煤基合成油工艺资料
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五、煤制油项目的利弊
1、煤制油的优点
煤制油工业目前在我国有条不紊的进行着,其工艺的研究也曾为许多发达国家炙手可热的科研课题,至今也仍保持一定的关注度,煤制油的魅力可见一斑。事实上,煤制油的成功开展确实具有许多优点。
第一,原材料较为丰富。中国的煤炭资源量约为1.5亿万吨,占全世界的10.1%,位居世界第三。根据我国多年地质勘查结果,中国常规能源包括煤炭、石油、天然气和水能。在探明的总资源量中,煤炭占87.4%、石油占2.8%。天然气占0.3%、水能占9.5%,可见煤炭在我国探明的能源总量中占绝对优势。(数据引自《新型工业化与能源工业发展》)
能源危机问题已蔓延全球,以文献、战争、贸易摩擦、物价等展现出来,石油的耗尽更是迫在眉睫。根据我国能源“富煤少油”这一特点,开展煤制油研究开发,替代石油,是符合我国能源安全层面上要求的。不同于基本依赖进口的石油,受出口国情况影响很大,也不同于生物制油,陷于粮食危机之中,较为丰富的储量为生产为稳定开展与产品的产量提供了物质保证。此外,煤炭由于储量高,在我国的价格较低,能在一定程度上降低煤制油产品的价格,使得煤制油有了市场竞争力,煤制油的成功推出必定能有效缓解油价高企的压力。
第二,生产技术有保障。虽然煤制油工业近几年才在中国有较高的关注度,但煤制油的研究实际开展的较早,并取得一定成果为支撑。最早开始进行研究的为德国,于1921年开发出Betgirs 法成功直接液化,随后于1935—39年开发的IG法已成功达到42.3万吨的规模。不但德国,英国、日本、美国、前苏联还有中国都有进行研究,开发出I.C.I、C.C.C、IGOR、H-Coal、ST-S、NEDOL 等多种直接液化工艺。在间接液化方面,更是有南非沙索公司实际成功运营几十年的经验。
近年来,中国致力于煤制油的开发,在先前的基础上又取得新的技术突破,直接液化方面的高效催化剂、CDCL工艺的开发;间接液化方面山西煤化所低温浆态床合成技术;还有对煤基多联产的探究都表明中国有丰富的经验,优秀的团队,精良的设备,适合的煤炭原料去进行煤制油的开发。相对于目前许多亟待研发与改进的新能源,煤制油功能在技术层面上具有更大的现行性。
第三,根据煤制油的产品特点,煤制油还具有多方面使用优势。采用煤制油技术制造出的油品是高清洁的,由于生产工艺其中基本不含硫,远好于直接从石油中生产的油品。在壳牌和沙索在中国进行的实验也显示,把合成油10%—15%掺到一般油品中测试排放,比传统油品减少很大比例(数据引自《化学反应》——《环球企业家》161期)。而且,煤制油工艺在设计时都比较注重环保,力求高效利用零排放,如神华所使用的技术就能实现污水零排放,油渣发电的循环经济;煤基多联产更是以循环经济为基础构想的生产技术。以上这两点都让煤制油在环保高效利用中更具优势。最后,由于使用煤制油技术生产出来的仍然是原有油品类型,基础设施、交通工具等都无需大程度改造,相对于电力汽车,LPG汽车等车体使用新构造,供气点等遍布不广而备受局限,煤制油可谓适应性最强的产能新模式。
2、煤制油存在的弊端
当然,尽管煤制油具有许多优点,在筹建伊始的备受质疑与发达国家研究多实行少的做法也并非毫无道理,煤制油确实是一把双刃剑。煤制油在具有许多优点的同时也存在一些弊端。
首先,我国煤炭资源虽多,但只是从总量上说,人口众多使得我国煤炭资源相对匮乏。目前煤炭探明可开发的保佑储备超过8230亿吨标准煤,探明在当前技术和经济条件下剩余可采储量为1145亿吨标准煤,占世界总量的比重为11.09%,世界排名第十;人均可采储量为98.94吨,占世界人均储量的53%(数据引自《新型工业化与能源工业发展》)。然而,煤炭资源一直为我国主要能源,在我国能源结构中其主体支撑作用。下表截取自2005年世界主要国家能源消费结构(以能源结构消费总量为100):
表0-2 2005年世界主要国家能源消费结构
国家煤炭石油天然气核电水电及其他
美国24.6 40.4 24.4 8.0 2.6
日本23.1 46.5 13.9 12.6 3.8
德国25.3 37.5 23.9 11.4 1.9
中国69.6 21.1 2.7 0.8 5.8
俄罗斯16.4 19.1 53.6 5.0 5.8
印度55.0 29.9 8.5 1.0 5.6 OECD国家21.1 41.0 23.0 9.6 5.4
世界27.8 36.4 23.5 6.0 6.3 由数据可以看出我国对于煤炭资源的在能源结构上的需求比例是远高于世界各国的,连较为接近的印度也高出10%以上。根据《中国能源发展报告2009》,到2020年,如果我国一次能源消费总量为35亿吨标准煤,人均消费量也只有2.3吨标准煤左右,稍高于目前世界平均水平,然而我国人均可采储量远低于世界平均水平,只为不足世界平均值的3∕5。由此可知,从长远来说,我国煤炭资源是相当不足的,煤制油实为拆东墙补西墙的权宜之计。
其次,煤制油仍面临着环境问题。煤制油并没有改变我国以煤炭为主的能源结构,反而加大了在该方面的比重,对煤炭资源的需求量加大。目前,我国巨大的能源消费规模和以煤为主的能源消费结构引起的污染物排放,以使环境不堪重负;但我国能源环境问题的严重性不仅在于现存的污染,更重要的是未来潜在的能源需求增长对国内环境的巨大压力。煤炭的开发利用造成了较严重的土壤和水环境污染,煤制油虽然减少了在生产和产品对环境的污染,但增加的原料需求促进的煤开采,污染环境。此外,煤制油无法有效降低CO
2
排放量,不符合低碳的可持续发展需求。2006年全世界
CO
2
排放量达到291.95亿吨,中国占据了第一位,我国的能源问题已成为国际能源环境问题的一个重要部分。《京都议定书》的签订使得中国在碳排放方面在未来会受到更大的限制。
最后,煤炭具有潜在利用价值,以能源方式燃烧利用实为浪费。煤炭的开发利用虽然已有很长的历史,但对煤炭的有效利用程度却比石油低得多。煤炭作为一种复杂的混合物,单是煤炭的种类