煤焦油加氫潮起

沈小波

煤炭液化技術(shù)研究所位于煤科總院主樓的斜后方，因上世紀承擔國家戰(zhàn)略煤直接液化的重任，原煤炭部特別撥款修建一棟獨立的三層小樓，在煤科院煤化工分院下屬各研究所中顯得卓爾不凡。但自神華集團推進直接液化項目，從液化所陸續(xù)聘走十數(shù)位關(guān)鍵人才后，煤炭直接液化的名頭逐漸被神華集團占得，液化所反倒顯得聲名不彰。

8月初的一天，在客人拜訪之前，液化所三層會議室辦公桌上，已經(jīng)擺上了六個裝滿液體的小瓶，瓶上貼著標識。黑色的是煤焦油，透明的是石腦油，黃澄色是柴油，還有同樣黑色的粗酚和灰黑色的殘渣，最后一個則是粉狀黃褐色的高效催化劑。在接下來的三個小時內(nèi)，液化所所長張曉靜和副所長王勇，將向十數(shù)位金融機構(gòu)人士，講解液化所沿直接液化技術(shù)路線開發(fā)出的煤焦油加氫工藝。小瓶裝的是試驗實品，煤焦油經(jīng)加氫處理，輔之以催化劑，最終生產(chǎn)出如石腦油、柴油等合格油品，以及粗酚等化學(xué)品。

煤焦油加氫在國內(nèi)最早可追溯至上世紀90年代。至2009年之后，陸續(xù)有企業(yè)看中煤焦油加氫處理這一塊市場。近年來，隨著焦炭、蘭炭等產(chǎn)品嚴重過剩，煤焦油加氫日漸受到企業(yè)關(guān)注，陸續(xù)有項目不斷開工建設(shè)。此外隨著煤化工興起，采用固定床氣化路線，亦產(chǎn)生有相應(yīng)煤焦油。而煤炭行業(yè)逐漸興起的煤炭分支利用理念，也將產(chǎn)生大量煤焦油。由于煤焦油加氫處理后，生產(chǎn)高質(zhì)量油品，經(jīng)濟價值大幅提升，愈來愈多企業(yè)將目光轉(zhuǎn)向了煤焦油加氫領(lǐng)域。

但在現(xiàn)實操作中，煤焦油原料供應(yīng)是一大問題。單純煤焦油加氫利潤空間相當可觀，但輔之以前端煤炭熱解或氣化項目，整體項目經(jīng)濟性估算則相應(yīng)復(fù)雜許多，經(jīng)濟性前景亦存在爭議。此外，隨煤焦油加氫逐漸受到關(guān)注，愈來愈多的新工藝，便成為業(yè)主選擇技術(shù)路線時的困擾。

利潤新大陸

大約在五六年前，煤焦油還只是蘭炭、焦炭的副產(chǎn)品，普遍不受重視。彼時煤焦油多作為低端燃料油售賣，出售給船舶、窯爐等用戶使用。在榆林等蘭炭生產(chǎn)密集區(qū)，一些小型的蘭炭生產(chǎn)商甚至將煤焦油隨地拋棄，污染環(huán)境。時移勢遷，隨著焦炭、蘭炭產(chǎn)能過剩，價格下跌嚴重。煤焦油等副產(chǎn)品益發(fā)受到關(guān)注。

來自中國煉焦行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2013年，我國焦炭產(chǎn)量為4.76億噸，比上年增產(chǎn)3582萬噸，增長率達8.13%。全行業(yè)實現(xiàn)利潤約79.22億元，利潤率遠低于全國工業(yè)平均值，而且企業(yè)虧損面為38.87%，虧損額達117.7億元。

目前煤焦油每噸價格普遍在3000元以下，而加氫處理后生成石腦油、柴油，每噸價格則在7000元以上，增值效益頗大。一位業(yè)內(nèi)專家指出，由于焦爐煤氣利用、煤焦油回收、深加工做的較好，一些獨立焦化企業(yè)2013年利潤較好。該專家認為，焦炭行業(yè)的低盈利狀況將推動煤焦油加氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

神木天元化工有限公司是一個典型例子。神木天元位于陜西省榆林市神木縣錦界工業(yè)園區(qū)。四年前，神木天元所屬的50萬噸煤焦油加氫項目正式投產(chǎn)。項目投產(chǎn)以來，神木天元一直是陜煤化集團下屬效益較好的企業(yè)。據(jù)了解，神木天元50萬噸煤焦油處理量中，10萬噸來自自身所有的蘭炭生產(chǎn)線，其余則由當?shù)赝赓彨@得。煤焦油經(jīng)加氫處理后，生產(chǎn)出主產(chǎn)品輕質(zhì)煤焦油一號和輕質(zhì)煤焦油二號。

