一條生產(chǎn)線(xiàn) 煤海變“油田”

★ 煤直接液化制油項目工藝技術(shù)應用已不存在本質(zhì)性問(wèn)題，目前已經(jīng)掌握核心技術(shù)，可根據國家發(fā)展需要實(shí)現快速復制。我國煤直接液化技術(shù)已在全世界13個(gè)國家申請了專(zhuān)利。

★ 煤直接液化制油項目為國家儲備了先進(jìn)環(huán)保方面的科研技術(shù)，達到了綠色示范的目的，環(huán)保效應是顯著(zhù)的，環(huán)保投入也是巨大的。

★ 煤基直接液化油品是不可多得的優(yōu)異、清潔油品，具有在精細化工領(lǐng)域的應用前景，具有作為軍事和航空航天領(lǐng)域特種油品的潛質(zhì)，將在能源供給革命中作出突出貢獻。

★ 煤制油企業(yè)利潤與國內成品油的價(jià)格定價(jià)機制、國家消費稅的調整思路逆向，期待制定更完善的標準。按照目前的運行成本和消費稅政策來(lái)看，每桶石油價(jià)格55美金時(shí)，煤直接制油項目第一條生產(chǎn)線(xiàn)就可實(shí)現盈利。

從“烏金”到透明油品，煤炭被賦予無(wú)限可能。

國家能源集團煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，目前運營(yíng)著(zhù)全球唯一一條百萬(wàn)噸級煤炭直接液化制油工業(yè)化示范生產(chǎn)線(xiàn)。這條生產(chǎn)線(xiàn)于2004年啟動(dòng)建設，在2008年底試產(chǎn)成功，設計年產(chǎn)煤基柴油、石腦油等成品油108萬(wàn)噸，煤直接液化瀝青等副產(chǎn)品70萬(wàn)噸。

據鄂爾多斯煤制油分公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理王建立介紹，經(jīng)過(guò)多年探索，這條生產(chǎn)線(xiàn)目前已具備示范效應。

根據《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規劃》，第二、三條生產(chǎn)線(xiàn)已被國家列為重點(diǎn)項目，目前正在籌備之中。

具備戰略意義的煤直接液化制油

我國煤直接液化制油的發(fā)展，可追溯到上世紀末本世紀初。

我國能源結構特征為富煤、貧油、少氣。進(jìn)入21世紀，國民經(jīng)濟增速加快，迅速拉動(dòng)內需。海關(guān)總署數據顯示，2000年，我國原油進(jìn)口量創(chuàng )紀錄地達到7013.4萬(wàn)噸，較1999年增長(cháng)了91.5%?；趪鴥仁唾Y源比較稀缺的現狀，以煤制油成為能源戰略的重要舉措。

2000年前后，原神華集團用3年時(shí)間，在具有我國自主知識產(chǎn)權863催化劑研發(fā)的基礎上，對世界三大煤直接液化技術(shù)（美國HTI工藝、德國IGOR工藝和日本NEDOL工藝）進(jìn)行對比，最初決定采用美國HTI煤直接液化工藝，后經(jīng)深入研究發(fā)現，該工藝具有較大缺陷，不能保證工業(yè)化需要，因此走上了自主研究創(chuàng )新的道路。

2004年6月，具有我國自主知識產(chǎn)權的煤直接液化工藝技術(shù)通過(guò)評估和鑒定，日耗煤6噸的直接液化實(shí)驗裝置成功穩定運行。同年，在我國最大煤田——神府東勝煤田上，鄂爾多斯煤直接液化生產(chǎn)基地破土動(dòng)工，并于2008年底建成投產(chǎn)。

2005年大學(xué)一畢業(yè)就來(lái)到項目現場(chǎng)的王喜武，如今已是鄂爾多斯煤制油分公司煤液化生產(chǎn)中心副經(jīng)理?；仡櫝踅◤S(chǎng)時(shí)的滿(mǎn)目黃沙與溝坎，王喜武感慨，從場(chǎng)地建設到試車(chē)再到首次投煤，這個(gè)項目“可以說(shuō)是奇跡”。

據王喜武介紹，該項目從2008年年底原始投煤一次成功運行至今，已經(jīng)安全穩定運行10年多，各項技術(shù)已經(jīng)成熟，大型設備、核心設備等進(jìn)口設備絕大部分已實(shí)現國產(chǎn)化。

