看, 煤气化是中国的必然选择 煤气化优良的排放性能为其应用造就良好前景 煤气化在煤化工行业的应用具有非常大的风险 国内煤化工企业对煤气化技术具有极大的热情 中国政府对煤气化技术冷静观望, 限制盲目投资 调查问卷回收反映的问题 关于以后开展类似调查的建议...26

10 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 1 项目简介 此次调查是联合国教科文组织的 UNISPAR(University-Industry-Science Partnership) 项目以及联合国教科文组织 / 壳牌煤气化教席框架下, 针对煤气化技术在中国煤化工领域的应用现状和需求的调查 国家环保总局宣教中心受联合国教科文组织的委托, 负责这次调查工作 本次调查由中国环保总局宣教中心副主任贾峰和北京大学环境学院教授张世秋指导, 北京市延庆环境保护监测站侯相宾 北京大学地空学院吕明 环境学院石璇 范永胜和数学科学学院张强等组成调查小组, 国家环保总局宣教中心崔丹丹负责项目协调 本次调查目的, 是了解煤气化技术在中国的应用现状, 尤其是在煤炭化工领域的应用现状 : 包括煤气化技术在中国的发展与应用 市场情况 产业政策等方面, 并识别影响中国煤炭化工发展影响因素 分析煤气化技术在中国发展的机遇与障碍 同时对煤制油的下游产品, 市场情况进行调查, 并做出预测 1.1 调查采用的方法 本次调查的范围包括 : 煤气化技术在中国的使用情况, 国内企业对煤气化技术 的需求和煤制油下游产品 ( 石脑油 柴油 煤油 石蜡 基础油 ) 的市场数据 本次调查的人员具有较高的学历 ( 本科以上 ), 并且经过专门的背景知识培训和 调研培训, 善于沟通, 心理承受能力强 调查采用问卷调查和文献调查相结合的方式 问卷调查采用随机抽样和定量采 集相结合的抽样方案 随机抽样的范围包括特定行业的重要企业名录 鉴于涉及煤气化技术的行业比较广泛, 包括化工 冶金 燃气等, 所以决定缩小范围, 从最重要的煤化工企业开始 采用分层抽样的方法进行抽样, 即先按照地域和规模对所有的样本点 ( 即全国煤化工企业 ) 进行分层, 再在各层中按照简单随机的方法进行抽样 定量采集的范围包括技术专家和少数企业, 通过访谈的形式记录相关数据

11 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 1.2 调查实施调查于 2006 年 10 月初开始进行 通过各种渠道, 如网络 114 查号台 企业名录等各种方式, 查找目标企业的联系方式, 直接电话联络确认目标企业目前是否有使用煤气化技术, 传真问卷给调查的对象, 在后续的一个星期内打电话督促目标企业, 保证目标企业及时将问卷反馈给我们 调查以联合国教科文组织或者中国环保局宣教中心的名义进行 煤气化技术应用现状调查 鉴于目前应用煤气化技术的企业较少, 我们认为应该对正在使用煤气化技术的 企业进行完全调查 ; 一般的未使用煤气化技术的煤化工企业进行抽样调查 但实际上在调查之前有部分企业的情况是无法得知的 我们通过事先的电话联络来确定其是否使用煤气化技术 根据其实际情况决定发送问卷的类型 : 如果使用, 根据其技术类型是直接液化还是间接液化, 发送相应的问卷 ; 如果没有使用煤气化技术, 则发送一般煤化工企业调查问卷 文献调查集中收集来自新闻媒体 互联网上由企业公布或政府相关部门负责人 发表的文章和意见 煤制油技术下游产品市场状况 调查对象 : 石脑油 柴油 煤油 石蜡 基础油的市场状况 目前生产这几种产品的基本原料有原油 天然气和煤, 是重要的生产资源, 调 查主要通过对我国官方的统计资料采集取得 1.3 调查结果 煤气化技术应用现状调查问卷调查 : 调查人员在 10 月中旬开始, 对我国排名前 100 名的化工企业进行电话联络, 希望通过电话确认后, 发放问卷 但是通过对其中 40 余家企业进行了调查后发现, 其中一部分企业为石油化工企业, 生产原料为石油产品且没有引进煤气化技术的意向 ; 另一部分是销售型企业, 并没有生产线 这两种类型的企业占了被调查企业总数的 90% 以上, 说明调查对象的选择失误, 所以第一阶段的调查终止 10

12 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 在 11 月中旬, 调查人员通过由中国煤炭系统电话号码簿编委会提供的 中国煤炭系统电话号码簿 ( ) 对各省市的主要煤炭企业进行了调查, 共联络企业 71 家, 其中 18 家企业表示没有意向引进煤气化技术, 接收调查问卷的企业有 27 家, 另外 26 个企业则是不配合的企业及电话无人接听或无法联系到的企业 截止 1 月 15 日调查问卷回收期, 没有企业回馈调查问卷 文献调查集中收集了来自国家政策 新闻媒体 互联网上由企业公布或政府相 关部门负责人发表的文章和意见 同时调查人员还对 S h e l l 中国煤气化与天然气 公司以及中国科学院山西煤化所王洋教授进行了访谈 煤制油下游产品市场状况调查 由于煤制油下游产品均为非常重要的生产原料, 故通过对国家统计局发布的统 计年鉴以及行业网站发布的统计数据, 进行采集获取 1.4 研究的成果通过文献 问卷的整理和分析, 我们对煤气化技术在中国的发展历程 应用现状有了一定的了解, 尤其是对煤炭化工领域的应用现状进行了分析, 包括煤气化技术在中国的发展与应用 市场情况 产业政策等方面的内容, 并识别影响中国煤炭化工发展影响因素 分析煤气化技术在中国发展的机遇与障碍 通过对煤制油的下游产品的进出口量 价格 供需情况等数据的分析, 对下游 产品市场需求情况做出了分析, 并做出预测 2 煤气化技术及煤化工简介 煤气化是借助催化剂将煤转化为气体的过程 煤气化的气体产品可以用于燃烧 供热, 发电, 合成化工产品等 工业上以煤为原料生产煤气 ( 合成气 ) 已有百余年历史 从煤气化技术发展进程看, 早期的煤气化大都在常压下进行, 使用的原料粒度都很大, 造成了粉煤资源不能有效利用 能耗高 规模小 严重污染环境等问题 自 20 世纪 60 年代以来, 煤气化技术研究开发取得了较大的进展, 尤其是 20 世纪 70 年代的石油危机的刺激和严重的燃煤环境污染问题, 国内外各国政府和研究机构都给予了极大的重视 : 如美国 11

13 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 先后提出的 洁净煤技术示范计划 (CCTP) 和 21 世纪展望 (Vision 21) 在这些项目的带动下, 一批大型化的先进的煤气化技术完成示范, 如 Texaco,Destec, Shell,Prenflo,KRW 等技术 在过去二十年中, 我国煤气化技术研究开发水平有了显著的提高, 灰熔聚流化床气化技术完成了工业示范 ; 水煤浆气流床气化技术和加压固定床气化技术等完成了中试, 由于国外技术的引进 (Texaco,Lur2gi 气化炉 ) 转变为国产化服务和技术改进 ( 多喷嘴技术 ) 干粉气流床气化技术近几年由于 Shell,Prenflo 技术的示范成功, 国内亦开始有关的技术研究 图 1 以煤气化为基础的煤炭利用 现代煤化工分为 3 个工业化层次, 第一层次为煤制合成气, 水煤浆或干煤粉经过部分氧化法生成合成气 (C0+H 2 ), 水煤浆气化在国内已经工业化 第二层次为合成气加工, 合成气加工工艺主要有三条路线 : 醇类 烃类和其他碳氧化台物的合成 其中醇类合成包括合成气制甲醇 二甲醚 (DlVlE) 乙醇和进一步制乙二醇等 第三层次是深加工, 深度加工甲醇和烯烃的下游产品最多, 是化工行业的支柱 3 中国的煤炭化工业 煤化工产业包括煤碳焦化 煤气化 煤液化和电石等产品 我国煤化工经过几十年的发展, 在化学工业中占有很重要的位置 煤化工的产量占化学工业 ( 不包括石油和石化 ) 大约 50%, 合成氨 甲醇两大基础化工产品, 主要以煤为原 12

