山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（簡稱“潞安集團(tuán)”），是山西省屬七大煤炭企業(yè)集團(tuán)之一，是以煤為基、多元發(fā)展的能源企業(yè)集團(tuán)。截至2013年底，潞安集團(tuán)共有二級(jí)子公司78個(gè)，其中控股子公司56個(gè)，參股子公司22個(gè)；總資產(chǎn)達(dá)1523億元。2013年，煤炭產(chǎn)量8878萬噸，營業(yè)收入1987.9億元，利潤6.07億元，在世界500強(qiáng)中排第430位。

潞安集團(tuán)堅(jiān)持“與能人攜手，和巨人同行”的理念，與中科院上海高研院、山西煤化所、中科合成油技術(shù)有限公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢嫁接，打造了高端創(chuàng)新平臺(tái)，成功地完成了煤制油示范工程項(xiàng)目。

一 示范項(xiàng)目簡介

潞安集團(tuán)16萬噸/年煤基合成油示范項(xiàng)目，是國家“863”高新技術(shù)項(xiàng)目和中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目的延伸，是2005年中國科學(xué)院委托中國國際工程咨詢公司通過國內(nèi)公開招標(biāo)確定的國家級(jí)示范項(xiàng)目，目的是為產(chǎn)業(yè)化積累工程經(jīng)驗(yàn)。其中，F(xiàn)-T合成技術(shù)、16萬噸合成油聯(lián)產(chǎn)60兆瓦（IGCC）電的煤炭聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目列入國家“十一五”期間“863”計(jì)劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域“以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)示范工程”重大項(xiàng)目課題，它的建設(shè)對(duì)于我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的間接液化法煤基合成油技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有重要的示范和推動(dòng)作用。

該項(xiàng)目對(duì)于保障國家能源安全具有十分重要的戰(zhàn)略意義，是山西省調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)，建設(shè)新型能源和工業(yè)基地的標(biāo)志性工程。

潞安集團(tuán)煤制油示范項(xiàng)目是全國唯一的同時(shí)使用鐵基、鈷基兩種工藝進(jìn)行煤基合成油的企業(yè)。以煤基合成油示范項(xiàng)目為核心，以屯留煤礦、余吾熱電廠為依托，通過資源合理配置，優(yōu)化集成，建成了一個(gè)以“高端化、全循環(huán)、多聯(lián)產(chǎn)”為主要特征的資源綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)。

低位循環(huán)：煤炭從井下提升至地面后一部分經(jīng)過洗選加工生產(chǎn)出噴吹煤，作為潞安集團(tuán)品牌產(chǎn)品銷往全國各地；洗選出的矸石送至矸石電廠發(fā)電利用，每年消耗煤矸石80萬噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤34.2萬噸，由此構(gòu)成園區(qū)傳統(tǒng)的低位循環(huán)系統(tǒng)。

高位循環(huán)：井下提升的原煤，不需要經(jīng)洗選直接通過皮帶輸送至煤基油公司，降低了煤炭運(yùn)輸成本，同時(shí)做到了“煤不見天、不落地”降低了對(duì)環(huán)境的污染。高位循環(huán)區(qū)包括化學(xué)品加工、油品加工、11.5兆瓦的IGCC電站、“1830”化肥生產(chǎn)線、210萬噸焦化廠五個(gè)生產(chǎn)單元。高位循環(huán)區(qū)的最大特點(diǎn)是，在廢水、廢氣、廢渣綜合利用的基礎(chǔ)上，實(shí)施高端化的多聯(lián)產(chǎn)、多技術(shù)、多循環(huán)，把廢品變成精品，達(dá)到高端化循環(huán)、耦合化節(jié)能的效果。

潞安集團(tuán)煤基合成油示范項(xiàng)目于2008年12月22日鈷基固定床合成裝置正式試車出油；2009年7月10日鐵基漿態(tài)床合成裝置正式試車出油；2009年12月4日產(chǎn)出合格尿素，潞安集團(tuán)煤基合成油示范項(xiàng)目全面進(jìn)入試運(yùn)行階段。

