煤制油与石油炼油的竞争力分析

煤制油与石油的竞争力分析安徽理工大学（化学工程与工艺）石油储量分析如果各国按照他们国内2010年的石油开采速度，伊朗还可以开采88.4年，沙特阿拉伯还有72.4年，美国还可以继续开采11.3年，世界范围内的石油还可以开采46年，而中国石油的可开采年限不到10年。Oil:Provedreserves

atend1990Thousandmillionbarrelsatend2000Thousandmillionbarrelsatend2009Thousandmillionbarrels

Thousandmilliontonnesatend2010Thousandmillionbarrels

Shareoftotal

R/PratioChina16.015.214.82.014.81.1%9.9US33.830.430.93.730.92.2%11.3SaudiArabia260.3262.8264.636.3264.519.1%72.4RussianFederationn/a59.076.710.677.45.6%20.6Iran92.999.5137.018.8137.09.9%88.4Iraq100.0112.5115.015.5115.08.3%*India5.65.35.81.29.00.7%30.0TotalWorld1003.24091104.8931376.562188.7881383.207146.161安徽理工大学（化学工程与工艺）指标2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年石油生产量(万吨)167001696017587.318135.318476.618631.8190441894920301.420287.6进口石油量(万吨)10269.313189.617291.317163.21945321139.423015.525642.429437.231593.6出口石油量(-)(万吨)2139.22540.82240.62888.12626.22664.32945.73916.640794117石油能源消费总量(万吨)24789.227125.831700.532537.734876.236658.737302.938384.543245.245378.5石油供给状况分析和对外依存度分析安徽理工大学（化学工程与工艺）从2002-2011年6月的月度NymexWTI和IPEBrent原油价格走势分析2013年11月份的国际原油价格维持在94美元，WTI布伦特迪拜塔皮斯每桶均价美元/桶2012年10月91.14112.28109.37116.58107.342012年11月86.09108.77106.8106.84102.132012年12月87.46109.51106.72114.63104.582013年1月93.16111.51107.4116.99107.272013年2月96.15116.18110.92121.38111.162013年3月92.17109.56106.07116.15105.992013年4月92.71103.22102.95109.99102.222013年5月94.29102.37100.51108.08101.312013年6月95.09102.92100.4107.98101.602013年7月102.31106.3102.07111.28105.492013年8月105.72109.53105.43115.43109.032013年9月107.76113.97109.45119.17112.592013年10月102.08109.54106.55116.94108.78安徽理工大学（化学工程与工艺）煤炭资源储量及分布特点Coal:ProvedReservesatend2010MilliontonnesAnthracite(无烟煤)andbituminus（沥青质煤）Sub-bituminous（次烟煤）andlignite（褐煤）

Total

ShareofTotal

R/PratioChina622005230011450013.3%35US10850112879423729527.6%241Australia3710039300764008.9%180RussianFederation4908810792215701018.2%495India561004500606007.0%106TotalWorld404762456176860938100.0%118煤炭储量较大的两个地区都比较缺乏水资源安徽理工大学（化学工程与工艺）煤炭供需状况分析指标2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年煤炭生产量(万吨)212261.1234951.8252855.1269164.3280200297300323500351600进口煤量(万吨)1861.42617.13810.55101.64034.11258416309.518209.8出口煤量(-)(万吨)8666.47172.46327.35318.74543.42239.61910.41465.8煤能源消费总量(万吨)207561.3231851.1255065.5272745.9281095.9295833.1312236.5342950.2安徽理工大学（化学工程与工艺）煤炭行业发展对石油炼油行业的影响

通过以上的比较我们可以很直观的认识到，与煤炭相比，我国的原油是比较稀缺的。从宏观上讲，中国的石油和天然气消耗在一次性能源消耗中的比例将越来越高。我国发展煤制油并不是要替代石油．而是在成本允许的情况下通过发展煤制油来缓解我国原油供需紧张的局面．所以就目前为止煤制油在更多的时候在国家能源行业中扮演的是石油的补充品的角色，又或者是作为一种能源技术的储备在必要的时候能为保障国家能源安全提供多一种选择方案，替代部分原油需求，形成多元化的能源战略格局。