14 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 料 2005 年我国生产焦炭 万吨, 电石 895 万吨, 煤制化肥约 2500 万吨 ( 折 纯 ), 煤制甲醇约 350 万吨, 均位居世界前列 近年来, 由于国际油价节节攀升, 煤化工越来越显示出优势 因此, 目前全国各地发展煤化工热情很高, 尤其是在 2004 年 7 月我国投资体制改革以来, 国家不再审批投资项目, 全国各地拟上和新上的煤化工项目很多, 项目规模大小不一, 几乎是有煤的地方都要发展煤化工 然而, 煤化工业的发展也出现了一些问题, 传统的煤炭化工已经出现了产能过 剩的迹象 : 根据国家发改委提供的数据显示, 电石和焦炭等传统煤化工产品产能严重过剩 2005 年底我国电石生产能力是当年产量的 2 倍 焦炭生产能力高出国内市场需求 7000 多万吨 2006 年 1~5 月电石和焦炭产量同比仍分别增长 33.9% 和 24.2% 受石油价格不断上涨 高位运行的拉动, 煤制甲醇 二甲醚等石油替代产品盲 目发展的势头正逐渐显现 2005 年我国甲醇产量 536 万吨 据不完全统计, 目前 在建甲醇规模已接近 900 万吨, 拟建和规划产能还有千万吨以上 2006 年 7 月, 国家发改委公布了 关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展 的通知 ( 发改工业 [2006]1350 号 ), 对煤气化 煤液化产业的发展作出了调整 通知 指出, 煤化工存在产能过剩之忧, 同时, 一些地方不顾资源 生态 环境等方面的承载能力, 出现了盲目规划 竞相建设煤化工项目的趋势 4 影响中国煤炭化工业发展的主要因素的识别与分析 煤炭化工作为关系国计民生的重要产业, 对国家的经济发展 煤炭资源 水资源 生态 环境 技术 资金和社会配套条件要求较高, 这也决定了影响中国煤炭化工产业发展的因素具有一定的复杂性 能源安全方面 我国煤资源相对丰富, 是世界上少数几个以煤为主要能源的国家 缺油 少 气 富煤 是我国的基本国情 我国石油需求对进口的依赖程度非常高 从能 13

15 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 源安全的角度考虑, 煤炭作为石油的替代品作为原料进行化工生产, 在未来的 一段时间内, 将减轻我国对石油的需求压力, 同时也能保障能源安全 环境保护方面 我国煤炭利用处在粗放的使用阶段, 在大量利用煤炭资源的同时, 对环境也造成了巨大的危害 随着我国污染排放标准的不断严格, 煤炭资源的利用必然向清洁化 高效化转化, 煤炭化工的发展必然将受到能源利用率的要求以及环保政策和各级排放标准限制的影响 社会经济方面 由于煤化工产业的发展对煤炭资源 水资源 生态 环境 技术 资金和社会配套条件要求较高, 存在较大的风险 同时煤炭化工市场的发展, 离不开相关的原料市场和下游的需求情况 影响煤炭化工市场发展的也要包括生产成本 国际原油价格 煤炭价格 煤炭化工下游产品的需求等内容 产业结构政策 ( 煤制油是鼓励, 还是部分需要 ) 如前文中提到的, 煤炭化工是关系国计民生的重要产业, 其发展必然要受到国家宏观调控的控制, 以保证其更好的为经济发展服务 国家宏观调控对煤炭化工市场的发展有举足轻重的作用, 为了保证投资的安全 资源利用的合理, 国家通过相关政策对煤炭化工的发展进行着调整 这些调整主要是在控制投资 资源分配方面, 对煤化工的发展进行规范和限制 5 煤气化技术在中国 5.1 煤气化技术在中国的发展与应用 煤气化技术在中国已有近百年的历史, 但仍然较落后和发展缓慢 全国有近万台各种类型的气化炉在运行, 其中以固定床气化炉为最多 如氨肥工业中应用的 U G I 水煤气发生炉就达 4000 余台 ; 生产工业燃气的气化发生炉近 5000 台, 其中还包括近年来引进的两段气化炉和生产城市煤气和化肥的 Lurgi 炉 Winkler 和 U-GAS 流化床气化和 Texaco 气流床气化等先进技术则多用于化肥工业, 但数量有限 就总体而言, 中国煤气化以传统技术为主, 工艺落后, 环保设施不健全, 煤炭利 14

16 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 用效率低, 污染严重 ; 如不改变现状, 将影响经济 能源和环境的协调发展 近 40 年来, 在国家的支持下, 中国在研究与开发煤气化技术方面进行了大量工作, 有代表性的是 :20 世纪 50 年代末到 80 年代的仿 K-T 气化技术研究与开发, 曾于 60 年代中期和 70 年代末期在新疆芦草沟和山东黄县建设中试装置, 为以后国内引进 Texaco 水煤浆气化技术提供了丰富的经验 ;80 年代在灰熔聚流化床煤气化领域中进行了大量工作并取得了专利 ; 九五 期间立项开发新型 ( 多喷嘴对置 ) 气流床气化炉, 已经通过中试装置 (22~24t 煤 /d) 考核运行, 中试数据表明其比氧耗 比煤耗 碳转化率 有效气化成分等指标均优于 Texaco 技术, 已经获得了专利 ; 九五 期间还就 整体煤气联合循环 (IGCC) 关键技术 ( 含高温净化 ) 立项, 有 10 余个单位参加攻关 ; 此外, 在流化床 ( 含循环 ) 煤及煤浆燃烧 两相流动与混合 传热 传质 煤化学 气化反应 煤岩形态 磨煤与干燥 高温脱硫与除尘等科学领域与工程应用等方面也进行了大量的研究工作 此外, 中国与国外煤气化技术供应商也进行了积极的合作, 引进了大批先进的 煤气化技术, 如 Texaco 水煤浆气化技术,Shell 干煤粉气化技术和 GSP 干煤粉气化 技术 下面简要介绍一下这些技术的应用情况 1.Texaco 水煤浆气化技术 由美国 Texaco 石油公司开发 ( 现为 GE 并购 ) 1984 年, 中国山东鲁南化肥厂从从美国 Texaco 公司引进技术, 建设了中国第一套 Texaco 水煤浆气化装置,1993 年建成投产 此后上海焦化厂 陕西渭河煤化工公司 安徽淮南化工总厂 浩良河化肥厂和中石化金陵石化公司又相继引进了 Texaco 水煤浆气化技术 水煤浆气化技术在中国已有多年的应用业绩, 技术成熟, 主要设备都可以国产化, 只引进烧嘴 煤浆泵等少量设备 由于国内已经完全掌握了 Texaco 气化工艺, 积累了大量的经验, 因此设备制造 安装和工程实施周期短, 开车运行经验丰富, 达标达产时间短 采用 Texaco 技术的主要企业见表 1 2. 壳牌 (S h e l l) 干煤粉气化工艺 由壳牌公司开发 目前国内已有 15 套装置在建或已签合同, 其中湖北双环项目已于 2006 年建成投产 S h e l l 技术对煤种的适应性较强, 效率高, 同时具有良好的环保性能, 但是 S h e l l 技术国产化程度较低, 主要设备如气化炉内件依然需要从国外进口, 由此投资比较大 由于大部分采用 Shell 技术的项目正在建设, 国内缺乏开车运行的经验 采用 Shell 技术的主要企业见表 1 3. 未来能源 GSP 干煤粉气化工艺 由前民主德国的德意志燃料研究所开发, 目前属于德国未来能源公司 GmbHF 该工艺在国内有五个项目正在建设中, 目前开车运行经验少, 可靠性有待验证 但 GSP 气化工艺具有原料适应范围广, 碳转化率高, 开工率高, 低污染等特点, 具有不错的发展前景 15