二 示范工藝流程

工藝主要流程包括：煤氣化、空分、低溫甲醇洗、費(fèi)托合成、PSA、油品加工、合成氨、合成尿素、大顆粒尿素等。

主要工藝流程簡述如下：氣化工序是以塊煤為原料經(jīng)鎖斗進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入碎煤加壓氣化爐，與來自鍋爐房的中壓蒸汽和來自空分的純氧進(jìn)行煤的氣化反應(yīng)。出氣化爐的高溫煤氣經(jīng)冷卻和煤氣水分離后粗煤氣進(jìn)入低溫甲醇洗工序，在此脫除H₂S和CO₂，凈化后的合成氣去費(fèi)托合成生產(chǎn)油品。

費(fèi)托合成工序采用16萬噸/年鐵基漿態(tài)床費(fèi)托合成并聯(lián)5萬噸/年鈷基固定床費(fèi)托合成，其中鈷基費(fèi)托合成制得硬蠟作為產(chǎn)品銷售，制得的軟蠟、輕油、重油以及鐵基費(fèi)托制得的重質(zhì)油、重質(zhì)蠟、輕質(zhì)油作為中間產(chǎn)品送入油品加工工序。在油品加工工序費(fèi)托合成的粗油品經(jīng)加H₂處理后最終得到產(chǎn)品柴油、石腦油和石蠟。

聯(lián)產(chǎn)合成氨裝置從費(fèi)托合成出來的反應(yīng)尾氣大部分送甲烷轉(zhuǎn)化工序制備合成氣，再經(jīng)低溫甲醇洗脫碳后去PSA變壓吸附提取氫氣，作為合成氨和油品加氫的原料，富CO解析氣送費(fèi)托合成工序循環(huán)回用。H₂分為二股：一股作為油品加工用氫；另一股送氨合成工序與來自空分工序的N₂混合后送氨合成進(jìn)行氨的合成。液氨和來自低溫甲醇洗工序的CO₂作為尿素合成的原料，在尿素合成工序采用二氧化碳汽提法工藝合成尿素并生產(chǎn)大顆粒尿素。費(fèi)托合成工序多余尾氣送IGCC工序發(fā)電。

鍋爐：送入系統(tǒng)的原煤經(jīng)過篩分后，末煤送去4臺(tái)150噸/小時(shí)鍋爐加熱除氧水生產(chǎn)4.0兆帕的中壓蒸汽，一部分用于推動(dòng)汽輪機(jī)做功，節(jié)省電耗；一部分作為氣化劑用于生產(chǎn)煤氣；乏汽用于裝置防凍伴熱及周邊村鎮(zhèn)、廠區(qū)職工的生活熱水、冬季采暖使用。鍋爐選用循環(huán)流化床，噸煤產(chǎn)蒸汽量達(dá)到9噸，飛灰殘?zhí)苛啃∮?5%。

煤制氣：篩分出的塊煤、高硫下組煤與氣化劑一同進(jìn)入氣化爐生產(chǎn)煤氣；園區(qū)采用6臺(tái)（5開1備）碎煤加壓氣化爐（“魯奇爐”）生產(chǎn)20萬方/小時(shí)粗煤氣，單爐日投煤量為500噸。為了提高轉(zhuǎn)化率，造氣爐壓力控制為3.0兆帕，床溫1200℃，噸煤產(chǎn)煤氣量為2000標(biāo)準(zhǔn)立方米。粗煤氣經(jīng)配套煤氣冷卻系統(tǒng)回收熱能后送往凈化裝置?；厥盏拿航褂汀⒋直?、中油作為副產(chǎn)品銷售。

凈化：采用先進(jìn)的“低溫甲醇洗”工藝，將氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣會(huì)同周圍焦化廠引入的焦?fàn)t煤氣中的二氧化碳和硫化氫等雜質(zhì)進(jìn)行脫除，總硫含量脫除精度達(dá)到不大于1毫克/升，CO₂脫除精度達(dá)到小于1%。脫出的硫用于生產(chǎn)硫黃膏，解析出的二氧化碳純度可達(dá)到99%以上，用于合成尿素及與合成油尾氣進(jìn)行重整回收。

合成及加氫：用凈化后的煤氣在催化劑作用下進(jìn)行費(fèi)托反應(yīng)，目前園區(qū)內(nèi)有兩套費(fèi)托裝置。鐵基漿態(tài)床費(fèi)托合成裝置采用中科合成油技術(shù)公司自主研發(fā)的催化劑，用于生產(chǎn)高品質(zhì)柴油、石腦油。鈷基固定床費(fèi)托合成裝置采用潞安集團(tuán)和中科院山西煤化所自主研發(fā)的高效催化劑，用于生產(chǎn)高品質(zhì)費(fèi)托蠟、精細(xì)化工產(chǎn)品（液態(tài)烷烴等）。