最近3個(gè)周期，煤直接液化裝置單周期運行時(shí)間分別達到420天、410天和415天，而單周期運行時(shí)間設計值僅為310天。運行時(shí)間大幅超出設計值表明，我國百萬(wàn)噸級煤直接液化項目技術(shù)和裝備水平日益成熟。

作為世界唯一的煤直接液化制油項目，是否表明該項目復制難度大、限制條件多？王建立表示，以前，現代煤直接液化技術(shù)在世界上未實(shí)現工業(yè)化，主要存在核心工藝及工程化技術(shù)開(kāi)發(fā)、關(guān)鍵裝備與超大超厚設備制造和系統集成與裝置安全穩定長(cháng)周期運行三大難題，以及大型煤化工水耗大等不利因素。

而目前，難題已經(jīng)攻克、制約已經(jīng)突破。我國此項煤直接液化技術(shù)已在全世界13個(gè)國家申請了專(zhuān)利。經(jīng)國家發(fā)改委委托中國石化聯(lián)合會(huì )綜合評估，應用該項專(zhuān)利建設的第一條百萬(wàn)噸級的工業(yè)化示范生產(chǎn)線(xiàn)，基本達到了預期的工藝技術(shù)指標。

“如今，煤直接液化制油項目工藝技術(shù)應用已不存在本質(zhì)性問(wèn)題，我們已經(jīng)掌握了核心技術(shù)，可以根據國家發(fā)展需要實(shí)現快速復制。”王建立說(shuō)。

海關(guān)總署數據顯示，2009年我國石油進(jìn)口依存度超過(guò)了50%的國際公認紅色警戒線(xiàn)，2015年對外依存度超過(guò)了60%，2018年我國原油進(jìn)口量居全球首位，對外依存度為70.9%。

為國家儲備環(huán)?？蒲屑夹g(shù)

“煤化工”與“污染”并非相伴相生。國家能源集團煤制油化工有限公司副總經(jīng)理劉夏明認為，煤化工在控制大氣污染物排放方面，具有先天性?xún)?yōu)勢。

和傳統的煤炭加工方式——燃煤發(fā)電相比較，同樣加工1噸含硫量相同的煤，其二氧化硫排放量只有電廠(chǎng)超低排放量的1/5。在氮氧化物（產(chǎn)生PM2.5的主要物質(zhì)）方面，發(fā)電站為空氣燃燒，空氣中含有大量氮氣，產(chǎn)生NOx。

而煤化工為純氧燃燒，采用空分裝置把氧氣和氮氣分離開(kāi)，廢氣中NOx量極少。此外，煤氣化的反應溫度多在1000攝氏度以上，上百大氣壓下高溫高壓全密閉環(huán)境運行，不易產(chǎn)生粉塵。

經(jīng)過(guò)煤化工裝置排出的二氧化碳濃度極高，一般在95%到98%之間。鄂爾多斯煤制油分公司以煤制氫裝置排放的二氧化碳尾氣為原料，在廠(chǎng)西約11公里處的封存場(chǎng)地建設了10萬(wàn)噸/年CCS全流程（二氧化碳捕集、液化封存）示范項目。目前已經(jīng)封存了約30萬(wàn)噸的二氧化碳，技術(shù)達到國際先進(jìn)水平。

王建立表示，對于煤制油而言，環(huán)保的難點(diǎn)主要體現在污水處理方面。

“考慮到位于生態(tài)環(huán)境較為脆弱地區，我們在項目環(huán)評報告書(shū)中歷史性地提出了工業(yè)廢水‘零排放’的環(huán)保要求。建成投產(chǎn)后，通過(guò)集成采用先進(jìn)的污水處理工藝，摸索出‘清污分離、污污分治、分質(zhì)回用’的治理方法，實(shí)現了最高環(huán)保目標。”王建立說(shuō)。

據鄂爾多斯煤制油分公司環(huán)保儲運中心管理人員王偉介紹，該項目噸油水耗目前已由設計的10噸降到6噸以下（國家能源局標定為5.82噸），是水耗極低的煤化工項目。