17 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 5.2 提供煤气化技术的主要企业及应用 截止 2007 年 1 月, 国内具有代表性的应用煤气化企业的信息见表 1 表 1 国内代表性煤气化企业统计信息 省份企业煤气化技术产品规模投产时间 山西 山西潞安矿业集团 晋城煤业集团 灰熔聚流化床粉煤气化技术 灰熔聚流化床粉煤气化技术 16 万吨 10 万吨 2008 鲁南化肥厂 Texaco 水煤浆气化技术 1993 山东 兖矿国泰化工有限公司 多喷嘴对置式气化技术 24 万吨甲醇 华鲁恒升化工股份有限公司 多喷嘴对置式气化技术 内蒙古伊泰集团水煤浆气化技术 16 万吨 2008 内蒙古 神华集团, 包头煤化工项目 美国环球油品公司 MTO 技术 180 万吨甲醇和 60 万吨下游产品 神华集团, 鄂尔多斯壳牌粉煤气化技术 500 万吨油品 2008 中煤能源集团 中国石化, 鄂尔多斯 420 万吨甲醇 300 万吨二甲醚 2010 神华宁夏煤业集团 壳牌间接液化 (CTL) 技术 350 万吨 宁夏 神华宁夏煤业集团 神华宁夏煤业集团 GSP 干煤粉气化技术 GSP 干煤粉气化技术 83 万吨煤基二甲醚 聚丙烯 52 万吨, 副产汽油 万吨 液态燃料 6.45 万 神华宁夏煤业集团, 银川 鲁奇公司提供 MTP 技术 54 万吨丙烯 2009 兖矿集团榆林低温费托合成工艺 100 万吨煤制油 2008 神华集团榆林沙索尔 F-T 技术 300 万吨 陕西 渭河化肥厂 陕西神木化工有限公司 Texaco 水煤浆气化技术 Texaco 水煤浆气化技术 万吨甲醇 2005 新疆 神华集团, 黑山 16

18 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 湖北双环集团, 应城壳牌粉煤气化技术 20 万吨合成氨 湖北 中石化湖北化肥分公司, 支城 壳牌粉煤气化技术 合成氨 39.6 万吨, 57 万吨尿素 2008 中石化洞庭氮肥厂壳牌粉煤气化技术 合成氨 2004 金陵石化公司 德士古水煤浆气化技术 30 万吨 湖南 中石化巴陵石化壳牌粉煤气化技术 岳阳中石化壳牌煤气化有限公司 壳牌粉煤气化技术 60 万吨尿素 2003 中石化安庆分公司壳牌粉煤气化技术 30 万吨合成氨 2006 安徽 淮南化工总厂 Texaco 水煤浆气化技术 2000 安徽淮化集团, 淮南 GSP 干煤粉气化技术 30 万吨合成氨 上海 上海焦化厂 Texaco 水煤浆气化技术 20 万吨甲醇, 煤气 130 万 m 3 / 天 1995 天津 天津渤海化工集团 天津碱厂 壳牌煤气化技术 常压灰粘聚流化床粉煤气化技术 8 万吨合成氨 平顶山煤业集团 50 万吨已停止 中原大化集团公司, 濮阳 壳牌粉煤气化技术 30 万吨甲醇 2007 河南河南永煤集团, 永城壳牌粉煤气化技术 80 万吨甲醇 2006 江苏 河南开祥化工有限公司, 义马 河南省煤气 ( 集团 ) 公司义马气化厂 江苏灵谷化工股份有限公司 壳牌粉煤气化技术 50 万吨甲醇 2007 德国鲁奇公司加压连续气化技术 日产煤气 120Nm 3 联产甲醇 8 万 t/ 年 GSP 干煤粉气化技术 30 万吨合成氨 2008 广西柳州化工股份有限公司壳牌粉煤气化技术 30 万吨尿素 云南 贵州 黑龙江 辽宁 云南天安化工有限公司, 昆明云南沾化有限责任公司, 沾益兖矿贵州能化有限公司, 开阳县 浩良河化肥厂 大连化工集团有限责任公司 壳牌粉煤气化技术 50 万吨合成氨, 120 万吨磷铵 2006 壳牌粉煤气化技术 50 万吨合成氨 2006 GSP 干煤粉气化技术 Texaco 水煤浆气化技术 壳牌粉煤气化技术 吉林吉林农药化肥集团恩得炉煤气化技术 50 万吨合成氨 10 万吨合成氨 2004 合成氨 8 万吨, 尿素 13 万吨, 城市煤气 2400 万 m

19 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 5.3 国内煤制烯烃项目的运行情况 应 UNESCO 的要求, 我们还对煤炭化工行业, 煤气化技术应用的新热点, 煤制烯 烃项目的运行情况进行了调查 国际油价的持续上涨和我国石油资源的短缺已经成为制约国民经济发展的瓶颈, 寻求烯烃产品新的原料路线势在必行 我国的煤炭资源相对丰富, 煤炭保有储量超过 1 万亿吨, 以煤炭为原料发展化工产业在资源上有可靠的保证 随着现代煤化工技术的发展, 以煤为原料经甲醇制取乙烯 丙烯的工艺在技术上已趋于成熟, 并随着石油价格的屡创新高而在经济上日益显示出竞争性 神华集团煤制烯烃项目的启动, 是国家能源重化工产业重大战略布局的需要, 不仅为缓解我国石油短缺保障国家能源安全开辟了一条新的化工路线, 而且对延长煤炭产业链, 实现煤炭工业可持续发展具有示范作用, 同时为国民经济发展提供保障 M T O( 甲醇制烯烃 ) 工艺除反应段的热传递不同之外, 其他都非常类似于炼油工业中成熟的催化裂化技术, 且操作条件的苛刻度更低, 其工程放大可充分借鉴催化裂化装置的设计及运行经验, 风险很小 据了解, 最近美国环球油品公司与其他国家签订了转让两套 240 万吨 / 年甲醇进料 年产 40 万吨乙烯和 40 万吨丙烯的 MTO 商业装置专利合同 内蒙古和陕西两地都富产煤, 成为中国的投资热点 中国最大的煤炭生产商神华集团有限责任公司 (Shenhua Group) 将建设煤制烯烃 (CTO) 项目 其中一项是其与香港郭氏集团 (Kerry Group) 和包头明天科技股份有限公司合资, 将投资人民币 150 亿元在内蒙古自治区建立煤制甲醇厂, 将煤炭转化成甲醇, 然后供应给甲醇制烯烃 (MTO) 装置 该厂是中国首个 CTO 项目 神华集团还与陶氏化学公司研究在陕西省榆林市建一套 CTO 装置 全球首个煤制烯烃工业化装置工程 神华集团煤制烯烃项目于 2005 年 10 月底在内蒙古包头市奠基 该项目的厂址位于包头市九原区哈林格尔镇新规划的工业基地内, 总体工程包括 180 万吨 / 年煤制甲醇装置 60 万吨 / 年 M T O( 甲醇制乙烯加丙烯 ) 装置 31 万吨 / 年聚丙烯装置 30 万吨 / 年聚乙烯装置等下游产品装置, 以及 22.4 万标准立方米氧气 / 时空分装置等, 项目年消耗原料煤 345 万吨 燃料煤 128 万吨 其关键技术将采用美国环球油品 (U O P) 公司煤制烯烃技术 (M T O), 项目总投资高达 124 亿元 规划到 2020 年, 将发展到 3000 万吨 / 年煤制油 300 万吨 / 年煤制甲醇及衍生产品的规模 18

