山西潞安礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司（簡稱“潞安集團”），是山西省屬七大煤炭企業(yè)集團之一，是以煤為基、多元發(fā)展的能源企業(yè)集團。截至2013年底，潞安集團共有二級子公司78個，其中控股子公司56個，參股子公司22個；總資產(chǎn)達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強中排第430位。

潞安集團堅持“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)有限公司強強聯(lián)合、優(yōu)勢嫁接，打造了高端創(chuàng)新平臺，成功地完成了煤制油示范工程項目。

一 示范項目簡介

潞安集團16萬噸/年煤基合成油示范項目，是國家“863”高新技術(shù)項目和中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重大項目的延伸，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)確定的國家級示范項目，目的是為產(chǎn)業(yè)化積累工程經(jīng)驗。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)項目列入國家“十一五”期間“863”計劃先進能源技術(shù)領(lǐng)域“以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)示范工程”重大項目課題，它的建設(shè)對于我國具有自主知識產(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作用。

該項目對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。

潞安集團煤制油示范項目是全國唯一的同時使用鐵基、鈷基兩種工藝進行煤基合成油的企業(yè)。以煤基合成油示范項目為核心，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，降低了煤炭運輸成本，同時做到了“煤不見天、不落地”降低了對環(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、210萬噸焦化廠五個生產(chǎn)單元。高位循環(huán)區(qū)的最大特點是，在廢水、廢氣、廢渣綜合利用的基礎(chǔ)上，實施高端化的多聯(lián)產(chǎn)、多技術(shù)、多循環(huán)，把廢品變成精品，達到高端化循環(huán)、耦合化節(jié)能的效果。

潞安集團煤基合成油示范項目于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，潞安集團煤基合成油示范項目全面進入試運行階段。

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)鎖斗進料系統(tǒng)進入碎煤加壓氣化爐，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入低溫甲醇洗工序，在此脫除H₂S和CO₂，凈化后的合成氣去費托合成生產(chǎn)油品。

費托合成工序采用16萬噸/年鐵基漿態(tài)床費托合成并聯(lián)5萬噸/年鈷基固定床費托合成，其中鈷基費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150噸/小時鍋爐加熱除氧水生產(chǎn)4.0兆帕的中壓蒸汽，一部分用于推動汽輪機做功，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入氣化爐生產(chǎn)煤氣；園區(qū)采用6臺（5開1備）碎煤加壓氣化爐（“魯奇爐”）生產(chǎn)20萬方/小時粗煤氣，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?、粗苯、中油作為副產(chǎn)品銷售。

凈化：采用先進的“低溫甲醇洗”工藝，將氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣會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)進行脫除，總硫含量脫除精度達到不大于1毫克/升，CO₂脫除精度達到小于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到99%以上，用于合成尿素及與合成油尾氣進行重整回收。

合成及加氫：用凈化后的煤氣在催化劑作用下進行費托反應(yīng)，目前園區(qū)內(nèi)有兩套費托裝置。鐵基漿態(tài)床費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。鈷基固定床費托合成裝置采用潞安集團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)費托蠟、精細(xì)化工產(chǎn)品（液態(tài)烷烴等）。

費托合成柴油無硫、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81，硫含量僅為0.05毫克/升，色度小于0.5，直觀對比清澈如礦泉水一般。目前全球范圍內(nèi)對性能和環(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行回收利用，同時減排二氧化碳。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，同時解析出的一氧化碳?xì)饨?jīng)壓縮機加壓至3.3兆帕后送至費托合成裝置用于調(diào)節(jié)氫碳比。

聯(lián)產(chǎn)“1830”項目：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氣，生產(chǎn)18萬噸/年液氨，每年回收氮氣19.6萬噸；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，進一步降低能耗，該裝置裝機容量11.5MW。

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

潞安集團煤基合成油示范項目于2011年8月達到了滿負(fù)荷運行，累計運行時間超過3萬小時。

通過示范，潞安集團首創(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，為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實基礎(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”計劃和“973”計劃，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)、運行、調(diào)整和優(yōu)化，達到能耗低、產(chǎn)出高、低碳化生產(chǎn)。潞安集團同時掌握了鐵基漿態(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)和裝置運行經(jīng)驗，鍛煉了技術(shù)隊伍，為建設(shè)百萬噸級工業(yè)化裝置打下了堅實的基礎(chǔ)，對于以煤炭為主要能源的國家和地方經(jīng)濟具有十分重要的戰(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收，整體技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先和國際先進。

該示范項目證明，潞安集團已經(jīng)具備了進一步發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。

四 產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展計劃

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

“十三五”期間，潞安集團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目。

忻州一體化項目建成后，潞安集團將在山西省內(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，高等級清潔燃料油占60%～70%，精細(xì)化學(xué)品占30%～40%，年銷售收入達500億～600億元，利稅上百億元，總體技術(shù)達到國際領(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，但因我國對成品油實行政府指導(dǎo)價，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)虧損時享受國家財政補貼，而煤基合成油企業(yè)在油品煉制工藝上相對于石油煉制工藝復(fù)雜、加工成本略高，但未享受國家財政補貼，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，而且繁重的消費稅和財務(wù)成本給企業(yè)帶來了巨大的投資風(fēng)險。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)在減免消費稅、環(huán)保補貼、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)域的特點是富煤、缺水、交通運輸不發(fā)達，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。