煤制油的成本控制主要是控制煤炭价格。也就是说在一定的原油价格下发展煤制油项目最高可以接受的煤炭价格。油煤比价是影响煤炭转化项目竞争性的关键因素。当石油价降到一定价位的时候，煤制油就没有经济上的优势，这样会对煤制油产业造成很大的冲击。近年来，煤炭价格与原油价格均呈上升趋势，但二者的上涨幅度不同。安徽理工大学（化学工程与工艺）直接液化（加氢液化）工艺过程间接液化（费托合成）工艺过程第一步氢气制备：采用煤气化或天然气转化煤的气化：得到粗合成气第二步油煤浆：将煤、催化剂和循环油制成的煤浆，与制得的氢气混合送入反应器合成气精制：粗合成气经除尘、冷却，宽温耐硫变换和酸性气体脱除，得到成分合格的合成气第三步加氢液化反应：煤热解，再与氢在催化剂存在条件下结合形成分子量比煤低得多的初级加氢产物费托合成反应：在一定的温度、压力及催化剂作用下，H2和CO转化为直链烃类、水以及含氧有机化合物第四步生成物包括气、液、固三相，液相馏份经提质加工，得到合格的汽油、柴油和航空煤油等产品生成物包括水相、油相和气相，油相采用常规石油炼制手段得到合格的油品或中间产品特征1、2步先并联，后面步骤串联纯串联

煤直接和间接液化工艺过程比较安徽理工大学（化学工程与工艺）直接液化（加氢液化）工艺特点间接液化（费托合成）工艺特点收率直接液化油收率高，我国神华煤制油装置的油收率可高达63～68％转化率高，SASOL公司SAS工艺采用熔铁催化剂，合成气的一次通过转化率达到

60％以上，总转化率达90％煤耗煤消耗量小，生产1吨液化油，需消耗原料洗精煤2.4吨左右（包括23.3％气化制氢用原料煤，不计燃料煤）煤消耗量大，生产1吨F-T产品，需消耗原料洗精煤3.3吨左右（不计燃料煤）选择性目标产品的选择性相对较高，馏份油以汽、柴油为主目标产品的选择性相对较低，合成副产物较多气化制氢方法有多种选择，无需完全依赖于煤的气化间接液化必须配备大规模的煤气化装置反应条件反应条件相对较苛刻，压力达到

17～30MPa，温度430～470℃合成条件较温和，反应温度低于350℃，反应压力2.0～3.0MPa产物出液化反应器的产物组成较复杂，液、固两相混合物由于粘度较高，分离相对困难随合成温度的降低，重烃类（如蜡油）产量增大，轻烃类（如CH4、C2H4、C2H6、……等）产量减少其他氢耗量大，工艺过程中不仅补充大量新氢，还需要循环油作供氢溶剂，使装置的生产能力降低有效产物-CH2-的理论收率低，仅为43.75％，工艺废水的理论产量却高达56.25％煤直接液化和间接液化工艺特点比较安徽理工大学（化学工程与工艺）中国煤制油重点项目进展状况概况目前煤制油的三个主要发展方向—直接液化、间接液化和煤基甲醇制汽油（MTG）—在都建成了示范装置并实现稳定运行。其中，主要的示范项目有：一、神华鄂尔多斯百万吨级煤直接液化示范项目该项目煤制氢装置采用了Shell公司的煤气化技术，空分装置采用了林德公司提供的设备和技术，由二条生产线组成，单条生产线制氧能力为50000m3/h。为了保障煤液化装置的氢供应，神华还于2008年3月购买了中石化巴陵石化的天然气制氢装置作为备用氢源，该装置于2008年11月开车成功，产出合格氢气。神华直接液化煤制油项目采用自主知识产权863高效液化催化剂。经过一年多的试运行，神华鄂尔多斯直接液化煤制油项目已实现连续稳定运营。神华集团人士2010年6月中旬在股东大会上称，从5月开始，直接液化煤制油项目平均日产量达2000-2800吨。而与直接液化共用煤气化装置的18万吨/年间接液化煤制油项目也已开车成功。该项目2010年最长连续运转2071小时(86天)，共运行5000（208天）小时，生产油品45万吨。投运至今已累计运行1万小时。至2011年初，基本实现了安、稳、长、满、优的运行目标，一季度生产成品油21.6万吨，利润超亿元。安徽理工大学（化学工程与工艺）二、伊泰间接液化煤制油项目该项目于2005年得到核准，2006年开工建设，总投资27亿元左右。伊泰煤制油项目于2009年3月15日第一次投料试车，目标是打通流程，对生产装置进行调试和完善，为实现长期安全稳定、满负荷运行做准备。该装置于3月20日正式产出第一桶油，经分析全部指标合格。第一次试车原计划运行1-1.5个月，于5月中旬停车检修，然后在2009年冬天到来之前再次开车，并在运行中度过2009年冬季。但是4月8日，由于伊泰煤制油项目储油罐消防安全设计规范未能完全适应煤制油的特殊性，已经完成煤制油的核心过程，进入普通的炼油流程的中间油品发生火灾，第一次试车实际运行了23天。伊泰煤制油装置从2010年4月初开始逐步提高负荷，在60%负荷的时候运行稳定，合成气转化率在96%以上，甲烷的选择性小于3%，F-T合成得到验证，试验效果优于中试数据。该装置经过从2009年3月开始的先后三次试生产，到2010年6月30日，已稳定运行5640小时，整套生产线达到了满负荷稳定运行状态，每日生产成品油483吨，其中轻柴油265吨，重柴油51吨，石脑油148吨，液化石油气19吨。安徽理工大学（化学工程与工艺）中国煤制油项目列表装置所在地公司名产能（吨/年）进度煤制油技术内蒙古鄂尔多斯伊泰集团16万吨/年煤制油示范装置运行中中科合成油间接液化技术内蒙古鄂尔多斯伊泰集团540万吨/年煤制油，一期360吨/年煤制油前期工作中科合成油间接液化技术内蒙古鄂尔多斯兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司110万吨/年煤制油前期工作矿间接液化技术内蒙古鄂尔多斯神华集团100万吨/年煤制油示范装置运行中神华直接液化技术内蒙古鄂尔多斯神华集团18万吨/年煤制油示范装置运行中中科合成油间接液化技术山西长治潞安集团16万吨/年煤制油示范装置运行中中科合成油间接液化技术山西长治潞安集团540万吨/年煤制油前期工作中科合成油间接液化技术山西晋城晋煤集团10万吨/年甲醇制汽油示范装置运行中埃克森美孚MTG技术安徽理工大学（化学工程与工艺）资金投资

