煤制油 发展历史 投资风险煤制油的发展历史 国外发展历程

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2018年中国煤制油行业发展历史及投资风险分析

字体大小: 2018-10-09 14:40  来源:中国报告网

中国报告网提示:煤制油的发展历史 国外发展历程

        煤制油的发展历史

        国外发展历程

        1923年德国Fischer和Tropsch发现在加碱铁屑上合成气(CO+H2)可制取液态烃燃料,反应条件为10~13.3 Mpa,447~567℃ ,后被称为F-T合成法。

        1925年 Fischer-Tropsch室温下合成烃类并申请专利。

        1934年德国鲁尔化学公司开始建造以煤为原料的F-T合成油厂,1936年投产,年产4000×104L。

        1935~1945年二战期间,德国共建有9个F-T合成油厂,总产量达570 kt,其中汽油占23%,润滑油占3%,石蜡和化学品占28%;同期法、日、中也建了6个F-T合成油厂,总生产能力为340 kt。二战后因不能与石油竞争而纷纷关闭。

        南非是个富煤缺油的国家,长期受到国际社会的政治和经济制裁,没有石油供应,被迫发展煤制油工业。50年代初成立了Sasol公司,开始建第一个Sasol厂,于1955年投产,1980年与1982年又分别在赛昆达建成了Sasol Ⅱ厂和Sasol Ⅲ厂。Sasol公司是目前世界上最大的煤化工综合企业,年耗原煤近50 Mt,生产油品和化学品7 Mt以上,其中油品近5 Mt。

        该公司在近50年的发展中不断完善工艺和调整产品结构,开发新型高效大型反应器,1993年又投产了一套2500 b/d的天然气基合成中间馏分油的先进的浆态床工业装置。1995年该公司利润达28亿兰盾,2000年创造财富126亿兰盾,年利润达40亿兰盾。

        70年代初荷兰Shell公司开始合成油品的研究,提出采用钴催化剂通过F-T合成制重质烃,然后再加氢裂解与异构化催化剂上转化为油品的概念。

        80年代中期,研制出新型钴基催化剂和重质烃转化催化剂,油品以柴油、煤油为主,副产硬蜡。1989年开始在马来西亚Bintulu建设以天然气为原料(GTL)的500 kt/a合成中间馏分油厂,1993年投产直径5m天然气制油浆态床反应器,2500桶/天,运转正常并盈利,生产的高品质柴油(在优质柴油中调入量为30%)远销美国加州。

        近期国际原油价格的上涨趋势和国际廉价天然气的开发,激活和加剧了GTL的开发和竞争热潮,诸多石油公司象荷兰Shell、南非Sasol、美国Exxon、美国Syntroleum、美国Rentech、美国Gulf Chevron、挪威Statoil等公司均投入巨大的人力物力开发GTL新工艺,其中Exxon公司AGC 21工艺完成了200 b/d的中试,Syntroleum公司开发的Syntroleum工艺完成了2 b/d的中试。

        国内发展历程

        1、建国前后的发展:

        1937年,日本人在锦州石油六厂引进德国以钴催化剂为核心的F-T合成技术建设煤制油厂。

        1943年投运并生产原油约100 t/a,1945年日本战败后停产。

        1949年新中国成立后,我国重新恢复和扩建锦州煤制油装置,采用常压钴基催化剂技术的固定床反应器,水煤气炉造气,1951年生产出油,1959年产量最高时达4.7万吨/年(70台箱式反应器),并在当时情况下获得了可观的利润。

        参考观研天下发布《2018年中国煤制油行业分析报告-市场深度调研与投资前景研究

        1953年,中国科学院原大连石油研究所进行了4500 t/a的铁催化剂流化床合成油中试装置,但技术未过关(催化剂磨损、粘结)。

        1959年大庆油田的发现,影响我国合成油事业的发展,1967年锦州合成油装置停产。

        2、新时期中国科学院煤制油(费托合成)的开发过程:

        80年代初,我国重新恢复了煤制油技术的研究与开发。中国科学院山西煤炭化学研究所提出将传统的F-T合成与沸石分子筛相结合的固定床两段合成工艺(MFT工艺),与此同时,开发出F-T合成沉淀型铁基工业催化剂和分子筛催化剂。

        80年代末期在山西代县化肥厂完成100 t/a工业中试,1993~1994年间在山西晋城第二化肥厂进行了2000 t/a工业试验,并产出合格的90号汽油。

        从90年代初开始,研究由合成气在F-T合成反应器中经新型钴基催化剂最大程度地合成重质烃,再将重质烃通过加氢裂解装置获得柴油、煤油并副产高附加值的润滑油和微晶蜡。

        1993~1994年间进行了2000 t/a固定床两段法煤基合成汽油工业试验,一段F-T合成采用列管式固定床反应器,使用沉淀型铁催化剂[Φ2.5×(5~10)mm],二段采用ZSM-5分子筛重整制汽油。

