煤化工石脑油有望成新贵

      随着各地煤制油、煤制气等大型煤化工项目的建设和投产,一种类似于石油基石脑油的新型石脑油也应运而生,成分包括混合苯、粗苯、轻质煤焦油、杂环烃等。虽然并未形成统一标准的名称,但因其化工特性,有业内人士将其归类为煤化工石脑油。目前,作为调和成品油和重要有机化工原料的这种煤化工石脑油已引起各方关注。

    作者:刘永明  来源:中国化工报


 河南能源新疆公司众泰煤焦化公司130万吨/年焦化项目建成后,将可以加工包括煤化工石脑油在内的煤制气副产品。图为项目现场。(刘琼琼 摄)

  中国作为发展中国家,对能源的需求日益增长,单靠石油开采或进口已不能满足发展的需要。在此背景下,近几年来新型煤化工的崛起,为改善中国能源结构带来希望。

  随着各地煤制油、煤制气等大型煤化工项目的建设和投产,一种类似于石油基石脑油的新型石脑油也应运而生,成分包括混合苯、粗苯、轻质煤焦油、杂环烃等。虽然并未形成统一标准的名称,但因其化工特性,有业内人士将其归类为煤化工石脑油。目前,作为调和成品油和重要有机化工原料的这种煤化工石脑油已引起各方关注。

 

  在内蒙古呼和浩特召开的华北、西北汽柴油调和原料贸易洽谈会上,来自全国各地的煤焦油、燃料油、成品油等生产、贸易及下游终端的近百家企业的代表参加了会议。图为会议现场。(本报记者 刘永明 摄)

  煤化工项目红火促产量大增

  据了解,目前石脑油主要还是来源于中石油、中石化为主的几大炼厂形成的封闭式系统,其石脑油资源以内部循环为主;另外就是来自山东、西北、辽宁盘锦等地的地炼企业为代表的开放式系统,其资源流通更为多样化,主要用途是作为重整料、调和汽油料和溶剂油切割料。

  据不完全统计,目前中国各省市中石脑油月产量超过20万吨的有天津、浙江、山东、江苏、广东、辽宁以及中国台湾地区,上海、北京、湖北等地的月产量在10万吨左右。自2012年底以来,随着油品升级进程的逐步加快,地炼三次加工能力也得到迅猛发展。截至目前,国内地炼重整产能已经接近500万吨/年。如目前山东、东北、天津、河北等地在建的项目总产能就已超过200万吨,预计2015年国内总加工能力将超过800万吨。虽然在此阶段内,地炼石脑油产能得到提高,但在目前大部分石油资源仍被中石油、中石化等几大集团掌握的背景下,地炼企业仍然会因原料缺口而无法保证正常的开工率。

  煤化工石脑油近几年才开始为人所知,它是煤制天然气、煤制油、煤制甲醇等新型煤化工的产出物,主要由芳烃、烷烃等组分组成,与原油蒸馏或石油二次加工取得的石脑油有较大区别。石油基石脑油通常有较宽的馏程,如30℃~220℃,密度在650~750千克/立方米,硫含量不大于800ppm,烷烃含量不超过60%(一般在55%左右),芳烃含量不超12%,烯烃含量不大于1.0%。而煤化工石脑油中“三苯”成分在55%左右,其中纯苯含量占到35%,甲苯、二甲苯等在20%左右,其他为有上百种组分的轻馏分,而且含硫量较高,甚至超过22000ppm,气味较大,不能直接调油使用,需脱硫后经二次加工、重整、分离后,才能产出纯苯、调油组分等。

  随着近两年来新建、在建以及投产的煤化工项目的日益增加,煤化工石脑油产量正逐步增长。据统计,截至目前,全国煤制气项目计划产能已达2250亿立方米/年,在建产能已超过200亿立方米/年,部分装置已陆续投产。在今年8月15日于内蒙古呼和浩特举行的华北、西北汽柴油调和原料贸易洽谈会上,与会专家就预计,到“十三五”末,国内煤制油产能将超过千万吨,再加上煤制烯烃、煤制甲醇等项目的陆续建成投产,国内煤化工石脑油产量有望突破300万吨/年,由目前占国内石脑油总产量的不足2%跃升到10%以上。未来煤化工石脑油产能的大幅增长,既为其规模化深加工打下了基础,也补充了地炼企业的资源缺口。

 

  在内蒙古呼和浩特召开的华北、西北汽柴油调和原料贸易洽谈会上,来自全国各地的煤焦油、燃料油、成品油等生产、贸易及下游终端的近百家企业的代表参加了会议。图为会议现场。(本报记者 刘永明 摄)

  资源增量推动下游配套发展

  记者从山东、河南、辽宁、河北等地的苯精制和调和油企业了解到,前几年煤化工石脑油产品产量较少,因此没有受到下游深加工企业的重视,相关的加工技术没有得到改进,产品基本上是被粗加工后就流入了燃料油市场,没有形成完整的产业链。

