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陈松:煤化工的救赎和煤焦油加氢的未来展望

发布者:多相催化转化研究组  时间:2019-05-17 17:12:15  浏览:

2019(第三届)煤焦油深加工及加氢技术大会

2019年4月11日-12日,由煤化客(煤化工领域纵深服务生态平台)、煤焦油深加工及加氢技术协作组(英文缩写:CTCG)共同主办的2019(第三届)煤焦油深加工及加氢技术大会暨煤焦油深加工及加氢技术协作组成立大会在江苏苏州知音温德姆酒店成功召开!来自煤焦油深加工及加氢领域的权威专家学者、项目业主单位、加氢技术商、工程设计方、科研院所及催化剂等相关配套装备企业代表近300人参加了本次大会。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所特聘研究员、教授陈松先生应邀出席本次大会,并针对“煤化工的救赎和煤焦油加氢的未来展望(新型煤化工方向的及下游产业趋势)”主题作大会报告,以下由CTCG秘书处根据嘉宾现场录音整理发布。

陈 松

我很荣幸和大家交流。感慨很多,有很多话要讲,我们加氢一步一步走到今天,我是很欣慰的。但今天我主要讲讲战略宏观的事情。

加氢,我应该以一个第三方中立的角度讲。煤焦油加氢协作组会议,主讲人应该是企业的主任和操作者,我们搞研究的应该是听众。听听一线的人讲问题,我们再去找研究方向。但既然让我讲,我就讲的远一些。因为煤焦油加氢完全依赖煤化工产业发展。

煤焦油发展前途决定煤化工产业未来。现在煤化工往什么方向去?和石油的竞争何去何从?我们的总量还远远不到石化的四分之一,我们要谋求突破。

我觉得我们未来的核心技术还是在焦化。我们现在做了很多煤制油——煤制油这个东西我在很多年前就说,是不可持续发展的,只能当个战略储备。但从技术上讲,最复杂、最高级的,就是煤制油、煤直接液化,煤焦油加氢,算是高技术。这里面有它的特殊性。未来的企业在争夺原料中,加工成本中,如何和石化竞争。煤焦油发展到今天,其实就是得益于成本优势,但现在成本倒挂,我们怎么突破,这个突破就是我们煤化工的能源化和化工化的突破。特别是能源,煤化工就是控着原料的来源。未来中低温煤焦油是个方向,还有中低温热解技术,它已经列入国家战略规划,但是这个规划受制于低温热解技术,所以未来,从成本优势和原料优势看,煤化工的救赎就是要联合企业,煤焦化电一体化的产业,打造千万吨级产业链。

煤焦油加氢必须面对石油竞争,石油加工产能八亿多吨,产能过剩,来工率不到70%,我个人感觉,就是因为我国错过了2008年一次国际技术转型时机,到了需要转型才发现没有技术。我们现在产能过剩,却还搞了一系列千万吨项目,但其中没有新的技术,也是国家的无奈之举。所以未来,我们可以搜集很多淘汰下来的装备,以旧换新,说个题外话,应该是好买卖。

我们民企,煤化工产业自我的救赎,就是以焦化为核心,去做热解,热解就是我国“十四五”的一个重要方向。

目前热解主要是技术还不够成熟。我们做了很多低温热解,以外热型热解为主,陕西兰炭油,内热型热解,最大问题是它会产生大量荒煤气,能量消耗太大,热值才1300多大卡。我们要突破的主要是两点,第一点就是,外热型热解能够得到更高热值的煤气,这个煤气是做下游、做化工产业链的核心,比煤焦油还值钱。而煤焦油又是一个很大众的,通过千万吨级的热解能够拉动我们大众的煤焦油。

我们煤热解也有很多技术,未来热解一定是低温热解,能获得高级半焦,半焦是我们的清洁原料来源,是我们焦油加氢重要原料。特别是煤气,100万吨的煤气,以新疆煤为原料,除去回炉用,都能达到1.36亿方,所有的热值都是4000大卡以上,做合成甲醇、合成乙二醇的资料,最重要的是它可以提氢,为我们煤焦油加氢提供廉价的氢。

我们煤焦油加氢一个核心竞争力就是看氢气来源与成本。我一直说,我们不拼别的,挣得其实全是氢气的钱。那么合成气的利用,从中低温到高温煤焦油,我们未来如何把低温煤焦油加氢做到百万级,这是未来的方向。宝泰隆公司的煤焦油两段加氢裂化的工业化使我们的煤焦油加氢得到了爆发式增长。因为加氢裂化的引入打开了煤焦油加氢的大门,这一点我们要感谢我曾经的抚研院同事韩保平,他推动了这个行业的商业化进程。