        90年代初进一步开发出新型高效Fe-Mn超细催化剂,在1996~1997年间完成连续运转3000 h的工业单管试验,汽油收率和品质得到较大幅度的提高。同时,提出了开发以铁基催化剂和先进的浆态床为核心的合成汽、柴油技术与以长寿命钴基催化剂和固定床、浆态床为核心的合成高品质柴油技术、煤制油工业软件和工艺包、煤制油全流程模拟和优化、工业反应器的设计等,有效地提高合成油工业过程放大的成功率。

        1997年,开始研制新型高效Fe/Mn 超细催化剂(ICC-IIA,B)。

        1998年以后,在系统的浆态床实验中开发了铁催化剂(ICC IA)。

        1999-2001:共沉淀Fe/Cu/K (ICC-IA),Fe/Mn 催化剂定型中试。

        2001年ICC IA催化剂实现了批量规模生产,新型铁催化剂ICC IB也可以批量规模廉价生产,各项指标超过了国外同等催化剂。另外,还开展了钴基合成柴油催化剂和二段加氢裂化工艺的研究,完成了实验室1500 h寿命试验,达到了国外同类催化剂水平。同时开展了用量子化学计算原理在催化机理方面的、流体力学计算原理在反应器等关键设备结构方面的研究和应用。

        2000-2002年,建立了一套千吨级规模(700 t/a)的合成油中间试验装置,并进行了多次1500 h的连续试验。

        2004年10月23日,以陈俊武院士为组长的专家组在山西太原对煤化所承担的中科院重大创新项目“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术”中的合成技术进行了成果鉴定。

        2005年9月通过了国家科技部验收。经过3年多的努力,在中科院重大项目计划、国家“863”计划、山西省政府以及企业的共同支持下,中科院山西煤化所科学家团队已经研发出了ICC-IA和ICC-IIA高活性铁系催化剂及其在千吨级规模上的生产技术、高效浆态床反应器内构件、催化剂在床层中的分布与控制、产物与催化剂分离等关键技术,全面达到了国际同类先进水平。

        中国煤制油产业投资风险分析

        一、竞争风险

        随着煤制油产业化发展,其名义上的竞争对手主要是石油企业,但煤制油产能还不能满足市场需求,故低成本生产的煤制油项目的竞争性极强。随着全球能源的日益减少,国际油价的不断上升,非常规资源的替代品会不断出现,但其量能很少,无法参与竞争,所以煤制油企业基本无竞争对手。而以非油制化工品的替代品出现将与石油企业形成比较大竞争。

        二、政策风险

        煤制油事业的成功还需要国家配套政策的支持,就目前而言,国家级的煤化工产业发展中长期整体规划及相关技术发展专项规划还未出台。因此需要国家出台科研立项、项目融资、税收减免、优质优价以及市场风险防御等相关配套政策。但是,一旦国家政策出现变动,将会对煤制油行业造成较大影响。

        三、技术风险

        经过示范工程运转的验证,我国自主开发的煤直接液化技术整体上是先进技术,但是仍有部分问题尚需进一步完善和优化改进,因此在今后的技术研发和工程建设尚需开发资源占用率更低、能效更高、环境更为友好、经济效益更佳的技术,不仅包括新的技术工艺、新型催化剂、新型反应器、新型装备等,也包括与石油炼化技术、CO2捕集与封存技术、多联产技术的集成与优化等。总体上,煤制油行业存在一定的技术风险。

        四、资源风险

        煤制油行业的原料为煤炭,而煤炭作为不可再生资源,随着煤炭资源的耗尽,我国煤制油产业面临着资源耗尽的风险。

2011-2017年中国新增煤炭储量情况
 
资料来源:观研天下整理

        五、其它风险分析

        煤制油产业发展对煤炭、水、土地等基础资源保障能力有较高的要求。例如,按照500万吨/年油品生产规模估算,至少需要配套12亿吨煤炭资源储量、2500万吨/年煤炭生产能力、5000万吨/年水资源供应能力,这对于发展煤制油产业的地区都带来不小的压力。需要统筹考虑问题如各地的煤种质量差别、水资源、环境资源容量、CO2的排放、基础设施及社会资源等。

        相关报告参考《2018-2024年中国煤制油产业现状深度调查及十三五投资方向研究报告》

目录简况
第一章 煤制油行业背景分析
第二章2016-2017年南非煤制油行业发展经验分析
第三章2016-2017年中国能源行业发展形势分析
第四章2016-2017年中国煤制油行业技术分析
第五章2016-2017年煤制油产品市场分析
第六章2016-2017年中国煤制油行业市场竞争格局分析
第七章2016-2017年我国煤制油的相关行业影响分析
第八章 中国主要煤制油企业竞争指标分析
第九章2017-2023年煤制油行业投资环境分析
第十章2017-2023年中国煤制油行业投资机会与风险分析
第十一章2017-2023年中国煤制油行业发展预测分析

资料来源:观研天下,转载请注明出处。(ZQ)


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