官方微博
微信公眾號(hào)
新手入門(mén)
會(huì)員類(lèi)型
在線(xiàn)咨詢(xún)
維權(quán)服務(wù)
投訴建議
聯(lián)系我們
相不相信,燒“煤”也能讓你的汽車(chē)飆起來(lái)?
生產(chǎn)一噸柴油或汽油,是不是一定要用到深褐又難看的、黏稠又難搞的、還深藏在地殼縫隙的原油呢?
現(xiàn)在告訴你,這可不一定?扇加袡C(jī)巖,也就是人們俗稱(chēng)的“煤炭”,現(xiàn)在也能成為你汽車(chē)油箱里的新“食糧”。
不要不相信,在遠(yuǎn)離世界經(jīng)濟(jì)中心地帶的南非,他們用了近50年掌握了這一技術(shù)。
神奇的“費(fèi)托合成”
從約翰內(nèi)斯堡市區(qū)驅(qū)車(chē)2個(gè)小時(shí),就抵達(dá)了南非的東部小城賽空達(dá)。3月已是當(dāng)?shù)氐某跚锛竟?jié),整座城市人煙稀少,唯有一些用鐵皮房所組成的村落,還會(huì)時(shí)不時(shí)地在眼前掠過(guò)。
普通的小鎮(zhèn),每天卻能迎來(lái)一批接著一批的油罐車(chē)。它們從當(dāng)?shù)匾患覠拸S(chǎng)里魚(yú)貫而出,裝載著汽柴油,再送到南非的各個(gè)加油站,這家工廠(chǎng)就是南非沙索集團(tuán)的核心石油生產(chǎn)基地——賽空達(dá)工廠(chǎng)。
站在寬4公里、長(zhǎng)約3公里的土地上,能看到鱗次櫛比的化工設(shè)備,有空氣分離裝置、汽柴油合成裝置(循環(huán)流化床)、大型儲(chǔ)罐、一排排管道、冒著白煙的煙囪……雖然也偶爾能閃出幾個(gè)穿著制服的工作人員,但整個(gè)廠(chǎng)區(qū)十分寧?kù)o,連機(jī)器的轟鳴聲都幾乎聽(tīng)不到。
這座工廠(chǎng),靠的就是煤炭這種黑色的固體原料,出產(chǎn)標(biāo)號(hào)等于或高于“歐Ⅴ”汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的潔凈汽柴油。
南非2600萬(wàn)噸/年的油品中,有近三分之一來(lái)自于這里,它也是全世界第一座、唯一一座煤制油工廠(chǎng)。
用原油路線(xiàn)生產(chǎn)的石油產(chǎn)品,可歸結(jié)為“液體到液體”的加工過(guò)程。把原油先做脫鹽、脫水處理,再放在蒸餾塔中,按照蒸發(fā)能力分出不同沸點(diǎn)的油品,這便是餾分。
當(dāng)然,產(chǎn)出的餾分還需要做調(diào)和、精制(如酸堿精制、加氫、脫蠟等),以去除硫、氮、氧以及蠟和膠質(zhì)等成分,最終獲得汽油、柴油等產(chǎn)品。
而“煤制油”則是“固體到液體”的生產(chǎn)路線(xiàn)。其細(xì)分為“直接液化技術(shù)”和“間接液化技術(shù)”兩大類(lèi)。
將煤炭直接加氫、產(chǎn)出石油就是直接液化技術(shù)。上世紀(jì)30年代它在德國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。中國(guó)神華集團(tuán)引入了美國(guó)碳?xì)浼夹g(shù)公司的煤液化核心技術(shù),現(xiàn)已有少量汽柴油出品。
沙索集團(tuán)也曾做過(guò)“直接液化技術(shù)”的試點(diǎn),但最終該公司還是選擇了“間接液化”的煤制油技術(shù),并使之成功運(yùn)行。
沙索集團(tuán)總經(jīng)理李斯陶告訴記者,同“間接液化”相比,“直接液化”技術(shù),多了一道“氣體生產(chǎn)”環(huán)節(jié)——把煤炭和水、空氣這三樣物質(zhì)首先做混合,就會(huì)有氣體冒出來(lái),產(chǎn)出物是一氧化碳和氫氣。
接下來(lái)的環(huán)節(jié),就是“間接液化”技術(shù)中最關(guān)鍵的一步:如何讓氣體變?yōu)槠裼汀?/P>