煤制油的项目是技术和资金密集型项目，根据规模的大小和技术的来源不同，吨油的比投资在9000～13000元，所以，要涉足煤制油产业就意味着要有巨资作后盾。假设按比投资10000元计算，建设300万t／a的煤间接液化制油项目的投资要300亿左右，这还不包括配套设施，如配套煤矿、厂外铁路和公、供水水源和供电电源等，以及下游加工装置的投资费用。在煤间接液化制油项目的投资构成中，煤制合成气(包括煤气化、空分和净化)占了工艺装置投资的2／3左右，合成油及相关装置(尾气回收、反应水分离)约占20％，油品加工精制仅占约10％。所以，对项目投资影响最大的是煤制合成气的投资，其次是合成油的投资。

此外，还有许多造成投资不确定的因素，如材料价格的波动、建设周期的延长、引进费用的变化、配套工程及工程量的变化、贷款利率及其他不可预见的因素。投资的变化对煤液化项目的经济效益影响十分敏感，假定投资增加20％，这意味着单位产品的成本增加200～250元／t，对300万t,／a的项目而言，年成本增加达到6～7.5亿元、投资增加约60亿元，相当内部收益率降低3～3.5个百分点。安徽理工大学（化学工程与工艺）直接液化法油煤比价为测评不同油煤价格下油品的生产成本。煤直接液化的测评参数参考国内规划建设的100万t／a工业化示范项目的有关可研数据。项目建设总投资约125亿元。其中建设投资约114亿元，下表为100万t／a直接液化项目不同煤价下的成本测算结果。国内柴油的市场价格是在工厂成本的基础上加上大区销售公司、省市销售公司以及独立批发企业的利润。这期间的差价大概在600～700元／t之间。也就是说，炼油厂柴油成本(包括一定的利润)应是国内市场价格减去600～700元／t后的价格。因此，测算工作参考的柴油价格以2009.06—2013.06年间国内不同原油价格下的柴油市场价格减去相关的销售环节费用后的价格。不同柴油价格下的油煤比价见下表。炼油厂与煤制油项目的单位投资比较项目原油加工规模/（万t·a-1）产品规模/（万t·a-1）投资/亿元单位产品投资/（元·t-1）煤制油项目神华一期工程3202457656神华一期工程100146.69600第一阶段云南先锋102.3486.58452炼油项目青岛10007661031345镇海矿建80030.44约500安徽理工大学（化学工程与工艺）100万t／a直接液化项目不同煤价下的成本测算结果元/吨柴油成本煤价550600650700750800850900950100010501100可变成本2163.942428.062692.192956.313220.443484.563748.694012.814276.944541.064805.195069.31制造成本3965.884230.004494.134758.255022.385286.505550.635814.756078.886343.006607.136871.25工厂成本4715.684979.805243.935508.055772.186036.306300.436564.556828.687092.807356.937621.05安徽理工大学（化学工程与工艺）不同柴油价格下的煤油比价时间2009.062009.122010.062010.102011.062011.122012.062012.122013.06对应时间的原油价格/（美元·bbl-1)67.7977.5870.1285.15104.18104.4893.97104.58101.6柴油市场价格/(元·t-1)6374899575068042882385448787.58665.758465.5柴油工厂成本/(元·t-1)5724834568567392817378948137.58015.757815.5模拟计算直接液化法对应煤价/(元·t-1)740.881237.05955.171056.641204.491151.671197.771174.721136.81