20 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 A m e c 公司己参与神华集团公司子公司宁夏煤炭工业集团公司在银川投资 15 亿美元建设煤制化学品生产联合装置的项目管理 该联合装置将包括煤炭气化装置 甲醇和甲醇制丙烯 (M T P) 装置, 以及 54 万吨 / 年聚丙烯 (P P) 装置 该项目于 2006 年 3 月开始运作, 预计于 2009 年初建成 鲁齐公司可望提供 M T P 技术, 建设甲醇制丙烯 (MTP) 联合装置, 该联合装置将由 5000 吨 / 天 megamethanol 甲醇装置和 47.1 万吨 / 年丙烯装置组成 这是鲁齐公司继为伊朗 Fanavaran 公司将在 Bandar Imam 建设 MTP 装置之后的第二套工业化 MTP 装置 宁夏项目标志着中国进入了这一新的和快速增长的部门 在陕西榆林, 香港的 Benefit Sales 公司和中国化学工程集团公司成立一个 CTO 合资企业, 该项目是陕西省政府三项发展项目之一 陕西投资集团公司建 MTO 试验装置则将采用中国科学院大连化物所的技术 在将上马的这些项目中, 宁夏宝塔 (Baota) 石化集团还计划首先生产甲醇和其他烯烃, 将其甲醇能力从 60 万吨 / 年增加到 260 万吨 / 年, 还产 50 万吨 / 年的烯烃 2005 年 12 月 28 日, 贵州天福化工有限责任公司年产 30 万吨合成氨 15 万吨二甲 醚项目奠基 该项目将采用洁净煤气化技术, 力争在 十一五 后期建设 160 万 吨 / 年甲醇及聚烯烃项目 另外, 位于长治的天际 (T i a n j i) 煤炭化学工业公司已获准在长治建设 60 万吨 / 年甲醇装置, 拟于 2007 年底建成, 并正在研究计划建设二甲醚装置 此外, 位于平朗 (Pingliang) 的华亭 (Huating) 煤炭集团计划建设 60 万吨 / 年甲醇装置, 该公司也计划建设 30 万吨 / 年 PP 装置, 两套装置可望 2008 年投运 位于河北廊坊的新奥公司将于 2010 年在内蒙古建设 180 万吨 / 年甲醇装置 该装置 将采用煤炭为原材料 该公司也正在内蒙古建设 60 万吨 / 年甲醇装置和 40 万吨 / 年 二甲醚装置, 定于 2007 年底建成 陶氏化学公司对中国煤基化学联合企业 ( 包括生产烯烃 ) 将进行研究 该公司于 2005 年与神华集团签署了一项协议, 在中国共同研究大规模煤制烯烃项目 这项研究将确定最适用该项目的技术, 以及效益最高的产品和能力 两家公司认为建设该装置的最佳地点在玉林附近 陶氏化学公司对石化项目感兴趣之处在于原料优势, 中东有低成本的乙烷, 而中国偏远地区有煤炭 该公司已对中国煤制合成气 再通过醇类转化为烯烃的项目进行了预可研, 该项研究计划于 2006 年底共同全面完成 19

21 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 位于美国 Menlo Park 的 SRI 咨询公司认为, 煤炭在中国是增产化肥和化学品的资 源, 它有助于满足这些产品的贸易缺口 而在美国, 现重点是煤炭用于发电, 但对用于联产化学品, 尤其是乙酰基产品也存在许多发展机遇 中国一些化工生产商也将建设气化装置作为减少对进口原料依赖的一种方式 中国石化集团公司最近签署了一份技术转让协议, 将在山东的中石化齐鲁分公司化工厂采用 G E 公司气化技术, 从煤和石油焦制取合成气, 用于生产化学品 齐鲁的装置将是中国采用 G E 公司气化技术的第 4 套装置 此前, 中石化镇海的气化装置于 1978 年签约 吉林的气化装置于 2002 年签约 南京的气化装置于 2003 年签约 据 G E 能源公司称, 其气化技术转让最多的是在中国, 自该公司 2004 年收购雪佛 龙德士古公司该专利业务以来, 已获得了 5 项合同 中国继续受到天然气供应的 压力, 正在着眼于发电和联产化学品 ( 包括甲醇和合成氨 ) 的替代方案 中石化金陵分公司年产 30 万吨合成氨 52 万吨尿素水煤浆工程于 2005 年 5 月 28 日在南京投产, 标志着金陵分公司炼油 - 化肥资源优化 化肥原料技术改造项目竣工, 这是中石化第一套采用煤气化技术生产氢气和合成氨的项目 金陵项目的改造方案以煤和石油焦为原料, 采用德士古水煤浆加压气化技术 ( 该技术现转让给 G E 能源公司 ), 达到年产合成氨 30 万吨 尿素 52 万吨 氢气 3 万吨 该项目由中国天辰化学工程公司 中石化集团金陵石化工程有限责任公司联合总承包 该项目从 2003 年 10 月 18 日开工, 到 2005 年 9 月底试车成功, 仅仅用了不到 2 年的时间, 在中石化同时开工的 4 套油改煤项目中是第一个 该项目采用的气化炉直径 3.2 米, 是目前全球最大的德士古气化炉, 单炉日投煤量可达 1200 吨 该项目按到厂的煤价测算, 如果是 75% 的负荷, 即日产 1100 吨合成氨, 以生产尿素计算全年可实现利润 1.5 亿 ~2 亿元, 比原装置成本下降 5 亿元 从开车情况看, 从气化炉点火气化到生产出合格的氢气和合成氨, 用不了一天的时间, 比原有的石脑油制氢气要简单, 且好操作 这个项目的意义不只在于降低了制造合成氨的成本, 更在于实现了资源优化 过去中石化炼油企业都是采用石脑油制氢气用于炼油加氢装置, 一个千万吨级加工进口含硫原油的炼厂每年大约需要 10 万吨氢气, 如果以水煤浆装置制氢气, 比油 气制氢气成本要低 3 亿元左右, 因此是解决加工进口高硫原油低成本制氢气的好工艺技术 塞拉尼斯 ( 南京 ) 化工有限公司将在我国南京化工园区建设 60 万吨 / 年醋酸项目, 塞拉尼斯与威尔逊化学公司 ( 南京 ) 签署生产醋酸原料的长期供应合同, 威尔逊 20

22 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 化学公司将采用洁净煤燃烧气化工艺生产 C O 和甲醇, 该 C O/ 甲醇装置计划 2006 年底至 2007 年初建成 威尔逊 ( 南京 ) 化学公司和 G E 能源公司 (G E 公司的子公司 ) 签署煤气化技术转让协议, 该煤气化装置采用三台 450 立方英尺的气化炉, 其中一台备用 2006 年 3 月中旬, 壳牌研究有限公司与天津渤海化工集团签署了洁净煤气化技术转让协议, 这是壳牌煤气化技术自 2001 年进入我国以来签订的第 14 个技术转让项目 天津渤海化工集团将采用该技术在天津临港新工业园区内建设煤气化装置, 用粉煤气化制取的合成气作为生产合成氨 甲醇和丁辛醇的原料 此前, 壳牌煤气化技术已相继转让国内湖北 河南 广西 云南 辽宁 宁夏和安徽等省区的 13 家企业, 其中 7 家用于生产合成氨,5 家用于生产甲醇,1 家用于制氢 据悉, 壳牌 2001 年在国内转让的首个煤气化项目中石化湖南巴陵化肥 煤代油 改造工程已于 2006 年 3 月投产, 中石化湖北化肥分公司和安徽安庆分公司的壳牌煤气化项目已进入试车阶段, 其余技术转让项目也进展顺利 5.4 产业政策 煤气化技术作为一种清洁的煤炭使用方式, 一直以来都收到国家的关注 1997 年国务院 中国洁净煤技术 九五 计划和 2010 年发展纲要 指导性文件 提到支持煤气化技术的发展和应用 涉及洁净煤技术的法律法规, 如 中华人民共和国煤炭法 中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国大气污染防治法 中国节能技术政策大纲 当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南 ( 目录 ) 明确提出国家要发展和推广洁净煤技术, 并对各项洁净煤技术的采用 工程建设 经营等作出详细规定 中国二十一世纪议程 把洁净煤技术作为实施中国可持续发展战略的重要措施中的重要组成部分 1999 年中央 国务院召开的全国技术创新大会上, 明确提出加快清洁能源 清洁生产相关技术及其产业化的发展, 洁净煤是重要的组成部分 然而, 受石油价格不断上涨 高位运行的拉动, 煤制甲醇 二甲醚等石油替代产品盲目发展的势头正逐渐显现 2005 年我国甲醇产量 536 万吨 据不完全统计, 目前在建甲醇规模已接近 900 万吨, 拟建和规划产能还有千万吨以上 21

