费托合成

费托合成

费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，可简称为FT反应，它以合成气(CO和H2)为原料在催化剂(主要是铁系) 和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。1923年由就职于Kaiser Wilhelm 研究院的德国化学家Franz Fischer 和Hans Tropsch开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。其反应过程可以用下式表示：nCO+2nH2─→[－CH2－]n+nH2O 副反应有水煤气变换反应H2O + CO →H2 + CO2 等。一般来说，烃类生成物满足Anderson-Schulz-Flor分布。

费托合成总的工艺流程主要包括煤气化、气体净化、变换和重整、合成和产品精制改质等部分。合成气中的氢气与一氧化碳的摩尔比要求在2～2.5。反应器采用固定床或流化床两种形式。如以生产柴油为主，宜采用固定床反应器；如以生产汽油为主，则用流化床反应器较好。此外，近年来正在开发的浆态反应器，则适宜于直接利用德士古煤气化炉或鲁奇熔渣气化炉生产的氢气与一氧化碳之摩尔比为0.58～0.7的合成气。铁系化合物是费托合成催化剂较好的活性组分。

研究进展

传统费托合成法是以钴为催化剂，所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。50年代，中国曾开展费托合成技术的改进工作，进行了氮化熔铁催化剂流化床反应器的研究开发，完成了半工业性放大试验并取得工业放大所需的设计参数。南非萨索尔公司在1955年建成SASOL－I小型费托合成油工厂，1977年开发成功大型流化床Synthol反应器，并于1980年和1982年相继建成两座年产1.6Mt的费托合成油工厂（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。此两套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。反应温度320～340℃，压力2.0～2.2MPa。产品组成为甲烷11%、C2～C4烃33%、C5～C8烃44%、C9以上烃6%、以及含氧化合物6%。产品组成中轻质烃较多，适宜于生产汽油、煤油和柴油等发动机燃料，并可得到醇、酮类等化学品。目前，以煤为原料通过费托合成法制取的轻质发动机燃料，在经济上尚不能与石油产品相竞争，但对具有丰富廉价煤炭，而石油资源贫缺的国家或地区解决发动机燃料的需要，费托合成法也是可行的。另外，近年来南非SASOL公司改良费托合成，其创造的巨大经济效益，正在吸引全世界的瞩目。2006年4月，利用中科院山西煤炭化学研究所自创技术（费托合成、煤基液体燃料合成浆态床技术），由煤化所牵头联合产业界伙伴内蒙古伊泰集团有限公司、神华集团有限责任公司、山西潞安矿业（集团）有限责任公司、徐州矿务集团有限公司等和科研机构共同出资组建成立了中科合成油技术有限公司。实现了中国的煤炭间接液化技术的真正产业化。

中煤集团

中国中煤能源集团有限公司是国务院国资委管理的大型能源企业，主营业务包括煤炭生产及贸易、煤化工、坑口发电、煤矿建设、煤机制造、煤层气开发，以及相关工程技术服务。现有全资公司、控股和均股子公司41户，境外机构4户，参股企业11户，在册职工12.1万。截至2009年12月31日，总资产1476亿元。

中煤集团是中国第二大煤炭生产企业，连续三年产量过亿吨。主要矿区有山西平朔、离柳、乡宁矿区，江苏大屯矿区，内蒙古鄂尔多斯矿区，陕西榆林矿区，黑龙江依兰矿区，在建新疆哈密、准东、伊犁矿区，资源总量超过450亿吨。现有生产矿井21座，在建矿井24座，总产能超过1.6亿吨；拥有洗煤厂22座，生产能力1.2亿吨。中煤集团有近30年的煤炭、焦炭进出口贸易历史，拥有完善的物流配送中心和分销网络。大型煤焦化工和煤基醇醚、烯烃化工的设计规模和技术水平居行业领先。煤机制造企业位列全国煤机行业第一位，具备煤矿井下综采综掘成套装备研发、制造能力，技术水平和市场占有率为国内第一。煤矿建设设计企业承担了国内半数以上的千万吨级矿区、千万吨级高产高效矿井、百万吨级矿井和大型洗煤厂的设计建设任务，代表行业最高水平。

2005年2月，经国资委批准，中煤集团启动重组改制境外上市工作。2006年8月22日设立了中国中煤能源股份有限公司，12月19日中煤能源在香港联合交易所主板成功挂牌上市。2008年2月1日中煤能源回归A股。境内外上市共融资408亿元，为中煤集团搭建了资本运作的平台。另有上海大屯能源股份有限公司、太原煤气化股份有限公司分别在上海和深圳上市。

2009年，中煤集团积极应对市场变化，加快结构调整，加强企业管理，多项生产经营指标创历史最好成绩。原煤产量1.25亿吨，同比增长9.6%；国内煤炭销量保持亿吨以上，同比增长13.5%；全年利润总额预计103亿元，同口径相比利润总额创历史最好水平；实现营业收入692亿元；煤炭生产百万吨死亡率降到0.016，保持国际先进水平。

今后五年中煤集团的发展目标是实现“22255”，即：煤炭产量达到2亿吨；资产总额达到2000亿元；实现利润200亿元；建成山西、江苏、黑龙江、蒙陕、新疆等5大煤炭产业基地；形成煤炭生产、煤化工、发电、煤机制造、煤矿建设五大主业协同发展格局，进入全球领先煤炭公司行列，建设成具有国际竞争力的大型能源集团。

为确保上述目标的实现，中煤集团总体工作思路是“1458”，即：牢固树立以市场为导向、以客户为中心的经营理念，坚持生产规模化、技术装备现代化、队伍专业化、管理手段信息化的“四化”发展方向，树立高起点、高目标、高质量、高效率、高效益的“五高”标准，落实调整、改进、加强、提高八字方针，全面推进生产技术、经营管理和投资发展等各项工作，把中煤集团的改革发展推上新的台阶。

煤化工

截止2007 年底，中煤集团所属焦化公司、太原煤气化公司已形成620 万吨焦炭生产能力，是国内最大的独立机焦生产企业之一，并积极发展循环经济，开发焦炉煤气用于城市供气、煤气发电、煤焦油深加工等。

以建设具有较强竞争力的大型能源集团为发展目标，中煤集团确定发展煤基醇醚燃料和煤焦精细化工的煤化工发展道路。2006 年，随着中煤龙化公司并入中煤集团和鄂尔多斯300 万吨煤制二甲醚项目的发起筹建，中煤集团实现煤化工产业高起点快速推进。

中煤集团进行煤化工技术储备，与大连化物所开展合作，共同开发具有自主知识产权的煤基醇醚燃料和煤基烯烃技术，自主开发的“页岩流化干馏技术”获得国家专利。目前，中煤集团正在实施中煤龙化公司25 万吨甲醇项目、60 万吨油页岩制油项目，焦化公司山西灵石30 万吨合成甲醇产业链延伸项目和鄂尔多斯300 万吨二甲醚项目，规划建设黑龙江60 万吨烯烃项目等。