神木天元一位不愿具名高管介紹說，配套蘭炭生產(chǎn)線主要目的在于獲取煤炭揮發(fā)分中的氫氣，以為后續(xù)煤焦油加氫線所用，“榆林這里煤炭熱解后產(chǎn)生的煤氣中，20%都是氫氣?！鄙衲咎煸航褂图託漤椖客懂a(chǎn)后，一直處于盈利狀態(tài)。去年盈利接近3億元人民幣，較往年有所降低。

“現(xiàn)在外購煤焦油大概在2600元一噸，生產(chǎn)出的輕質(zhì)煤焦油每噸在6000多元?！鄙衲咎煸獌?nèi)部人士透露，近年來，由于蘭炭價下跌了一半多，輕質(zhì)煤焦油價格也有所下跌。“利潤不斷在下滑，高峰期我們的利潤可以達到6億元?！?/p>

煤科總院煤炭液化所亦看好煤焦油加氫的市場前景。目前在液化所內(nèi)部，沿第一代直接液化路線，開發(fā)出“二代煤炭直接液化”、“煤油共加工”、“煤焦油全餾分分質(zhì)分級加氫”三種技術(shù)?！斑@其中的工藝難度是逐漸降低的，煤焦油加氫是難度最低的。”張曉靜說。

按照液化所自有的煤焦油加氫工藝經(jīng)濟性概算，按煤焦油每噸2700元計算，最終生產(chǎn)合格的石腦油和柴油。一個50萬噸煤焦油加氫項目總投資7-8億元，獲得的年度凈利潤在2億多元。“只需要4年就可以收回投資成本。”張曉靜說。

技術(shù)之爭

煤焦油加氫較好的經(jīng)濟性，以及密集上馬的煤焦油加氫項目，催生了一批煤焦油加氫技術(shù)提供方。圍繞煤焦油加氫原料利用率、最終油收率、裝置運行周期、能耗等，技術(shù)提供方正圍繞項目業(yè)主展開爭奪。

“我們的技術(shù)和現(xiàn)有固定床加氫不一樣。”張曉靜說，液化所煤焦油加氫工藝采用非均相懸浮床。據(jù)了解，液化所懸浮床加氫工藝開發(fā)開端于2006年，陸續(xù)完成了實驗室、小試及中試，至2011年完成了整個工藝開發(fā)和工藝包設(shè)計。此后進入商業(yè)化推廣階段。液化所煤焦油加氫工藝適用于高溫煤焦油和中低溫煤焦油、石油系渣油等各類含固或不含固重質(zhì)油或劣質(zhì)油，根據(jù)所加工的原料性質(zhì)及業(yè)主要求不同，最終產(chǎn)品為柴油、石腦油和航空煤油、特種溶劑油、芳烴等油品，也可副產(chǎn)酚類化學(xué)品。

據(jù)了解，液化所煤焦油加氫工藝屬于全餾分加氫，與一般煤焦油加氫蒸餾后獲得輕質(zhì)煤焦油再固定床加氫不同，液化所煤焦油加氫工藝可以額外處理目前固定床加氫技術(shù)無法處理的煤焦油中的重油成分，因此油收率較高?！爸械蜏孛航褂陀褪章室话阍?7%以上，最高可到93%，高溫煤焦油油收率78%-82%之間。張曉靜說。

目前煤科院已經(jīng)與中石化洛陽工程有限公司簽署協(xié)議，共同推廣液化所煤焦油加氫技術(shù)。在與液化所合作的多家企業(yè)中，內(nèi)蒙慶華50萬噸煤焦油加氫項目推進最快?！斑@個項目去年5月份簽署了技術(shù)許可合同，今年8月底能完成基礎(chǔ)設(shè)計，按計劃到明年年底能實現(xiàn)投產(chǎn)?！睆垥造o說。

神木天元煤焦油加氫工藝吸收了煉油行業(yè)的技術(shù)，采用延遲焦化-加氫聯(lián)合工藝。盡管有業(yè)內(nèi)人士認為該工藝使部分煤焦油轉(zhuǎn)化為了焦炭和氣體，降低了油收率。但據(jù)神木天元人士透露，神木天元50萬噸煤焦油加氫項目油收率超過80%。不過該人士亦承認，如此之高的油收率，一個重要原因在于榆林當?shù)孛航褂鸵灾袦孛航褂蜑橹?，相對高溫煤焦油品質(zhì)更高。

神木天元煤焦油加氫工藝具有獨特的優(yōu)勢。即其已有工業(yè)化項目平穩(wěn)運行多年。這在諸多業(yè)主看來頗具說服力。公開資料顯示，有多家業(yè)主看中神木天元煤焦油加氫工藝，擬引進技術(shù)投資相應(yīng)項目。但有業(yè)內(nèi)專家認為，神木天元技術(shù)違背能源轉(zhuǎn)換效率，尚無外部業(yè)主確定采用其技術(shù)。