目前,國(guó)際上能實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的主流技術(shù)叫做“費(fèi)托合成”,其工藝如下:一氧化碳在催化劑的作用下,先會(huì)變?yōu)橐环N活性的碳物,該物質(zhì)再與氫氣反應(yīng),產(chǎn)生甲基后,進(jìn)一步聚合為各種化學(xué)品,其中就有汽油和柴油。
整個(gè)“費(fèi)托合成”技術(shù)中必須要用到催化劑。
19世紀(jì)20年代,德國(guó)人選用了與鐵離子相關(guān)的物質(zhì)做催化。它可以產(chǎn)出柴油和石蠟,但也有不少缺點(diǎn),如壽命不長(zhǎng)(30天到40天左右,導(dǎo)致鐵催化劑的消耗量會(huì)很大),一旦碰到硫,或被氧化、積碳,它都會(huì)失去作用。
于是,技術(shù)人員又找到了鈷催化劑。早期的鈷催化劑只是一些鈷氧化物、鈷-鋅氧化物等,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)研究者們也發(fā)現(xiàn),若把氧化鈷放在二氧化硅上并且增加一些催化劑的活性(即與氧化鎂等混合),催化劑的作用會(huì)更妙;而且,鈷的水處理設(shè)施簡(jiǎn)單,其壽命也更長(zhǎng)(能使用一年或以上)。此后,“費(fèi)托技術(shù)”就長(zhǎng)期使用鈷做催化處理。
“費(fèi)托技術(shù)”的難點(diǎn)還在于,操作過(guò)程不如想象的那么輕松。制造成品油之前,催化劑到底在流化床里放多少量,分離器(合成裝置中的一個(gè)環(huán)節(jié))如何不被催化劑堵住,高溫加熱操作時(shí)是否會(huì)破壞催化劑的屬性,該怎樣增加整套裝置的壓力都是一個(gè)個(gè)難點(diǎn)。
南非沙索工廠(chǎng)正在使用的叫做“循環(huán)流化床”反應(yīng)裝置,成功地解決上述難題,這使得汽柴油的生產(chǎn)變得容易許多。
揚(yáng)名南非
“費(fèi)托技術(shù)”于1925年開(kāi)發(fā),1929年在德國(guó)投入大批量生產(chǎn)。第二次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)的合成原油年產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)噸。20世紀(jì)20至30年代,英美公司也投身于該技術(shù)的開(kāi)發(fā)中,并建立了示范工廠(chǎng)。
然而,當(dāng)?shù)每怂_斯州、路易斯安那州和中東地區(qū)發(fā)現(xiàn)了新的大油田時(shí),“費(fèi)托技術(shù)”則被擱在了一邊。雖然二戰(zhàn)后美國(guó)仍然在繼續(xù)費(fèi)托研究,特別是美國(guó)礦務(wù)局進(jìn)行了合成液體燃料項(xiàng)目(1944~1985年),但這項(xiàng)技術(shù)一直沒(méi)有從實(shí)驗(yàn)室階段進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段。而該技術(shù)在南非被應(yīng)用后,終于得到了政企的各方重視。
南非煤炭?jī)?chǔ)量豐富,是世界第三大煤炭出口國(guó),煤炭占能源生產(chǎn)的98%、能源消費(fèi)的78%,但石油資源匱乏。上世紀(jì)20年代,政府便意識(shí)到了需要做一些特別的實(shí)踐。
1927年,南非議會(huì)的一項(xiàng)有關(guān)于煤制油工業(yè)是否可行的官方調(diào)查全面展開(kāi),政府希望通過(guò)了解煤制油的工藝技術(shù),來(lái)保持國(guó)家收支平衡、增強(qiáng)能源供應(yīng)的可靠性。