  造成这一现象的原因,一方面是由于此前煤化工石脑油的产量较低,且国内装置分布小而散,原料无法保证,专业的规模化深加工装置经常吃不饱。如一个40亿立方米/年煤制天然气项目,所产的石脑油产能不足6万吨/年。“我们的深加工装置之前能够得到的大宗煤化工石脑油货源并不多,要在全国各地大大小小不下百家的厂家找货源,小厂每月只能供应几十吨原料,大的也只有几百吨,能月供上千吨煤化工石脑油的厂家少之又少。”天津金伟晖生物石油化工有限公司的采购经理杨景双告诉中国化工报记者。

  另一方面,处理成本高。据内蒙古大唐煤制天然气公司的一位销售负责人反映,公司2012年试投产初期,来自江苏、山东、天津、东北、河北、河南等地的客户听说他们能产石脑油,都非常积极地咨询并到现场取样,但取样后大都杳无音信。主要原因是觉得此类石脑油成分复杂,与业内熟知的石脑油区别较大,甚至认为其从严格意义上讲不能定义为石脑油,且处理成本高,如果没有一定的规模供应量作保证,加工企业不会盲目技改。因此,与之相应的下游深加工配套装置并不多,加工技术也没有得到普及和突破,阻碍了煤化工石脑油向高、精、深加工发展的步伐。

  但是,近两年来,煤制气、煤制油、煤制甲醇等项目不断的投产,导致煤化工石脑油产量日益增长,其精深加工也开始受到下游一些苯精制、调和油等深加工企业的重视。辽宁盘锦一家加工企业负责人表示:“煤化工石脑油货源增加后,不论从经济利润上考虑,还是从环保治理上衡量,我们都必须加大技术改造力度,做好企业的长期发展规划。我们已经与北京的科研院校合作实施装置技改,现已产出合格产品,走出了精深加工的第一步。”

  记者从山东东营、江苏徐州、内蒙古阿拉善、河北石家庄等地了解到,原来一些石油产品石脑油的加工企业,也通过装置的技术性攻关,可以大量接纳煤化工石脑油,生产纯苯、甲苯、汽柴油等产品。

  山东亨润德石化有限公司董事长杨景增表示,今后,煤化工石脑油的大规模量产,也会改变其主要流入调和油企业的现状,未来有望形成化工产品、油品加工平分秋色的格局。

  业内专家表示,受资源增量的推动,煤化工石脑油深加工技术已取得了较大进步,它不仅为今后煤化工发展解决了环保的后顾之忧,还为企业创造了经济效益,一条逐渐完善的煤化工产品深加工产业链正在形成。

  天然气定价市场化助其获利

  据了解,雾霾天气的形成,正促使中国能源消费模式的改变,将更多能源权重从煤炭和石油转向天然气。国际能源署(IEA)更是预测中国未来5年内的天然气需求将增长90%,到2019年将达到3150亿立方米,这将意味着中国每年天然气需求的增幅将在17.5%,并由此称中国将迎来天然气的黄金时代。与此同时,根据国家发改委发出的通知,自今年9月1日起调整非居民用存量天然气门站价格,每立方米提高0.4元,居民用气门站价格和增量气门站价格不作调整。这是时隔一年后,国家发改委再次上调非居民用天然气价格。在此背景下,自去年以来国家率先放开的非常规天然气定价机制,逐步进入了市场化运作。如甘肃省政府日前印发了省发展和改革委员会、省交通运输厅、省农牧厅、省商务厅等4部门职责和机构编制调整方案,取消煤制气销售价格审批事项,实行市场调节价,对于石油产品衍生物或类似油品系列产品来说迎来利好。假设天然气涨价全部传导至终端,涨价0.4元/立方米的话,相当于汽油便宜0.4元/升左右(当前汽油出租车百千米油耗8升左右,天然气出租车百千米气耗将近8立方米),汽油的经济性将进一步增强。

  据河北沧州炼化公司一位技术负责人介绍,每吨煤化工石脑油加氢处理成本要在2000元左右,其中包括氢气消耗以及水、汽、电、人员工资等固定和可变成本。基于当前煤化工石脑油的市场售价较低,仅为石油基石脑油的1/2左右,加工后的主要产品如汽油、纯苯等的销售价格均有10%~20%以上的利润空间,一旦形成规模化生产,煤化工石脑油加工的利润将非常可观。加之天然气的涨价,其获利的空间还会进一步加大。

  河南一位多年从事煤化工石脑油深加工的厂家负责人魏总介绍,煤化工石脑油的组分较石油基石脑油的组分更复杂,但同时也说明其可开发的产品种类将更多。目前已能延伸分离出的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯,汽油调和料,C4、C9等,产品链得到了进一步延伸,应用领域也更加广泛。因此,煤化工石脑油深加工这一新兴行业也有望迎来更大的发展机遇。