23 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 2006 年 7 月, 国家发改委公布了 关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展 的通知 ( 发改工业 [2006]1350 号 ), 对煤气化 煤液化产业的发展作出了调整 通知 指出, 煤化工存在产能过剩之忧, 同时, 一些地方不顾资源 生态 环境等方面的承载能力, 出现了盲目规划 竞相建设煤化工项目的趋势 由于煤化工产业的发展对煤炭资源 水资源 生态 环境 技术 资金和社会配套条件要求较高, 存在较大的风险, 因此通知指出 对于煤炭液化项目, 在国家煤炭液化发展规划编制完成前, 各级投资主管部门应暂停核准 更为关键的一条是 : 各地一般不应批准年产规模在 300 万吨以下的 煤变油 项目, 100 万吨以下的甲醇和二甲醚项目,60 万吨以下的煤制烯烃项目 从发改委文件来看, 目前政府对煤气化产业仍然采取谨慎的态度 但是, 由于煤气化重要的战略地位, 政府在出台一系列严格的限制的同时, 也表明了对产业发展的支持 : 以民用燃料和油品市场为导向, 支持有条件的地区, 采用先进煤气化技术和二步法二甲醚合成技术, 建设大型甲醇和二甲醚生产基地, 认真做好新型民用燃料和车用燃料使用试验和示范工作 稳步推进工业化试验和示范工程的建设, 加快煤制油品和烯烃产业化步伐, 适时启动大型煤制油品和烯烃工程的建设 可见, 目前煤气化工业的发展机遇与挑战并存, 国家一方面提高了中小企业进入 行业的门槛, 另一方面, 对技术成熟, 实力雄厚的大企业明确表明了支持态度 6 煤气化技术在中国发展的机遇与障碍分析 6.1 从能源安全角度看, 煤气化是中国的必然选择 富煤少油缺气 是我国的基本国情 我国含煤面积 55 万平方公里, 资源总量 亿吨, 资源保有量 亿吨, 资源探明率 18%, 经济可开发剩余可采储量 1145 亿吨 在世界已探明的化石能源储量中, 中国的煤炭占世界总量的 15%, 石油占 2.7%, 天然气占 0.9% 中国化石能源总量( 约 46 万亿吨标准煤 ) 中,95.6% 为煤炭,3.2% 为石油,1.2% 为天然气 据统计,2005 年中国总的能源消费量达 21.1 亿吨标准煤, 其中, 煤炭占 68%, 22

24 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 石油占 23.45%, 天然气占 3%, 水电和核能共占 5.45% 基于我国的能源情 况, 以煤为原料的煤化工产业对我国的发展有着举足轻重的战略意义 我国煤化工业能发挥丰富的煤炭资源优势, 补充国内油 气资源不足和满足对 化工产品的需求, 推动煤化工洁净电力联产的发展, 保障能源安全, 促进经济 的可持续发展 6.2 煤气化优良的排放性能为其应用造就良好前景中国 SO 2 排放量居世界第一, 酸雨覆盖面已超过国土面积的 30%,CO 2 排放量占全球排放量的 13%, 列世界第二, 而其中燃煤造成的 SO 2,CO 2 和氢氧化物排放量分别约占全国总量的 85% 85% 和 60% 2020 年之前, 我国每年将排放 2750 万吨至 3560 万吨二氧化硫 但研究表明, 全国二氧化硫的环境容量只有 1200 万吨 我国以煤为主的能源消费结构正面临着严峻挑战, 如何解决煤炭利用引起的环境污染问题已近在眉睫 煤气化技术可以在利用煤炭资源的同时, 极大地减少硫化物和氮氧化物的排放, 甚至可以做到上述两项污染物的零排放 煤气化技术在化工 电力领域的应用, 将避免在煤炭资源利用过程中产生的大量污染物, 对保护环境具有积极的意义 6.3 煤气化在煤化工行业的应用具有非常大的风险经济利益是刺激煤化工产业发展的重要因素 石油 天然气价格的不断上涨, 使煤气化产业越来越有利可图 中国神华集团副总经理张玉卓的观点, 目前在煤变油效益的估量上主要参考欧佩克每桶石油 23~28 美元的指导价格, 以 1 桶 23 美元测算, 回报率在 11% 左右 而按照目前的石油价格计算, 煤变油项目就更有竞争力 但煤化工的背后隐藏着巨大的风险 其一是进入门坎较高, 煤化工产业项目对煤炭资源和水资源要求很高, 且消耗大, 不适合在西部缺水地区发展, 同时生产 1 万吨油品需大约 1 亿元人民币投资, 只有实力雄厚的企业有能力承担 所以, 尽管许多国家都进行了技术储备, 真正投资进行工业化生产的国家只有南非 其二是盈利具有风险 从调查结果来看, 目前倍受关注的 煤制油 工业化生产项目从立项到生产一般需要 5 年时间 虽然现在国际石油价格还将在高位盘桓 但是国际原油价格受多种因素影响, 波动相当大,5 年后的油价很难预测 23

25 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 而且 煤制油 还面临国内煤炭市场价格波动的风险 近年来国内煤炭井口价 格从二三十元上涨到 240 元, 翻了近 10 倍, 今后回落到低位的可能性并不大, 这 将给 煤制油 项目带来压力 6.4 国内煤化工企业对煤气化技术具有极大的热情以煤为原料的煤化工行业在短短几年内迅速升温, 全国各地拟上和新上的煤化工项目不断增多, 项目规模大小不一 而非化工企业 电力 煤炭企业凭资源优势也纷纷投资煤化工项目 除神华集团外, 国内几乎所有产煤省市都在酝酿规模不等的 煤制油 项目 在陕西, 预计投资 193 亿元的榆林市煤制甲醇和煤变烯烃的项目也在运作当中 榆林市发改委项目办负责招商引资的人士表示, 煤制甲醇项目尚未开工, 目前正在和几家公司谈合资合作事宜 ; 煤变烯烃的项目目前主要在榆林下属的神木和横山两个县进行项目的准备工作 在山西, 正在建设的号称拥有世界上最大井架的潞安矿业集团屯留煤矿, 其主井井架已合拢 但是, 这个世界最先进的矿井并不限于传统的挖煤卖煤, 按照计划, 屯留煤矿将先建一个年产 16 万吨的煤制油示范厂, 试验成功以后将建设一个年产 520 万吨的煤基合成油厂 不仅如此, 煤制油 已经被山西列入省级发展规划, 并计划在今后 5 年至 10 年内, 依托自己的煤炭资源优势, 在朔州和大同几个大煤田之间建成一个以百万吨煤基合成油为核心的特大型企业集团 在山东, 最大的煤炭生产企业 兖矿集团已经投资 100 亿元, 在贵州省开发建设百万吨级煤炭液化基地 ; 同时该集团还与陕西省签订协议, 投资 亿元在陕西综合开发煤炭液化制油 来自山东省煤炭办的消息称, 包括肥城矿业集团在内的山东七大煤炭集团, 都已经或正计划在西部建设 煤制油 基地 这些仅仅是当前煤制油项目中浮出水面的部分 事实上, 近年几乎在每一个有煤炭规模化生产的地方, 政府和企业都在谋划上马 煤制油 项目, 大部分项目已经提交了 可研报告 或者 预可研报告 据北京煤化工研究分院早些时候预计, 到 2020 年, 我国 煤制油 能力将达到 3600 万吨 ~3900 万吨, 届时可以提供国内约 13% 的交通燃料 但根据目前 一 哄而上 的发展速度, 将远远突破这一 预计 对于国内目前出现的煤制油热, 除了经济利益之外, 一些其他方面的目的起了 24

26 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查 至关重要的作用 部分西部地区对 煤制油 的炒作, 远超过煤化工产业实际发展需要 一些企业明知项目上马可能性极小, 却依然以 煤制油 的名义圈占资源, 实际目的是采矿 有些地区煤化工产业刚刚起步, 现有煤炭资源就被瓜分殆尽 各地 煤制油 一哄而上, 恐怕又将造成新一轮的资源浪费 6.5 中国政府对煤气化技术冷静观望, 限制盲目投资 作为一种清洁煤炭技术, 同时作为国家能源战略的重要部分, 煤气化一直受到 政府支持, 近十年来, 政府出台了一系列政策来支持煤气化产业的发展 但是同时, 政府对煤化工发展也有一定的担忧 关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知 ( 发改工业 [2006]1350 号 ) 这一文件, 传递了这样的一种信号, 即对目前大规模发展诸如煤制甲醇和二甲醚项目 煤制烯烃项目 煤制油项目等存在多方面的担心 政府希望通过一些有规模 有实力的企业投资, 来验证煤制油在技术 资源 配套等多方面的担心, 同时也能够避免盲目发展和扩大产量出现抢占资源 资源资金浪费和产能过剩的情况 7 调查问卷回收反映的问题 本次调查阶段从 2006 年 7 月开始, 其中问卷调查部分从 10 月初开始进行, 到 2007 年 1 月 15 日截止, 期间共进行了 2 次对不同样本的调查, 但均没有收到有效的问卷 这样的结果, 反映出了以下几个问题 煤气化技术在我国大型煤炭化工领域的应用尚未形成规模在问卷发放过程中我们发现, 表示没有意向引进煤气化技术且没有接收问卷的企业占到 25% 以上 同时, 在接收问卷企业中, 也有一部分企业表示自己目前还没有煤气化技术的应用或者引进的意向 第二阶段调查时, 所涉及的企业均是各省市的主要煤炭企业, 具有一定的实力 因此, 我们认为煤气化技术在我国大型煤炭化工领域的应用尚未形成规模 我国企业对煤气化项目炒得火, 真实的情况不明 在问卷发放过程中, 样本中也有一些公布计划进行大型煤气化项目的企业 然 25