費(fèi)托合成柴油無硫、無氮、不含雜環(huán)烴。1.8升排量的柴油汽車百公里油耗僅為6升左右，比一般汽車用油節(jié)省15%，尾氣排放超過歐IV標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)行的車用柴油國家標(biāo)準(zhǔn)（國Ⅲ）要求商品柴油中十六烷值不得低于46，硫含量不得大于350毫克/升，色度不得大于1.5，而潞安煤基合成油成品柴油中十六烷含量高達(dá)81，硫含量僅為0.05毫克/升，色度小于0.5，直觀對(duì)比清澈如礦泉水一般。目前全球范圍內(nèi)對(duì)性能和環(huán)保要求頗為嚴(yán)格的歐Ⅳ柴油標(biāo)準(zhǔn)，也僅要求十六烷含量不低于54，硫含量不高于50毫克/升，足見潞安煤基合成油品質(zhì)之優(yōu)良，產(chǎn)品投放市場以來供不應(yīng)求，同時(shí)潞安合成油可作為精細(xì)化工原料廣泛應(yīng)用于石化油品的調(diào)和油，生產(chǎn)氯化石蠟、絕緣材料的原料油等。

尾氣轉(zhuǎn)化：合成油尾氣中含有40%左右的甲烷，采用中科院上海高研院、成都院自主研發(fā)的甲烷-二氧化碳重整技術(shù)和換熱式甲烷轉(zhuǎn)化技術(shù)，生成合成油原料氣進(jìn)行回收利用，同時(shí)減排二氧化碳。變換后的富裕氫氣經(jīng)過變壓吸附裝置生產(chǎn)出壓力1.8兆帕，純度為99.97%的氫氣用于油品加氫精制及合成液氨，同時(shí)解析出的一氧化碳?xì)饨?jīng)壓縮機(jī)加壓至3.3兆帕后送至費(fèi)托合成裝置用于調(diào)節(jié)氫碳比。

聯(lián)產(chǎn)“1830”項(xiàng)目：利用合成油系統(tǒng)排放出的富氫尾氣，配合空分裝置回收的高純氮?dú)猓a(chǎn)18萬噸/年液氨，每年回收氮?dú)?9.6萬噸；利用凈化系統(tǒng)脫除的二氧化碳?xì)怏w與液氨合成30萬噸/年大顆粒尿素，每年減排二氧化碳約27萬噸。

IGCC：系統(tǒng)經(jīng)過多次循環(huán)后的低熱值尾氣（熱值約2000大卡），送往IGCC裝置聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，進(jìn)一步降低能耗，該裝置裝機(jī)容量11.5MW。

廢水再利用：系統(tǒng)排放出的工業(yè)廢水、生活廢水進(jìn)行集中收集后經(jīng)過生化處理，可達(dá)到中水品質(zhì)，可用于循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水及廠區(qū)的綠化。

廢渣再利用：鍋爐、氣化爐排放出的廢渣可用于生產(chǎn)建筑材料。園區(qū)在常村礦建有1.9億標(biāo)塊矸石磚廠，每年消耗矸石43萬噸，節(jié)約6.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

三 示范結(jié)果

潞安集團(tuán)煤基合成油示范項(xiàng)目于2011年8月達(dá)到了滿負(fù)荷運(yùn)行，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間超過3萬小時(shí)。

通過示范，潞安集團(tuán)首創(chuàng)了國內(nèi)“煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)集成”，首創(chuàng)了以劣質(zhì)煤為原料的“油、氨、電、熱、化聯(lián)產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)發(fā)展模式”。試生產(chǎn)五年來，核心技術(shù)不斷優(yōu)化，產(chǎn)品向精細(xì)化、高端化、終端化進(jìn)一步延伸，在人才、技術(shù)、管理、市場開發(fā)等方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)，為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

鐵基漿態(tài)床和鈷基固定床F-T合成核心技術(shù)分別列入“十一五”期間國家“863”計(jì)劃和“973”計(jì)劃，通過技術(shù)集成和再創(chuàng)新，完成了工業(yè)放大和產(chǎn)業(yè)示范，形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)低碳化創(chuàng)新技術(shù)，為我國煤基合成油大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)條件。