 图为大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司年产六万吨煤化工石脑油一期年产两万吨装置,该装置已于二○一三年十一月份投产。(本报记者 刘永明 摄)


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深加工更要关注经济性

  今年8月,在内蒙古呼和浩特市召开的区域汽柴油调和原料贸易洽谈会上,众多采购商对产量日益增长的煤化工石脑油兴趣盎然,关注度不亚于成品油。其中关注最多的一个话题就是如何将深加工成本降低,怎样才能更经济?笔者认为,由于煤化工石脑油成分复杂,不同于石油基石脑油,要想精细化深加工,只有在开工率稳定的前提下,达到一定的产能,实现规模化才能更加经济。而规模化深加工则要解决人财物投入大、加工条件要求高、环保处理难等三大问题。

  首先,应依靠公用资源缓解人、财、物投资大的问题。有关数据显示,不同的煤质或不同的工艺所产的煤化工石脑油的成分有所不同。以煤制天然气产出的石脑油(目前大部分企业已定性为粗苯或混合苯系列)为例,深加工此类产品的设备和公共设施均有一定的规模要求,还要配置相关的专业技术人员,并消耗大量水、电、汽等。如果依靠企业自己新建锅炉、新建自备电厂、新建输煤铁路专用线等,不仅投资成本过大、回报周期过长,而且效益也有不确定性。因此,如果在能保证货源的前提下,临近电厂或大型化工厂等拥有公用资源的地方建厂,将有利于解决加工企业的水、电、汽等公用资源投资过大的问题。

  其次,借力关联企业解决加工条件要求高的问题。除对水、电、汽等公用资源的需求以外,精深加工煤化工石脑油产品最大的问题就是脱硫氢气资源的取得。自己上马制氢项目投资较大,外购氢气不安全也不经济,这也是很多深加工项目建设受到限制的主要原因。因此,选择与氯碱、化肥、炼油、煤制天然气、煤制油等有富裕氢气的企业合作建厂,既可降低成本又能保证设备运行的稳定性。另外,如果能合作共用关联企业的氮气、二氧化碳、压缩空气等其他工艺物料,更有利于降低生产成本。

  再次,采用新技术破解环保处理难题。煤化工产出的石脑油中含有大量硫,脱硫过程要经过粗脱硫(如酸洗、中和等工序)、加氢脱硫、重整、分离等工序,并产生大量的酸性废水以及硫化氢废气。随着国家对环保治理要求的逐步提高,特别是新《环保法》实施后,其高昂的环保处理成本将令企业难以承受。因此,只有凭借新的环保处理技术,不断减少废水、废气排放,或者依靠临近企业大型污水处理装置对废水、废气加以循环利用,项目才能更经济,也才能提及未来的发展。


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由“粗”到“精”是趋势

  中石油规划总院高级工程师丁少恒:从2014年开始,地炼企业的生产、销售结构已向汽油倾斜,下半年产销量的增长应大于上半年,作为汽油调和原料的石脑油前景仍然看好。其中煤制油产出的石脑油增长明显,并且明后年内蒙古伊泰、山西潞安等企业又有超过200万吨/年的煤制油项目陆续投产,届时煤化工石脑油产量将有望再度增长。

  随着这些煤制油、煤制气项目的陆续建成投产,一些煤化工石脑油产量较大的企业均会加大技术投入,提升品质,建成自己的配套装置。将煤化工石脑油延伸至各种调和油用产品和精细化工产品,由粗加工向精加工时代迈进的产销一条龙格局将成为未来发展的趋势。

  盘锦亿东化工助剂有限公司总经理陈强:在2012年刚接触煤化工石脑油产品时,我们感觉这个行业有前景,就开始着手准备产品的深加工和市场拓展。但因该产品成分复杂,且含硫量太高并有较大异味,在很长一段时间基本上徘徊在粗加工阶段,也就是说我们只能把“白面”当“杂面”吃。随着该产品产量的增加,在通过大量的调研,并对产品成分进行深入研究后,我们决定加大投入,进行技术攻关,目前已经完全可以实现对此类产品的精加工了。

  河南能源公司义马煤气化公司销售主管齐百迅:煤化工石脑油作为公司煤制天然气项目的副产品,目前还只是直接销售。但在当地进行精深加工的不多,基本上是粗加工后流入调和油市场,其真正的高附加值并未得到充分发掘,也没有让企业实现效益最大化,并且粗加工后的产品也不一定能达到调和油标准,不利于行业健康发展。因此,我建议下游深加工企业应根据自身能力,走精深加工路线。这样小装置也能创造高效益,不一定非要有大的投入。


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