與神木天元同屬陜陜煤化集團的神木富油能源科技公司，同樣開發(fā)有自有的煤焦油加氫工藝。公開資料顯示神木富油開發(fā)煤焦油加氫工藝屬全餾分加氫工藝，油收率可達98.1%。借助旗下兩家煤焦油加氫技術(shù)公司，陜煤化在煤炭分質(zhì)利用上投資有3000萬噸煤炭轉(zhuǎn)化項目，其中的重要環(huán)節(jié)即為煤焦油加氫，預(yù)計可生產(chǎn)300萬噸合格油品。

目前煤焦油加氫領(lǐng)域已吸引到國外技術(shù)公司入華淘金。其中的典型即為美國KBR公司，該公司亦擁有自主的懸浮床煤焦油加氫工藝，2011年，KBR與延長石油成立合資公司，共同開發(fā)煤焦油加氫等工藝。

原料難題

因盈利前景而備受關(guān)注的煤焦油加氫，隨相關(guān)項目相繼投產(chǎn)，新項目持續(xù)上馬，未來對煤焦油的爭奪亦將益發(fā)激烈。煤焦油加氫的發(fā)展前景，將不得不遭受原料的制約。

內(nèi)蒙慶華煤焦油加氫項目原料來自于慶華原先所擁有的焦炭生產(chǎn)項目。煤焦油加氫屬于附屬生產(chǎn)線。在張曉靜看來，前段煤熱解生產(chǎn)煤焦油對后端的煤焦油加氫至關(guān)重要，因為如果采用外購煤焦油形式，隨煤焦油加氫項目逐漸投產(chǎn)，煤焦油將逐漸供不應(yīng)求。

神木天元一位高管亦承認，其所屬煤焦油加氫項目有40萬噸煤焦油通過外購獲得，這一規(guī)模占當?shù)孛航褂彤a(chǎn)量相當規(guī)模。近年來煤焦油供應(yīng)業(yè)亦發(fā)緊張。

煤焦油來源有三個途徑。一是傳統(tǒng)的焦炭、蘭炭產(chǎn)業(yè)會副產(chǎn)一部分煤焦油；二是目前興起的分質(zhì)利用，多數(shù)采用中低溫干餾，亦會產(chǎn)生相應(yīng)煤焦油。三是今年來的煤化工熱潮，如采用固定床氣化路線，由于附帶干餾功能，亦會產(chǎn)生相應(yīng)煤焦油。

但由于煤焦油加氫的經(jīng)濟性，煤焦油加氫項目扎堆上馬。原料供應(yīng)已成為迫切的問題。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2013年，我國煤焦油產(chǎn)能約2350萬噸，煤焦油加工（氫）能力超過2600萬噸。2014年，隨著新增產(chǎn)能的釋放，我國煤焦油產(chǎn)能將突破2500萬噸，煤焦油加工能力將超過2800萬噸。

正因如此，在張曉靜看來，煤焦油加氫必須確保煤焦油來源。她較為推崇煤焦油配套上下游一體項目。如焦炭生產(chǎn)線配套煤焦油加氫項目。但目前煤焦油加氫的經(jīng)濟性已有共識。如通過前端煤炭熱解、氣化產(chǎn)生焦油再加氫經(jīng)濟性則受上游牽制復(fù)雜許多。

目前煤炭分質(zhì)利用項目由于前段多采用粉煤，而粉煤熱解當下并不成熟。神木天元一位工程師承認，目前粉煤熱解一大問題，在于熱解后產(chǎn)生的煤焦油含粉量較高，不利于后端加氫利用。而國內(nèi)煤制氣項目多采用碎煤加壓氣化路線，均會副產(chǎn)相應(yīng)煤焦油。如目前獲取路條煤制氣項目全部投產(chǎn)，副產(chǎn)煤焦油將以千萬噸計算。屆時煤焦油供應(yīng)量亦會大大增加。

張曉靜認為，如果以煤焦油加氫為目的，再配套建設(shè)蘭炭、焦炭項目并不劃算?！艾F(xiàn)在蘭炭、焦炭產(chǎn)能過剩，市場銷售有問題。”張曉靜說，煤焦油加氫一是適合目前大規(guī)模蘭炭、焦炭生產(chǎn)企業(yè)或者園區(qū)，在已有煤焦油原料保障基礎(chǔ)上進行集中加氫處理，或新上蘭炭、焦炭廠、煤制氣項目前期即規(guī)劃好配套煤焦油加氫項目。