27 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 而在接收到问卷以后, 并没有进行任何的反馈, 还有一些企业所公布的联络处并没有人员接听电话, 或者以各种理由拒绝了调查 当我们提出到其公司或者项目所在地进行访问时, 多数企业都表示现场并没有进展, 项目还在运作当中 这反映出企业对煤气化项目的热情反映在媒体上, 而对项目进一步的信息却不愿透露, 可能与国家发改委发布的新政策以及商业信息的保密有关 但是也不得不让人对一些企业项目的真实性担忧 8 关于以后开展类似调查的建议 开展针对个别行业的煤气化技术需求的调查 煤炭化工行业涉及面比较广, 开展针对个别行业的煤气化技术需求的调查, 如化肥 炼油 煤制油等专门领域对煤气化需求的调查, 可能会获得更加准确的信息 因为不同行业随着技术的发展, 对原料和技术的需求都在变化, 加之在不同行业国家政策的影响, 泛泛的调查对煤气化技术在化工市场的需求可能无法获得准确的信息 利用学术交流等机会对企业进行调查可以利用学术交流 技术研讨会, 对企业进行调查 在这类活动中, 多数前来参加的企业都是希望能够找到新技术 改善或提升企业生产能力 一方面让企业更多的了解煤气化技术的应用, 另一方面也能直接了解到企业对技术本身的认知和认同程度 调查方式上, 可以采用问卷调查和访问相结合的方式 与政府部门合作与省一级地方政府部门合作, 以技术推介的形式完成调查的目的 许多煤气化技术可以应用的领域还没有被广泛的认识到, 通过与地方政府的合作, 不单可以获得企业更多的重视, 获得更详尽的信息, 另一方面也可以进一步对煤气化技术进行推广 26

28 第 2 部分 煤间接液化下游产品 供需调查情况分析

29 第 2 部分目录 1 中国煤制油下游产品概述 煤间接液化技术 煤间接液化产品 调查工作概述 调查结果分析 进出口情况分析 进出口量 进出口价格 供需情况分析 国内产销量 价格及税率 柴油和煤油的国内产量 柴油 煤油的出厂价格指数 煤油 柴油各省消费量前十名 ( 降序排列 ) 税率... 46

30 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 1 中国煤制油下游产品概述 我国总的能源特征是 富煤 少油 有气 2003 年我国总能源消费量达 亿吨油当量, 其中, 煤炭占 67.86%, 石油占 23.35%, 天然气占 2.5% 在较长一段时间内, 我国原油产量只能保持在 1.6 亿吨 ~1.7 亿吨 / 年的水平 煤炭因其储量大和价格相对稳定, 成为中国动力生产的首选燃料 在本世纪前 50 年内, 煤炭在中国一次能源构成中仍将占主导地位 同时我国的石油资源短缺, 预计到 2020 年, 我国油品短缺约在 2 亿吨左右 为保障石油供给安全, 将煤炭资源转化为油品成为一种重要的战略性举措 伴随着煤气化技术的发展与推广, 将煤炭气化生产合成气 再经 费 - 托工艺 合成油品的煤炭间接液化技术也日渐成熟 下面对煤间接液化技术及液化产品 做一个简要的介绍 1.1 煤间接液化技术煤间接液化是将煤气化制得合成气 (C O+H 2 ) 以后, 再在催化剂作用下合成油品和化学品的工艺过程 早在上世纪 20 年代德国就开始了煤的间接液化技术研究, 并于 1936 年首先建成工业规模的合成油厂 到 1955 年, 世界上已有 18 个合成油工厂, 总生产能力达到 100 万吨油 / 年 目前, 国外商业化的煤间接液化典型技术是南非 S A S O L 公司的 F-T 合成技术, 主要产品为汽油 柴油 蜡 燃气 氨 乙烯 丙烯 聚合物 醇 醛 酮等 113 种 除南非 SASOL 公司的 F-T 合成技术外, 荷兰 Shell 公司的 SMDS 技术 ( 在马来西亚建厂 ) Mobil 公司的 M T G 合成技术 ( 在新西兰建厂 ) 等都是已商业化的间接液化技术 国外一些先进的但未商业化的合成技术还包括丹麦 Topsoe 公司的 Tigas 技术和美国 Mobil 公司的 STG 技术等 我国自上世纪 80 年代初恢复煤基间接液化技术的研究, 山西煤化所已开发出固定床两段法合成 ( 简称 M F T) 工艺和浆态床 - 固定床两段合成 ( 简称 S M F T) 工艺, 先后完成了 M F T 工艺的小试 模试 中间试验 工业性试验及 S M F T 工艺的模试, 另外也进行了两类合成催化剂的长周期运行试验 上述研究均取得了较为满意的结果 目前, 国内技术存在的主要问题是如何快速形成自己的知识产权, 并将合成装置放大, 以适应产业化的步伐 29

31 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 1.2 煤间接液化产品 煤基间接液化产物分布较宽, 如 S A S O L 固定流化床工艺,C 4 以下产物约占总合 成产物的 44.1%, 包括 CH 4 9.9% C 2 H 6 4.1% C 2 H 4 5.0% C 3 H % C 3 H 8 2.1% C 4 H 8 8.7% C 4 H % 等 ;C 5 以上产物约占总合成产物的 49.7%, 包 括 C 5 ~C 9 馏份 29.7% C 10 ~C 13 馏份 10.0% C 14 ~C 18 馏份 6.0% C % 等 C 4 以下的气态烃类产物经分离及烯烃歧化转化得到 L P G 聚合级丙烯 聚合级乙 烯等终端产品 C 5 以上液态产物经馏份切割得到石脑油 α- 烯烃 C 14 ~C 18 烷 及粗蜡等中间产品 石脑油经进一步加氢精制, 得到高级乙烯料 ( 乙烯收率可达 到 37%~39%, 普通炼厂石脑油的乙烯收率仅为 27%~28% 左右 ), 也可以重整 得到汽油 ;α- 烯烃不经提质处理就是高级洗涤剂原料, 经提质处理得到航空 煤油 ;C 14 ~C 18 烷不经提质处理也是高品质的洗涤剂原料, 通过加氢精制和异构 降凝处理即成为高级调和柴油 ( 十六烷值高达 75); 粗蜡经加氢精制得到高品质 软蜡 根据调查计划, 我们本次调查的重点包括如下产品 : 石脑油, 柴油, 正链烷烃 ( 轻质油, 重质油 )N-Paraffin (LDF and HDF), 煤油, 石蜡, 基础油, 这些产品 在国内主要由石化厂商生产, 他们的生产及进出口情况见第三部分的数据分析 2 调查工作概述 调查由煤气化调查小组在 2006 年 8 月至 12 月四个月的时间里完成了以下工作 1. 文献调研 根据国家图书馆, 北京大学图书馆, 电子期刊, 以及中国石油天 然气集团的资料, 整理并分析了煤化工下游产品的数据, 这些数据构成本文数 据的主要来源 2. 问卷调查 ( 调查企业的列表见附件 ) 调查对象根据中国煤化工企业名录进 行抽样, 通过电话 传真 邮件等方式同企业取得联系, 收集数据, 但问卷调 查收集到的数据很少, 大多数企业不愿积极配合 调查结果以曲线和表格的形式列于第三部分 30

