煤制油科学人生.doc

煤制油的科学人生 2009年初春伊始，春寒乍暖的内蒙古鄂尔多斯草原上，我国第一个16万吨/年煤炭间接液化示范装置试车成功，乌黑的煤炭化作清澈的柴油喷涌而出，中国科学院山西煤炭化学研究所李永旺研究员与伊泰集团董事长张双旺紧紧拥抱在一起，现场每一个科研人员都明白，此时此刻我国已成为世界上继南非和荷兰之后掌握现代煤制油工业技术的第三个国家，中国三代科学家为之奋斗了60多年的梦想终于化为现实。? ? 2011年6月，国家能源局决定采用我国自主研发的中科技术、开工建设我国最大规模的神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化商业装置，彻底放弃谈判近十年、待价而沽的南非沙索公司技术，风云际会间已斗转星移，由此中国人用自己的技术大规模建设煤制油工业的帷幕徐徐展开……。作为自主煤炭间接液化技术的开拓者，李永旺研究员带领科研团队逆流而上，踏浪而行，百折不挠，矢志不移，在凤凰涅槃中破茧而出，终于用锻造出的“金刚铠甲”博弈并迎来中国煤制油工业发展的时代大潮。 　　国家使命 漫漫征程 　　石油是一个国家重要的战略物资，也是一个国家经济和社会赖以发展的血液。上世纪70年代，美国前国务卿基辛格曾说过：“谁控制了石油，谁就控制了所有国家；谁控制了粮食，谁就控制了所有的人。” 事实上，从世界范围的历史上来看，当一个国家受到战争、地缘政治、资源或经济因素所困而导致油品短缺时，就常常想起了煤制油技术，而煤制油技术的开发也常常与一个国家的发展命运息息相关。 　　煤制油主要有直接液化和间接液化两种方法。煤炭直接液化是将煤与重油混合的煤油浆在高温高压下加氢获得初原油，初原油加工再得到成品油。煤炭间接液化是将煤首先气化为合成气（H2和CO的混合气），合成气再在催化剂作用下反应生成液态烃、蜡、气态烃，该反应称为费托合成反应，合成得到的液态烃、蜡再经加工得到成品油。煤炭间接液化中的费托合成反应可在相对温和的条件下（200-300℃、2.0-3.0MPa）进行，转化获得的成品油品质更好，使得该方法更受人们青睐和重视。 　　德国是世界上第一个实践煤制油的国家。德国在第二次世界大战期间（1936-1945年）因战争机器的需求，建造了以煤为原料的9个费托合成油厂，使用常压钴基费托合成技术，总产量达到67万吨/年，二战结束后，由于石油工业的兴起，廉价油品的生产，并且早期的煤制油技术效率很低，导致煤制油装置全部关闭。 　　上世纪50年代，南非实行种族隔离制度，导致国际上对其进行石油禁运政策而被迫发展发展煤制油工业，刚开始引进德国和美国早期的合成油技术，之后在将近60多年的煤制油技术发展中，不断升级和完善技术，形成了固定床、循环流化床、固定流化床、浆态床合成工艺技术。1995年以前南非沙索公司主要依靠政府补贴维持运行，1995年后开始不再依赖于政府补贴而获得盈利，此时南非种族隔离制度已解除，已可从国外进口石油。2011年该公司销售额达170亿美元，实现利润28亿美元。目前南非沙索公司是世界上最大的综合性煤化工企业，年耗煤5000万吨以上，以煤间接液化技术为核心，年产油品和化学品850万吨，其中油品600万吨，供应南非30%的油品市场。南非近60年技术发展的实践证明煤制油产业是完全可以赢利的，技术的不断进步是突破煤制油技术经济瓶颈的关键所在。中东国家和一些非洲国家拥有丰富的石油资源，在石油开采时常常伴随着大量廉价油田气的燃烧排放，经济损失巨大。南非沙索公司将其掌握的煤炭间接液化技术转接到天然气制油中（GTL），2006年和2008年在卡塔尔和尼日利亚建成投产了两套120万吨/年天然气制油的装置。 　　除南非沙索公司外，荷兰壳牌公司也拥有工业化的费托合成油技术，针对马来西亚宾吐鲁岛大量浅海廉价天然气资源，1993年在马来西亚建成一套天然气制油的50万吨/年固定床合成油装置，近年来该装置扩建为75万吨/年，2011年又在卡塔尔建成投产了140万吨/年天然气制油装置。壳牌公司至今未将其合成油技术推广到煤制油领域。 　　到目前为止，国际上仅有南非沙索公司和荷兰壳牌公司拥有费托合成油工业技术。国际上各大石油公司均在花费巨资开发煤制油或天然气制油甚至生物质制油的工业技术，印度、印尼、澳大利亚、俄罗斯等煤炭资源丰富的国家急需发展本国的煤制油工业，中东和非洲的一些国家渴望发展天然气制油工业，而发达国家美国、英国、加拿大等国渴望拥有费托合成油工业技术，以在国际合成油市场上占领制高点并分得一杯羹。 　　中国是一个煤炭相对丰富但缺油少气的国家，也是较早开展煤制油技术开发的国家之一。煤制油工业技术的开发伴随着战争、经济发展、石油价格上涨、国际原油封锁或能源战略安全的考虑而几起几落，命运多舛。1939年当中日战争进入最困难的时候，日军对中国进行全面物资封锁，中国军队所需燃油进口非常困难时，国民政府决定学习德国技术，进行煤制油