各个公司有竞争也有发展,最终我们未来就要追求规模化。油从哪里来,就看我们能否建立低温热解技术。有时候评判技术,要看能不能赚钱。中科院现在正在推动粉煤热解,我们有加拿大几十年煤化工的经验借鉴,也在研究最适合中国国情。还有,根据我们的切身经验,任何做煤热解的,都不要考虑涉及机械动设备的技术,否则建得起用不起,维护成本就是天文数字,安全风险很大,因为金属疲劳和机械密封出问题,就可能爆炸,一旦爆炸就会死人,死人切莫企业都缓不过来。

整个产业的救赎,我们提出了一个短流程的煤分级利用的工艺。短流程就是说煤制油、煤液化,最经济的就是低温焦化。

最后我回到大会的主题,煤焦油加氢是我的本行。但是协作组还是应该多听企业,真的出问题了,我们研究者再上场。现在煤焦油企业产生的主要热点问题……补硫问题、结焦问题、全馏分加工问题,这大概是三大热点。它们各有各的难题,补硫其实完全与催化剂无关,等等。这里要说一下:所有的工艺包其实就是催化剂的使用方法,催化剂决定着很多东西,高温和中低温催化剂完全不同,比如中低温煤焦油就是更多关注着预处理保护催化剂。还有催化剂(积炭)的再生问题,特别是高温煤焦油,煤焦油最大的问题就是容易积炭,除了碳粉问题,最重要的积炭源是稠环芳烃,还可能有很多不饱和的自由基,这个积炭会影响到加工的周期,那么催化剂就得有足够的碳转化能力和容碳,才能有更好的运转效果。一般正常情况下加氢催化剂到12—15%就要催活了,但如果我们有更高的容炭和碳转化能力,运转周期就能更长,成本就能降,这就是我们做研究的方向。

加氢裂化,煤焦油加氢密度的问题怎么解决?之前有代表讲了:“密度,我们要做到国五”为什么国五?“为什么石油馏分都81、82了,你们却还做到85甚至90?”这个事,说到底不是技术问题,也不是操作者的水平不行,而是原料禀赋和加工成本问题的权衡。

例如高温煤焦油,为什么比中低温煤焦油密度低?为什么我们新疆的低温煤焦油闭着眼睛都能加工到国五?就是因为原料油的组成不同。高温煤焦油100%的芳烃,肯定就密度高。那么,我们能不能解决呢?可以的。我们加氢裂化就是一个最好的解决方式,别说把密度降到0.81、0.82,降到0.79都行。原来最早做这个工艺的时候,我就说可以用灵活型加氢做到0.8以下,所以说它不是技术问题。最后决定产品密度和质量的还是固定床,不是由原料预处理决定的,这需要大家认清。灵活型的加氢裂化给煤焦油加氢打开了新天地,也是为我们和石化竞争提供了一把利剑。

煤焦油裂解和加氢工艺,主流的都是五反应器的两段加氢裂化,事实上从我定型煤焦油加氢工艺,我2007年发表的文章就已经公开了四个,现在有三个已经应用了,我希望有的企业能站出来把第四个做了,这个工艺可以实现百万吨,成本还能降低30%。

今天讲的内容,大家最关心的就是全馏分加氢。全馏分加氢,我也提到了,它是个伪命题,但大家不要误解,我说的伪命题概念是:我们加工全馏分是为了什么?我们企业是为了挣钱,而不是别的,不是为了要虚名,也不是为了报奖。我要说的是,对于中低温煤焦油就是杀鸡用牛刀,高温则是钝刀割肉——这才是我要说的伪命题概念,不是说没有技术,技术多得很,而是要看挣钱与否再玩。

全馏分加氢,怎么选择方案?煤焦油加氢最重要的是脱灰,这是稳定运行的保证,而脱金属则是完全对成本的考虑,全馏分实际就是解决脱金属问题,用各种东西脱金属都可以,就是要看成本。……还有看企业的氢气成本,如果高于1.5元甚至2元一立方,就别考虑了,就会成为伪命题,1元钱以下就可以考虑,然后考虑什么方式。

对于未来的展望,我认为浆态床和沸腾床都是全馏分加氢的方向,而且只要国家燃料油排放标准降了,沸腾床、悬浮床经济性都是不错的,这就回到了刚才说的“伪命题”上来了。你到了加工环节,要看多少转化率,对于专事研究和生产一线的内行,浆态床转化率最高70%,说90%的都是伪专家。

我们很多的技术,未来怎样发展,第四代第五代第六代发展,都是研究一代,储备一代,都是为了我们煤化工民企和石化竞争。我们有能力和国外竞争,也有能力和国外竞争,目前煤化工是个民企的世界,我们只要看清形势,掌握技术,夜有能力和央企竞争,民企才是创新的动力来源。

未来,煤化工最好向化工燃料转型,我们有优势,而高温煤焦油最适合做航天航空燃料,这是未来要做的事情,我们有很多技术可做,可创新和工业转化的领域很多,我们已经在规划第六代悬浮床加氢的技术,而企业的信心和支持更宝贵,这个大势也是国家暗中布局新旧动能转换的。

谢谢大家!