1935年,南非塊煤礦業(yè)精煉公司在南非的約翰內(nèi)斯堡附近建設(shè)了一家工廠(chǎng),用煤產(chǎn)出了少量的汽油,這讓當(dāng)時(shí)的企業(yè)界和學(xué)界都格外振奮。
1937年時(shí),該企業(yè)也獲得了費(fèi)托技術(shù)的許可。1945年到1947年,雖然也有其他公司使用過(guò)費(fèi)托技術(shù),并且獲得了建廠(chǎng)許可,但由于找不到資金,還是放棄了煤制油的商業(yè)計(jì)劃。
當(dāng)時(shí)的南非政府還是意識(shí)到,整個(gè)南非的能源需求未來(lái)將會(huì)增加,只有建立國(guó)有企業(yè),由政府投入大量資金,并發(fā)展煤制油技術(shù),才會(huì)解決能源自給問(wèn)題。于是到1950年時(shí),沙索這家國(guó)有公司終于出現(xiàn),展開(kāi)了煤制油的技術(shù)攻關(guān)。
沙索合成燃料國(guó)際有限公司董事總經(jīng)理歐博陽(yáng)告訴記者,1954年沙索集團(tuán)的第一個(gè)工廠(chǎng)落戶(hù)在了南非北部的沙索堡地區(qū)。1955年,最早一批汽油從該廠(chǎng)面世。當(dāng)時(shí)大約4700萬(wàn)蘭特的投資額全部是由政府實(shí)業(yè)發(fā)展公司來(lái)提供的。
在1955到1960年,煤制油工藝中的一個(gè)環(huán)節(jié)“合成醇反應(yīng)器”的效率不斷提高,整個(gè)費(fèi)托工藝的基本原理和商業(yè)化等都被技術(shù)、操作人員所掌握,工廠(chǎng)逐漸步入了正軌。
“1972年的時(shí)候,沙索集團(tuán)也考慮是不是要做第二個(gè)煤制油工廠(chǎng)以應(yīng)對(duì)不斷增加的能源需求。但當(dāng)時(shí)石油價(jià)格偏低,并沒(méi)有太大的經(jīng)濟(jì)性!睔W博陽(yáng)告訴記者,真正的機(jī)遇和挑戰(zhàn)出現(xiàn)在1973年“10月贖罪日”之戰(zhàn)后,石油輸出國(guó)組織將石油價(jià)格大幅上漲到了每桶12美元,相比3年前翻了4倍,而且宣布對(duì)美國(guó)實(shí)行石油禁運(yùn)。
通過(guò)9個(gè)月的論證,南非政府決定在1974年修建一座比沙索堡工廠(chǎng)面積大10倍的工廠(chǎng),這也就是現(xiàn)在的賽空達(dá)廠(chǎng)。1980年該工廠(chǎng)建設(shè)完畢后,總計(jì)投資32億美元。
在賽空達(dá)二廠(chǎng)建設(shè)期間,國(guó)際油價(jià)按照現(xiàn)在的匯率來(lái)看,已經(jīng)約為85到86美元/桶,賽空達(dá)如果建成的話(huà),應(yīng)該是有盈利的。
隨后,1979年的伊朗革命再次催生油價(jià)大漲到了每桶40美元,南非政府決意開(kāi)建第三個(gè)沙索煤制油廠(chǎng),地點(diǎn)也設(shè)置在了賽空達(dá)。二廠(chǎng)和三廠(chǎng)的每日產(chǎn)量各為8萬(wàn)桶。
如今,沙索集團(tuán)已成為一個(gè)總計(jì)產(chǎn)油15億桶的煉廠(chǎng),創(chuàng)造就業(yè)19.8萬(wàn)人,為國(guó)家每年節(jié)省了47億美元的外匯。其煤制油業(yè)務(wù)既可以看作是經(jīng)濟(jì)層面(油價(jià)較高)所推動(dòng)的,也有“石油制裁”等這樣的政治因素蘊(yùn)含其中。因?yàn)楫?dāng)歐佩克宣布禁運(yùn)之后,歐美等大型石油企業(yè)就無(wú)法得到原油,更談不上向其他國(guó)家供應(yīng)石油產(chǎn)品了。
中國(guó)樣本:同一技術(shù)的不同產(chǎn)品