以2013年06月的柴油工厂成本进行煤油价格比，当每桶原油价格不低于101美元，每吨煤炭价格不高于1136元（目前实际市场吨煤价350元至550元）则在原料方面煤炭对原油有价格优势。安徽理工大学（化学工程与工艺）200万t／a间接液化项目不同煤价下的成本测算结果

元/吨柴油价格煤价550600650700750800850900950100010501100可变成本3055.93305.63555.338054054.74304.44554.14803.85053.55303.25552.95802.6制造成本4112.54362.24611.94861.65111.353615610.75860.46110.16359.86609.56859.2间接液化成本4649.74899.45149.15398.85648.55898.26147.96397.66647.368977146.77396.4间接液化法油煤比价安徽理工大学（化学工程与工艺）不同柴油价格下的煤油比价时间2009.062009.122010.062010.102011.062011.122012.062012.122013.06对应时间的原油价格/（美元·bbl-1)67.7977.5870.1285.15104.18104.4893.97104.58101.6柴油市场价格/(元·t-1)6374899575068042882385448787.58665.758465.5柴油工厂成本/(元·t-1)5724834568567392817378948137.58015.757815.5模拟计算间接液化法对应煤价/(元·t-1)765.121289.95991.791099.121255.511199.641248.401224.021183.92

以2013年06月的柴油工厂成本进行煤油价格比，当每桶原油价格不低于101美元，每吨煤炭价格不高于1183元（目前实际市场吨煤价350元至550元）则在原料方面煤炭对原油有价格优势。安徽理工大学（化学工程与工艺）品名规格矿区/产地价格（元/吨）价格属性税动力煤Q5500S1.5V26-27忻州335-345车板价含税动力煤Q6000S1.5V26忻州315-325坑口价含税动力煤Q4800S1.25V26忻州195-205坑口价含税贫煤Q6300S＜1.5A＜15V＜13-18矿区540车板价含税贫煤Q5500s＜1.8V＜14-18古交500车板价含税贫煤Q5000S1.5-2V11-18古交425-430车板价含税动力煤Q5300S＜3V26古交360-370车板价含税动力煤Q5000;A13;S1.2-1.5V26小店区475-485车板价含税不粘煤Q4300S2V26.5孝义470车板价含税不粘煤Q4300S0.5V21-25柳林340坑口价带全票不粘煤Q5500-6000S2V20离石440坑口价含税不粘煤Q4500S1.2V25朔州395平仓价含税贫煤A≤11V:12-16Q:5500潞安480车板价含税贫煤Q5500S:0.8V:18A:15潞安450-480车板价含税贫煤Q6000S0.5V12A12长治县550车板价含税贫瘦煤Q5500S0.5A26V16长子县550坑口价含税烟块Q6000S0.8V33矿区520坑口价含税烟块Q6000S0.4V33A14矿区510坑口价含税市场几种原煤参考价格：安徽理工大学（化学工程与工艺）

由上面几个表格的数据比较，以2013年6月份的每吨柴油工厂成本为7815元为例子，其所对应的每桶原油价格为101美元（如果按每七桶原油为一吨，6元人民币对一元美金计算则每吨原油价格为4242元），每产一吨成品油的消耗原油量是1.54吨（产油率按65%计算），原料价格达到6532元。而两种方法平均对应模拟出来的每吨煤炭价格为1159元（目前煤炭市场上可用于煤制油的煤炭吨煤价格在350元至550元）。根据煤制油产每吨成品油的耗煤量约4.5吨煤（非标准煤），那么煤制油每吨成品油的原料价格为1575元，由此可以知道在原料价格方面煤炭比石油有很大的价格优势。实际上，就国内的的情况分析，有技术和资金能力对煤制油投资的煤化工巨头基本都会有自己的煤矿，这样的他们用于煤制油的原料煤的价格就更加低廉，甚至每吨原料煤价格可以低到100多块钱，这样生产每吨成品油原料价格可以低到500元左右。但是考虑到煤制油的吨油投资（约8000元/吨）比炼油吨油(约1000元/吨)投资大很多，而且石化生产过程一般都附带着乙烯、二甲苯等等化工产品的生产，所以石油炼油的利润会较高。另一方面无论从石油装备的国产化程度以及石油炼油的技术成熟性都比煤制油高得多，石油炼油的整体竞争力比煤制油还是要强不少。

煤制油的主要工段是煤气化工段，从环保的角度来讲将煤