32 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 3 调查结果分析 3.1 进出口情况分析 煤制油下游产品主要有柴油 煤油 石脑油以及石蜡等, 我们查阅了从 2001 年到 2005 年中国原油以及煤制油下游产品进出口量数据, 并对这些数据进行了分析 进出口量 表 年中国原油 成品油 液化石油气和其他石油产品进出口量单位 : 万吨 品种 进口量出口量净进口量 2000 年 2001 年增减,% 2000 年 2001 年 增减,% 2000 年 2001 年 原油 成品油 汽油 石脑油 航空煤油 灯用煤油 轻柴油 燃料油 号燃料油 其他燃料油 润滑油 润滑油基础油 原油 + 成品油 液化石 2 油气 其他石油产品石蜡

33 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 表 年中国原油 成品油 液化石油气和其他石油产品进出口量 单位 : 万吨 品种 进口量出口量净进口量 2001 年 2002 年增减,% 2001 年 2002 年增减,% 2001 年 2002 年 原油 成品油 汽油 石脑油 航空煤油 灯用煤油 轻柴油 燃料油 号燃料油 其他燃料油 润滑油 润滑油基础油 原油 + 成品油 液化石 油气 其他石油产品 石蜡

34 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 表 年中国原油 成品油 液化石油气和其他石油产品进出口量 单位 : 万吨 品种 进口量出口量净进口量 2002 年 2003 年增减,% 2002 年 2003 年增减,% 2002 年 2003 年 原油 成品油 汽油 石脑油 航空煤油 灯用煤油 轻柴油 燃料油 号燃料油 其他燃料油 润滑油 润滑油基础油 原油 + 成品油 液化石 油气 其他石油产品 石蜡

35 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 表 年中国原油 成品油 液化石油气和其他石油产品进出口量 单位 : 万吨 品种 进口量出口量净进口量 2003 年 2004 年增减,% 2003 年 2004 年增减,% 2003 年 2004 年 原油 成品油 汽油 石脑油 航空煤油 灯用煤油 轻柴油 燃料油 号燃料油 其他燃料油 润滑油 润滑油基础油 液化石 油气 其他石油产品 石蜡

36 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 表 年中国原油 成品油 液化石油气和其他石油产品进出口量 单位 : 万吨 品种 进口量出口量净进口量 2004 年 2005 年增减,% 2004 年 2005 年增减,% 2004 年 2005 年 原油 成品油 汽油 石脑油 航空煤油 轻柴油 燃料油 号燃料油 其他燃料油 润滑油 润滑油基础油 其他成品油 液化石 油气 其他石油产品 石蜡

37 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 表 年中国原油和石油产品净进口量 单位 : 万吨 品种 1990 年 1995 年 2000 年 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 原油 成品油 汽油 石脑油 航空煤油 轻柴油 燃料油 液化石油气 石蜡 注 : 1 成品油中除汽油 石脑油 煤油 柴油和燃料油外, 还包括液体石蜡和润滑油脂等 ; 2 液化石油气包括丙烷 丁烷和混合液化气 我国为世界第二大石油消费国 自 20 世纪 90 年代以来随着国民经济的快速发展, 对油气的需求不断增长, 石油供需矛盾突出 从 1993 年起我国已由石油净出口国变为净进口国,2000 年我国石油净进口量突破 7000 多万吨,2004 年突破 1 亿吨大关, 为 万吨, 石油对外依存度达 45.2%,2005 年略有下降, 为 万吨, 对外依存度达 43.9% 未来随着我国石油需求的迅速增加, 加之国内资源有限, 仅靠国内产量已不能满足需求, 我国石油对外依存度将逐年增加 ( 表 3.6) 在进口的成品油中, 以燃料油为主 2005 年燃料油进口量为 万吨, 占成品油进口量的 82.7%, 比上年下降 17.7%; 煤油进口量居第二位, 进口量为 万吨, 占成品进口量的 10.4%, 比上年增长 8.1% 成品油出口以汽油为主 2005 年汽油出口量为 万吨, 占成品油出口量的 40.0%, 比上年增长 3.5%; 其次为煤油, 出口量为 万吨, 占成品油出口量的 19.2%, 比上年增长 28.1%; 燃料油的出口量为 万吨, 比 2004 年增长 26.9% 36

38 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 中国的石油净进口量在 2002 年 2003 年和 2004 年同比分别大幅上升 16% 32% 和 43% 之后,2005 年在高涨的国际油价影响下, 中国的石油净进口量 ( 包括原油 成品油 液化石油气和其他石油产品 ) 比上年下降了 5.2%, 降为 万吨 国内石油产量增长加快, 使得原油净进口量仅增长 1.4%, 达到 万吨 ; 进口燃料油和柴油大幅减少, 汽油和柴油出口增加, 成品油净进口量比 2004 年的 2642 万吨减少 33.9%, 降至 1746 万吨 ; 高价格还抑制了对进口液化石油气的需求, 进口量 5 年来首次下降, 由 万吨降到 万吨 国内石油产量增长的加快, 使得原油净进口量在 2004 年大幅跃升 41.4% 之后, 仅增长了 1.4%, 达到 万吨 ( 见表 3.6) 国内市场主要成品油价格与国际市场价格倒挂, 导致对进口燃料油和柴油的需求大幅减少, 而汽油和柴油出口增加, 成品油净进口量比 2004 年的 2642 万吨减少 33.9%, 降至 1746 万吨 包括石蜡 石油焦和沥青在内的其他石油产品的净进口量下降 28.1%, 降到 102 万吨 由于石油净进口量有所下降, 石油净进口额相对于 2004 年的增幅 % 而言,2005 年仅增长 14%, 达到 亿美元 2006 年, 建立节能型社会的需要将推动成品油价格机制的改革 ; 经济的快速发展将使石油消费量的增长比 2005 年有所加快 预计 2006 年中国石油消费量将增长 6%, 达到 3.33 亿吨 对进口石油的依存度在 2005 年暂时降低后,2006 年将稍有回升, 但可能仍低于 2004 年的 49% 进出口价格 图 3.1 中国石蜡 煤油 柴油出口平均单价 37

39 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 从图 3.1 可以看出, 柴油 煤油 石蜡的出口平均单价变化趋势一致, 三者之间 几乎是完全相关的 供需情况分析 (1) 柴油需求不断上涨, 供需矛盾仍然存在 在过去两年, 柴油是主要燃料油品中需求增长最快的 2005 年, 石油产品消费量增长 4% 左右, 而柴油消费增幅估计超过 5% 尽管在大部分时间里国内市场柴油供应偏紧, 但 2005 年中国仍从柴油净进口变为净出口,2004 年柴油净进口达 211 万吨, 而 2005 年净出口 94 万吨 国家对燃料和电力价格的管制使国内成品油价格涨幅远低于国际市场, 这造成炼油业在 2005 年严重亏损, 并刺激炼油厂增加出口以减少损失, 结果是进一步抽紧了国内资源 2005 年夏季, 南方一些城市发生短时间 油荒, 柴油出口量骤然减少, 同时进口量增加 在从 9 月份到 12 月份的 4 个月里, 国家通过实行暂停汽油出口退税以及炼油厂加工贸易合同中汽油和柴油产品留在国内销售两大措施, 使得柴油和汽油出口量大幅下降 与 2004 年相比, 车用汽油出口量增加了 4.2%, 达到 万吨 ( 见表 3.5) 柴油出口量在 8 月份达到最高, 为 万吨,9 月份以后逐月降低, 但全年出口量仍比 2004 年增加了 1.31 倍, 达到 万吨 ( 见表 3.5) 因为柴油进口严重亏损,2005 年直到 9 月份, 柴油进口量都只有保税仓库仅有的 2 万吨左右,10 月份以后进口量稍有增加 从以上数据, 结合其他我们获得的历史数据, 利用移动平均方式得到柴油进出 口波动趋势, 并由此对柴油的进出口趋势进行模拟与预测 图 3.2 中国柴油进口量 38

40 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 从图 3.1 以及表 3.6 可以看出, 中国柴油净进口量从 2000 年开始一直处于较大的波动状态, 近期即 2005 年 1 月到 2006 年 7 月之间, 受国际国内油价差价的影响, 柴油的进出口波动较为频繁, 要对柴油的净进口量进行准确预测, 需对国际国内油价差价的走向有明确估计, 但是目前我国油价尚未与国际接轨, 难以直接准确的预测, 但是可以肯定的是, 随着中国经济的发展, 国内对于柴油的需求将会持续上涨并保持相当的时间 (2) 煤油需求快速上升, 供应市场较为稳定 图 3.3 中国煤油进口量 图 3.4 中国煤油出口量 从表 6 可以看出, 我国煤油净进口量除 2003 年的低谷外, 一直在稳步增长 此外, 从图 3.3 图 3.4 可以看出, 从 2005 年 1 月到 2006 年 7 月, 我国煤油的出口量和进口量基本处于持平状态并稳步增长 以上数据也可以预测我国的煤油市场需求量较为稳定 39