南非賽空達(dá)的煤制油生產(chǎn)廠(chǎng)模式,正在向全世界其他地區(qū)復(fù)制。
沙索中國(guó)區(qū)總裁莊思強(qiáng)表示,目前在中國(guó),沙索與神華集團(tuán)在寧夏著手建立一家1:1投資的煤制油廠(chǎng),總投資約為560億元人民幣,總產(chǎn)量相當(dāng)于一個(gè)300多萬(wàn)噸的柴油廠(chǎng)。雙方期望今年能獲得國(guó)家發(fā)改委的核準(zhǔn)。
莊思強(qiáng)說(shuō),就煤制油的成本和收益,無(wú)論是在中國(guó),還是在南非,都非常相似,區(qū)別在于時(shí)間。
之所以要選擇寧夏,原因是這里有多個(gè)神華集團(tuán)的煤礦,資源能夠解決。當(dāng)初在南非選址時(shí),沙索集團(tuán)也是因?yàn)榭吹搅水?dāng)?shù)鼐嚯x煤炭基地較近(2到4公里)這一條件。
沙索技術(shù)有限公司一位高層Steve Venables表示:“我們擁有煤礦,所以我們不從市場(chǎng)買(mǎi)!倍袢A和沙索兩方未來(lái)也可能單獨(dú)成立一家煤礦企業(yè),將寧煤的部分煤礦資產(chǎn)直接注入到這家公司之中,供應(yīng)給寧夏煤制油項(xiàng)目。
李斯陶告訴記者,沙索并不是一家單單賣(mài)“費(fèi)托技術(shù)”的公司,在全球投資時(shí),他們采用的模式就是與合作伙伴參股。
煤制油工藝還需要大量的水作為原料。賽空達(dá)廠(chǎng)距離水源地也比較近,在20公里左右。寧夏當(dāng)?shù)氐拿褐朴陀盟矊⑼ㄟ^(guò)引黃河水來(lái)解決。
在賽空達(dá),一噸油需耗水10到12噸,當(dāng)然這包括了化工產(chǎn)品在內(nèi)的水耗情況。而在中國(guó)寧夏項(xiàng)目,估計(jì)每噸油的耗水量在8噸左右。無(wú)論是南非還是中國(guó)寧夏,水資源都是比較匱乏的,更省水的設(shè)計(jì)才可能更加具有經(jīng)濟(jì)性。
另一處差異還在于費(fèi)托工藝路線(xiàn)的不同。在南非賽空達(dá)廠(chǎng)使用了“高溫費(fèi)托”技術(shù),它可以產(chǎn)出更多汽油。
在中國(guó)寧夏,將采用“低溫費(fèi)托”技術(shù),產(chǎn)出的成品油中大部分為柴油(約為75%),其次為石腦油、液化氣等(分別占產(chǎn)出品總量的23%、2%左右)。這也是因地制宜的結(jié)果。畢竟中國(guó)目前已有了大量傳統(tǒng)工藝的石油煉廠(chǎng),汽油產(chǎn)量并不少,柴油需求較大但目前產(chǎn)量還不充足。
“我們工廠(chǎng)生產(chǎn)出來(lái)的柴油品質(zhì)超過(guò)了歐Ⅴ的標(biāo)準(zhǔn)。這種油品既可以直接應(yīng)用于終端消費(fèi)用戶(hù),也可以由煉廠(chǎng)作為調(diào)和油使用。我們?cè)诳ㄋ?氣制油工廠(chǎng))的實(shí)踐表明,我們已有兩年半的時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)品的銷(xiāo)售,多數(shù)都是用于煉廠(chǎng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)和。”歐博陽(yáng)說(shuō)道。
煤制油的另一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)還有二氧化碳的收集和排放。李斯陶說(shuō):“這不僅僅是中國(guó)面臨的問(wèn)題,而且是一個(gè)世界性的問(wèn)題。和一般火力發(fā)電比,費(fèi)托工藝所產(chǎn)生的二氧化碳是非常高純度的。如果做二氧化碳封存,我們收集二氧化碳所發(fā)生的費(fèi)用只有火力發(fā)電收集二氧化碳花費(fèi)的20%。”