煤直接液化制油項目生產(chǎn)水源原核定為地下水，鄂爾多斯煤制油分公司基于保護地下水資源綠色發(fā)展的理念，投資2.5億元建設凈水廠(chǎng)，將收集的煤礦疏矸廢水經(jīng)過(guò)凈化處理，用于煤直接液化生產(chǎn)，實(shí)現了煤直接液化先期工程工業(yè)水源替代，同時(shí)為國家儲備了先進(jìn)環(huán)保方面的科研技術(shù)，達到了綠色示范的目的。

“環(huán)保效應是顯著(zhù)的，環(huán)保投入也是巨大的。”劉夏明表示。

煤直接液化制油項目第一條生產(chǎn)線(xiàn)原設計環(huán)保投資為8.9億元，占項目總投資的7.02%。項目建成投運之后，鄂爾多斯煤制油分公司繼續投入大量資金用于環(huán)保研發(fā)、技術(shù)創(chuàng )新等方面，陸續新建和改造污水治理及回用、環(huán)保設施和污染物治理等項目，至環(huán)保驗收時(shí)，環(huán)保投資累計達22.5億元，環(huán)保投資比率提高至15.32%。

開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品市場(chǎng)

在鄂爾多斯的烏蘭木倫鎮主干道一側，一座藍色調的、印著(zhù)“國家能源集團煤制油”字樣的加油站引人注目。據同行人介紹，這是國家能源集團現在唯一一個(gè)加油站，其提供車(chē)用汽、柴油，油品為煤直接制油產(chǎn)品。

如今，除了中石油、中石化、中海油和中化的加油站，國家能源集團也加入到成品油批發(fā)零售大軍中。目前，鄂爾多斯煤制油分公司正在穩步推進(jìn)銷(xiāo)售終端網(wǎng)絡(luò )建設工作。

“使用煤直接液化的油品給機動(dòng)車(chē)加油，車(chē)輛尾氣污染物排放最多可下降50%左右。”王建立說(shuō)。

據王建立介紹，由煤基直接液化形成的油品具有區別于石油基油品的獨特品質(zhì)——顯著(zhù)的“一大三高四低”（大比重，高體積熱值、高體積比熱容、高熱安定性，低硫含量、低氮含量、低芳烴含量、低凝點(diǎn)）優(yōu)異特性，作為普通民用機動(dòng)車(chē)用油，并未發(fā)揮出該油品的全部?jì)?yōu)勢。因此，煤直接液化的市場(chǎng)開(kāi)拓遠不止于此。

《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規劃》指出，要在總結鄂爾多斯108萬(wàn)噸/年煤直接液化裝置運行實(shí)踐的基礎上，進(jìn)一步改進(jìn)和完善溶劑油平衡，開(kāi)發(fā)超清潔汽、柴油以及軍用柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特種油品的生產(chǎn)技術(shù)。

據悉，依托煤直接液化油品特性開(kāi)發(fā)環(huán)烷基油是實(shí)現油品增值的重要探索途徑。煤直接液化的石腦油經(jīng)過(guò)驗證，被認為是世界上最好的芳烴原料，芳烴含量高達76%至78%，且還有提升空間。環(huán)烷基原油是世界最寶貴的稀缺原油資源之一，其儲量?jì)H占原油總儲量的2.2%，總產(chǎn)量約占原油總產(chǎn)量的4.3%。

王建立表示，未來(lái)可整合技術(shù)資源，開(kāi)發(fā)系列高端產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品結構，開(kāi)展煤直接液化白油、低芳溶劑油等產(chǎn)品的研發(fā)應用，研究環(huán)烷基油在精細化工領(lǐng)域的應用。

此外，煤基直接液化油品是不可多得的優(yōu)異、清潔油品，具有作為軍事和航空航天領(lǐng)域特種油品的潛質(zhì)，將在能源供給革命中作出突出貢獻，應用前景極廣。目前，國家能源集團依托煤炭直接液化國家工程實(shí)驗室成立了航空油品研究室、低凝點(diǎn)油品研究室等科研機構。

去年開(kāi)始，鄂爾多斯煤制油分公司啟動(dòng)建設了油渣萃取項目，立足研發(fā)煤基瀝青下游產(chǎn)品。該公司計劃以生產(chǎn)出的高級煤基瀝青為原料，逐步開(kāi)展研發(fā)高質(zhì)量、高效益的針狀焦、炭黑、高比表面活性炭、道路瀝青改性劑、電極材料等系列高端產(chǎn)品相關(guān)工作。

煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待優(yōu)化

煤制油產(chǎn)業(yè)盈利能力如何？

據劉夏明介紹，成品油成本主要由原料（煤炭）成本和固定成本組成。按目前既有技術(shù)水平和指標計算，每3.3噸到3.5噸的標準煤（含煤氣化用煤），可生產(chǎn)出1噸成品油。

在煤直接液化制油項目中，以熱值5500大卡以上的坑口煤價(jià)格370元/噸計，生產(chǎn)1噸成品油的原料成本在1200元左右。

國家能源集團108萬(wàn)噸/年煤直接液化制油項目投產(chǎn)之初，油價(jià)在每桶80美金以上，項目每年可有4億元至5億元的利潤。但在2015年前后，油價(jià)下跌，消費稅同時(shí)相應增加。2015年至2017年，項目連續虧損。

“2018年，隨著(zhù)油價(jià)回升，同時(shí)新產(chǎn)品陸續研發(fā)上市，企業(yè)又開(kāi)始盈利。按照目前的運行成本和消費稅政策來(lái)看，每桶石油價(jià)格55美金時(shí)，煤直接液化制油項目第一條生產(chǎn)線(xiàn)就可實(shí)現盈利。”劉夏明說(shuō)。

根據相關(guān)政策，高油價(jià)時(shí)，國家為穩定成品油價(jià)格，下調消費稅；低油價(jià)時(shí)，國家為防止過(guò)度消費、污染環(huán)境，適當上調消費稅。

然而，煤制油企業(yè)利潤完全與國內成品油的價(jià)格定價(jià)機制、國家消費稅的調整思路逆向，國際油價(jià)高時(shí)，煤制油企業(yè)利潤高而消費稅低，國際油價(jià)低時(shí)，煤制油企業(yè)利潤薄還要承擔高額消費稅，導致企業(yè)盈利困難。

據介紹，因項目規劃時(shí)沒(méi)有配套煤炭資源，未享受到煤化一體政策優(yōu)惠，造成鄂爾多斯煤制油分公司經(jīng)濟效益遠低于國內配套自有煤礦的煤化工企業(yè)。

“建議根據《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規劃》中‘煤化一體’的發(fā)展導向，為其配套煤炭資源，實(shí)行上下游一體化，支持產(chǎn)業(yè)可持續健康發(fā)展。”王建立說(shuō)。

此外，在完善煤基直接液化產(chǎn)品鏈的過(guò)程中，煤基直接液化產(chǎn)品標準體系建設和產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣工作目前尚缺失。

“以油品標準為例，目前國家制定的油品標準，明確指出油品是‘以石油為原料’的，煤基直接液化的油品存在無(wú)標準可用的困境。”王建立說(shuō)。他表示，第二、三條生產(chǎn)線(xiàn)建設將充分借鑒首條線(xiàn)經(jīng)驗，統籌解決首條生產(chǎn)線(xiàn)暫時(shí)存在的穩定運行、產(chǎn)品多樣化和規模效益等問(wèn)題，實(shí)現煤炭規?；鍧嵏咝Ю?，推動(dòng)油品多元化供應，保障國家能源安全。

我國目前投產(chǎn)煤制油項目一覽

◆國家能源集團鄂爾多斯18萬(wàn)噸/年煤間接液化制油示范項目

◆國家能源集團鄂爾多斯108萬(wàn)噸/年煤直接液化制油示范項目

◆國家能源集團寧東400萬(wàn)噸/年煤間接液化制油示范項目

◆山東兗礦集團榆林110萬(wàn)噸/年煤間接液化制油示范項目

◆內蒙古伊泰集團16萬(wàn)噸/年煤間接液化制油示范項目

◆山西潞安集團180萬(wàn)噸/年高硫煤清潔高效利用油化電熱一體化示范項目

◆山西晉煤集團天溪10萬(wàn)噸/年合成油示范項目

◆云南先鋒化工集團20萬(wàn)噸/年煤基甲醇制汽油示范項目

◆陜西延長(cháng)石油榆林煤化集團15萬(wàn)噸/年合成氣制油示范項目