合成气化工如何向前推进
——煤制油的新思路
唐宏青
（北京中科合成油工程有限公司， 北京101407）
［摘 要］合成气化工发展的传统路线都堵死了，如何找到新的出路，这必须从煤制油谈起。揭示煤制油装置建设面临的困难和问题，提出3种不同的建设方案，并论述分体装置建设的优越性，费托合成新的里程碑将合成气化工向未来推进。
［关键词］合成气；煤制油；费托合成；建设整体装置；建设多联产装置；建设分体装置；新的里程碑
［中图分类号］TQ 54 ［文献标志码］A ［文章编号］1004-9932（2015）
0 引 言
合成气是煤化工、天然气化工发展的中间化合物。煤气化、天然气蒸汽转化可以得到合成气，当然合成气也可以有其他来源，如焦炉气、钢厂尾气等。
近年来国内煤气化技术已经有了很大进步，气流床、固定床、流化床等现代化煤气化技术在我国均已成熟且门类齐全。传统的UGI间歇式固定床气化技术国内近期也有所创新，将其改为连续气化，也得到了质量比较好的合成气［1］。
有了合成气，就可以进行后加工，得到众多的产品。特别是合成气制甲醇后，甲醇化工的发展路线就很多了。
最近几年国内煤化工受到冷遇，天然气化工也不是发展的主流，甲醇行业产能过剩，煤制油受到严格限制，煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、甲醇制芳烃、甲醇制汽油等煤化工项目也都已经过饱和。
许多人在问：我有合成气，如何发展？许多人说，合成气化工发展的传统路线都堵死了，该怎么办？以下谈一个合成气的新出路，看有没有条件进行突破和创新。当然，问题没有这么简单，要谈合成气的新出路，还要从煤制油谈起。
1 煤制油装置建设
中国是一个136亿人口的大国，能源需要在一切物质需要之首，有了能源，就有坚强的国防和“吃、穿、用”的物质基础。因此，煤化工企业要想国家之想，把国家的能源需要放在第一位，坚决高举这面大旗。
1.1 煤制油工艺
实际上煤制油工艺有多种，煤加氢、费托合成、甲醇制汽油、煤分质利用等。单纯的煤焦油加氢是炼油工业中的“油制油”， 不宜与煤制油混为一谈。在上述众多的工艺中，技术成熟、适合规模化生产的当属费托合成，该工艺生产的产品柴油质量好，可以就地使用，能够在西北地区推广。国内开发的费托合成也有30多年的历史，山西煤化所采用铁基催化剂，已经有3个间接液化煤制油装置投产，其中伊泰160 kt/a煤制油装置已经连续3 a实现安全、稳定、长周期、满负荷运行，2012年油品产量1716 kt，2013年油品产量1816 kt，2014年油品产量1795 kt，并且装置有盈利，标志着我国间接液化煤制油技术已经成熟。
1.2 煤制油装置建设面临的困难和问题
近年来，煤制油装置的建设不像煤制烯烃、煤制天然气那么热门，原因很简单，一方面是反对的声音比较大，另一方面是规模限制比较严格。
煤制油装置是化工装置，不是炼油装置，几百万吨级的煤制油厂对炼油来说是小厂，对化工来说是超级大厂，一个5 400 kt/a规模的煤制油厂，相当于人类从来没有见过的14 500 kt/a合成氨厂，规模如此浩大的煤气化厂，污染治理极其困难，建设和运行困难极大。同时，煤制油工厂中的炼油部分规模很小，效率不高，而煤气化部分规模很大，实际上是一个“头大尾小”的畸形工厂，建厂难度极大。
有关方面制定煤制油项目的规模必须达到1 000 kt/a，这是史无前例的单厂大规模装置，给化工装置的建设造成很大困难。
我国国土辽阔、人口众多、经济落后、情况复杂，属于发展中国家，许多地方需要扶持和发展，只允许发展超大规模装置的政策使许多中西部落后地区陷入困境。笔者认为，开辟多种规模和形式的煤制油装置建设，适应企业和地方发展的需要，才是发展煤制油工业的良策。
2 3种建设方案
实际上，国内煤制油工厂的建设不只是一条路，以费托合成为基础的煤制油装置建设就可以有以下几种方案。
2.1建设整体装置
建设整体装置是目前有关部门制定的方案。这种方案就是设定一个超大型规模，在一片新区上建设一个新厂，一次或分期建设煤制油装置。目前在建的几个工厂中，由于原料煤的品质不同，煤气化的方法也就不完全相同，但产品基本上是柴油、石脑油和液化气，不过现在正在考虑将石脑油改为汽油。
2.2建设多联产装置
建设多联产装置是高端学者提出来的学术性方案［2］。这种方案就是将煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、发电等进行多联产，可以在资源和能量利用方面综合考虑，这样的工厂规模一定很大，投资很高，是一个超大型的综合工厂。毫无疑问，这个理念在理论上是正确的，但是这样的工厂建设难度更大，建设周期更长，对环境的要求也更高，对决策层的知识面要求更广，对物资的聚集要求很高，因此很难作为样板来推广。
2.3 建设分体装置
建设分体装置是一个新的思路。在现有的炼油厂附近、煤矿坑口、水资源富集、环境容量许可的地方，建设煤制粗油和蜡油装置，包括煤气化、部分变换、合成气净化、硫回收、空分、费托合成制粗油和蜡油、尾气回收等单元装置，再将产品粗油和蜡油运往炼油厂，用以代替原油，原炼厂装置只作不大的改造和扩建。
这个方案适合在我国北方富煤地区的炼油厂附近实施，可以分期分批上一定规模的装置，投产多少，切入多少。
煤制油工厂的特点是煤气化规模很大，但炼油规模很小，这个方案的核心是不建炼油装置，克服小规模炼油的缺点，把炼油的任务交给现有的炼厂，现有的炼厂可以用煤制得的粗油和蜡油代替原油或者适当扩容，通过精炼或勾兑提高产品质量，这样，煤制粗油和蜡油的规模不一定非要有上下限，可以因地制宜。
更多内容请见《中氮肥》2015年第3期