歐博陽(yáng)也表示:“我們已與合作伙伴神華集團(tuán)達(dá)成了一致,將支出的一部分額外費(fèi)用用于提高產(chǎn)能、減少二氧化碳的排放。為了做二氧化碳的封存和驅(qū)油工作,公司委托了斯倫貝謝公司做這方面的研究,研究的第一階段已經(jīng)完成,現(xiàn)在正在進(jìn)行第二階段的研究,在周邊尋找一些地區(qū),能做二氧化碳的驅(qū)油或?qū)⒍趸加蒙疃塞}水封存。所有這些項(xiàng)目和可能性,都會(huì)給投資方帶來(lái)效益,也希望以此建設(shè)一個(gè)二氧化碳儲(chǔ)存的示范項(xiàng)目!
背景資料:清潔煤
清潔煤技術(shù)是指在煤炭從開(kāi)發(fā)到利用全過(guò)程中, 旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術(shù)的總稱(chēng)。
清潔煤技術(shù)主要包括兩個(gè)方面:一是直接燒煤潔凈技術(shù)。這是在直接燒煤的情況下,需要采用相應(yīng)的技術(shù)措施:①燃燒前的凈化加工技術(shù),主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術(shù)。②燃燒中的凈化燃燒技術(shù),主要是流化床燃燒技術(shù)和先進(jìn)燃燒器技術(shù)。③燃燒后的凈化處理技術(shù),主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術(shù)。
二是煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)。主要是煤的氣化以及液化技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)和燃煤磁流體發(fā)電技術(shù)。
來(lái)源:路透社
煤炭網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:
凡本網(wǎng)注明"來(lái)源:煤炭網(wǎng)m.shanesbookmarks.com "的所有文字、圖片和音視頻稿件,版權(quán)均為"煤炭網(wǎng)m.shanesbookmarks.com "獨(dú)家所有,任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人在轉(zhuǎn)載使用時(shí)必須注明"來(lái)源:煤炭網(wǎng)m.shanesbookmarks.com ",違反者本網(wǎng)將依法追究責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,是本著為讀者傳遞更多信息的目的,并不意味著本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載使用時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的稿件來(lái)源,禁止擅自篡改稿件來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。違反者本網(wǎng)也將依法追究責(zé)任。 如本網(wǎng)轉(zhuǎn)載稿件涉及版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)作者在兩周內(nèi)盡快來(lái)電或來(lái)函聯(lián)系。
網(wǎng)站技術(shù)運(yùn)營(yíng):北京真石數(shù)字科技股份有限公司、喀什中煤遠(yuǎn)大供應(yīng)鏈管理有限公司、喀什煤網(wǎng)數(shù)字科技有限公司
總部地址:北京市豐臺(tái)區(qū)總部基地航豐路中航榮豐1層
京ICP備18023690號(hào)-1 京公網(wǎng)安備 11010602010109號(hào)