41 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 (3) 石脑油总体进出口趋势稳定 图 3.5 中国石脑油进口量 图 3.6 中国石脑油出口量 从图 3.5 图 3.6 可以看出, 中国石脑油的进出口趋势较为明显, 即出口量从 1999 年开始迅速增加, 进口量从 2000 年开始急剧下降, 之后一直到 2004 年变化不明显 但是, 自 2005 年一些乙烯新装置陆续投产后, 石脑油的进口量急剧增加 江苏扬巴 (60 万吨 / 年 ) 和上海赛科 (90 万吨 / 年 ) 两座大规模乙烯生产装置建成投产后, 由于两座新装置分别需要 200 万吨和 300 万吨石脑油原料, 而石脑油和汽油馏分有一定重叠, 增产石脑油必然减产汽油, 补充供应缺口的出路是增加石脑油进口 所以,2005 年三季度新建乙烯装置投产后, 尽管中国石化安排金陵石化向扬巴以及镇海 高桥和茂名向赛科供应石脑油, 但三季度石脑油进口量已超过 2004 年全年,2005 年全年的进口量则同比增加 5.86 倍, 达到 万吨 中海油与壳牌在广东惠州合资兴建的 80 万吨 / 年乙烯项目在 2006 年年初建成投产后, 将形成 265 万吨的新增石脑油需求, 并且将全部依赖进口 相比之下, 40

42 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 在直到 2005 年的 6 年里, 中国一直是石脑油的净出口国, 尽管 2005 年石脑油出口 量已达历史最高峰 万吨, 按这样的走势 2006 年将可能变为净进口国 (4) 石蜡需求稳步增长, 供求较为稳定 图 3.7 中国石蜡进口量 图 3.8 中国石蜡出口量 从表 3.6 可以看出, 从 1990 年到 2005 年, 我国石蜡净进口为负且稳步下降, 结合图 3.7 可以看出, 在这期间我国石蜡出口量也在稳步增加, 即可以推断在这期间我国石蜡进出口贸易稳步增长, 同时国内的石蜡生产和需求总体都在上升 从图 3.8 可以看出,2005 年 1 月到 2006 年 7 月之间我国石蜡的出口量总体趋势较为平缓 综上, 在煤制油的下游产品中, 柴油的进出口量较为难以预测, 煤油 石蜡的进出口态势比较稳定, 且国内需求增长较为稳定 ; 石脑油国内需求急剧增加, 预计进口将超过出口 41

43 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 3.2 国内产销量 价格及税率 柴油和煤油的国内产量 图 3.9 中国煤油产量 图 3.10 中国柴油产量 从图 3.9 图 3.10 可以看出, 煤油产量在 800( 千吨标准煤 ) 附近变动, 柴油产量 在 9600( 千吨标准煤 ) 附近变动 两者之间有一定的负相关性 2006 年 4 月之后柴 油 煤油产量比较稳定 42

44 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 柴油 煤油的出厂价格指数 图 3.11 中国煤油出厂价格指数 从图 3.11 可以看出煤油出厂价格指数比较平稳,2004 年 11 月至 2006 年 7 月以来, 一直在 120 附近摆动, 除 2006 年 5 月外, 幅度基本上不超过 10 图 3.12 中国柴油出厂价格指数 从图 3.12 可以看出柴油出厂价格指数在 120 上下波动, 有比较明显的周期性 43

45 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 值得注意的是,2006 年 12 月中国大部分地区汽油价格进行了下调, 这是自 2001 年以来我国成品油价格 20 次调整中的第二次降价, 这一降价行为是根据我国对 W T O 的承诺, 原油 成品油的批发零售对国际开放, 国内成品油价格逐步与国际接轨 从 2006 年 5 月份开始, 国际油价从每桶 70 美元, 一路曾经下降到每桶 50 美元左右 其间, 国内成品油价一直没有下调 随着这次汽油降价, 也意味着国内成品油价将逐渐与国际市场接轨 尽管这次降价行为并未包括柴油, 但是业内人士普遍的解释为入冬以来我国柴油消耗量一直紧缺, 难以进行价格下调, 成品油的价格下调应该是阶段性的, 柴油的价格在将来有可能下调 成品油的定价在我国经历了几个阶段 :1998 年 6 月 3 日, 原国家计委出台 原油成品油价格改革方案, 规定中石油和中石化两个集团公司之间原油交易结算价格由双方协商确定, 价格由原油基准价和贴水两部分构成 其中原油基准价由原国家计委根据国际市场相近品质原油上月平均价格确定, 贴水由购销双方协商确定 汽 柴油实行政府指导价, 由原国家计委按进口完税成本为基础加国内合理流通费用确定零售中准价, 中石油 中石化集团公司在此基础上在上下浮动 5% 的幅度内确定具体零售价 2001 年 11 月份起, 国内成品油价格接轨机制进一步完善阶段, 主要内容是由单纯依照新加坡市场油价确定国内成品油价格改为参照新加坡 鹿特丹 纽约三地市场价格调整国内成品油价格, 具体为 三地机制, 即上月纽约 新加坡和鹿特丹三地市场的价格加权平均值为定价基础, 加上成品油流通费等, 当三地成品油加权平均价格变动幅度超过 8% 时, 国家发改委重新确定国内成品油的零售基准价 刚刚公布的成品油新定价形成机制为 : 国内汽 柴油价格与国际市场有控制地接轨, 原则上合理补偿炼油企业加工成本 适当盈利的原则确定 也俗称 原油成本法, 即以布伦特 (Brent) 迪拜(Dubai) 和米纳斯 (Minas) 三地原油价格为基准, 从而盯住国际原油价格, 将能逐渐解决国内原油与成品油价不能对接的情形 44

46 煤间接液化下游产品供需调查情况分析 煤油 柴油各省消费量前十名 ( 降序排列 ) 表 3.7 历年中国柴油消费十强省份 ( ) 广东 广东 广东 广东 广东 广东 山东 山东 黑龙江 浙江 浙江 浙江 江苏 浙江 浙江 黑龙江 山东 山东 湖北 黑龙江 江苏 江苏 黑龙江 江苏 黑龙江 江苏 山东 湖北 江苏 黑龙江 辽宁 湖北 湖北 辽宁 湖北 湖北 河南 河北 福建 上海 上海 上海 河北 福建 天津 福建 辽宁 福建 浙江 辽宁 辽宁 山东 福建 辽宁 上海 河南 河北 广西 江西 广西 表 3.8 历年中国煤油消费十强省份 ( ) 北京 北京 北京 北京 北京 北京 广东 广东 广东 上海 广东 上海 四川 上海 上海 广东 上海 广东 上海 四川 山东 四川 四川 四川 江苏 山东 江苏 山东 海南 海南 湖北 陕西 四川 陕西 陕西 陕西 山东 河南 海南 辽宁 福建 福建 安徽 新疆 新疆 云南 云南 云南 陕西 湖北 陕西 湖北 天津 山东 河南 辽宁 云南 新疆 辽宁 辽宁 45

47 煤气化技术在中国煤化工产业中应用现状调查报告 从表 3.7 表 3.8 可以看出, 柴油消费方面广东 山东 浙江是最重要的三个省 份, 煤油消费方面北京 广东 上海是最重要的三个省份 各省的排名情况比较 稳定 税率 表 3.9 税率 ( 截止到 2006 年 11 月 ) 产品名称 年度 计量单位 增值税率 消费税率 进口税率 ( 最惠国 / 普通 ) 出口税率 出口退税率 征税税率 石脑油 2006 千克 / 轻柴油 2006 千克 / 重柴油 2006 千克 / 航空煤油 2006 千克 / 正构烷烃 2006 千克 / 润滑油基础油 2006 千克 / 资料来源 : 中国统计数据应用支持系统 进出口数据网 中国统计数据库 中国统计年鉴 化工数据网 国家海关总署 关税搜 出口退税咨询网 46