通過年產(chǎn)21萬噸煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)化示范裝置的建設(shè)、運(yùn)行、調(diào)整和優(yōu)化，達(dá)到能耗低、產(chǎn)出高、低碳化生產(chǎn)。潞安集團(tuán)同時(shí)掌握了鐵基漿態(tài)床和鈷基固定床兩種F-T合成核心技術(shù)，積累了工程建設(shè)和裝置運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了技術(shù)隊(duì)伍，為建設(shè)百萬噸級(jí)工業(yè)化裝置打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于以煤炭為主要能源的國家和地方經(jīng)濟(jì)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，其工業(yè)應(yīng)用前景廣闊。

2010年10月30日和11月15日，“煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)低碳化創(chuàng)新技術(shù)”和“萬噸級(jí)鈷基鈷基固定床F-T合成技術(shù)”分別通過山西省科技廳和中科院組織的專家驗(yàn)收，整體技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先和國際先進(jìn)。

該示范項(xiàng)目證明，潞安集團(tuán)已經(jīng)具備了進(jìn)一步發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。

四 產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展計(jì)劃

“十二五”期間，依托該示范技術(shù)，潞安集團(tuán)180萬噸/年高硫煤清潔利用油化電熱一體化項(xiàng)目于2012年7月獲得國家發(fā)展和改革委員會(huì)立項(xiàng)并被列為山西省綜改試驗(yàn)區(qū)一號(hào)工程，目前正在高效、快速實(shí)施，計(jì)劃于2015年6月建成。

“十三五”期間，潞安集團(tuán)按照山西省委省政府統(tǒng)一部署和煤化工產(chǎn)業(yè)總體規(guī)劃，將依托忻州河保偏地區(qū)豐富的煤炭資源和潞安煤化工的人才技術(shù)優(yōu)勢，建設(shè)潞安忻州400萬噸/年煤炭清潔利用油化電熱一體化項(xiàng)目。

忻州一體化項(xiàng)目建成后，潞安集團(tuán)將在山西省內(nèi)形成年產(chǎn)600萬噸油品和化學(xué)品的綜合生產(chǎn)能力，占全國同期煤制油總規(guī)模的20%。其中，高等級(jí)清潔燃料油占60%～70%，精細(xì)化學(xué)品占30%～40%，年銷售收入達(dá)500億～600億元，利稅上百億元，總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。山西省將在全國煤制油行業(yè)占有重要地位。

五 政策訴求與建議

與國內(nèi)的石油化工成品煉制企業(yè)相比，雖然煤基合成油的油品品質(zhì)比普通石油基油品的品質(zhì)高，但因我國對(duì)成品油實(shí)行政府指導(dǎo)價(jià)，因此，煤基合成油油品執(zhí)行的是與普通石油基油品相同的價(jià)格。國內(nèi)石油化工成品油煉制企業(yè)，如中石油、中石化均在企業(yè)虧損時(shí)享受國家財(cái)政補(bǔ)貼，而煤基合成油企業(yè)在油品煉制工藝上相對(duì)于石油煉制工藝復(fù)雜、加工成本略高，但未享受國家財(cái)政補(bǔ)貼，企業(yè)負(fù)擔(dān)較重。單一的“煤制油”在產(chǎn)品制造成本方面沒有優(yōu)勢可言，而且繁重的消費(fèi)稅和財(cái)務(wù)成本給企業(yè)帶來了巨大的投資風(fēng)險(xiǎn)。為此，建議如下。

第一，煤制油企業(yè)屬于資金密集型、技術(shù)密集型企業(yè)，其生產(chǎn)的產(chǎn)品具有很高的清潔度和環(huán)保性，國家應(yīng)在減免消費(fèi)稅、環(huán)保補(bǔ)貼、碳排放等政策方面予以扶持。

第二，煤制油企業(yè)往往設(shè)立在我國中西部及新疆、內(nèi)蒙古等富煤地區(qū)，該區(qū)域的特點(diǎn)是富煤、缺水、交通運(yùn)輸不發(fā)達(dá)，國家應(yīng)賦予企業(yè)油品經(jīng)營自主權(quán)，就地轉(zhuǎn)化，就地消化。