說在前面的話

12月28日，神華寧煤集團400萬噸煤制油項目建成投產。這是目前世界上單套投資規模最大、裝置最大、擁有中國自主知識產權的煤炭間接液化示范項目。該項目概算投資550億元，建設規模為年轉化煤炭2036萬噸，動靜設備1.3萬臺，儀表設備11萬臺，電氣、儀表電纜1.8萬公里，相當于目前我國高鐵的運營里程數。

中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平日前對神華寧煤煤制油示范項目建成投產作出重要指示。

煤怎么變成油?

煤是由遠古植物的殘骸浸入水中，并在生物化學作用下，經過泥炭化階段，然后被地層覆蓋且在地壓和溫度條件下，經過物理與化學作用而形成的有機生物巖。

石油是古代生物遺骸經由很復雜的生物和化學作用轉化而成的。據估計，大約只有千分之一或更少的生物體，有機會經過很快的掩埋而與氧隔絕以避免腐爛，進而轉化成石油的前身——油母質。形成的油母質在沉積掩埋后，大約經歷幾千萬年，沉積物越埋越深，地溫越來越高(100 至150 )，油母質的成熟度達到一定范圍就轉化成液態石油或天然氣。

1，煤制油有現實物質組分基礎

煤與石油都是由碳、氫、氧為主的元素組成的天然有機礦物燃料，這是煤能制成油最根本的基礎。但它們在外觀和化學組成上都有明顯差別，其中最明顯的差別就是氫、氧含量的不同。煤中氫含量低、氧含量高，氫/碳比低、氧/碳比高。

煤的化學成分中氫含量為5%，碳含量較高，而成品油中氫含量為12%-15%，碳含量較低，且油品為不含氧的液體燃料。這主要是由于煤與石油的分子結構不同。

因此，要將煤轉化為液體產物，首先要將煤的大分子裂解為較小的分子。而要提高氫/碳比，就必須增加氫原子或減少碳原子。總之，煤液化的實質是在適當溫度、氫壓、溶劑和催化劑條件下，提高其氫/碳比，使固體的煤轉化為液體的油。

2，煤直接液化技術路線

煤直接液化就是讓煤漿在高溫、高壓、催化劑作用下首先打斷煤的大分子結構，然后將外供氫加到碳原子上而生成液體油，再通過加氫提質，使煤中雜原子變為各類化合物，生成需要的液態產品。直接液化的優點是熱效率較高、液體產品收率高;主要缺點是煤漿加氫工藝過程的總體操作條件相對苛刻。

1913年德國科學家F·貝吉烏斯發明了在高溫高壓下可將煤加氫液化生產液體燃料的方法，并獲得專利，為煤直接液化技術的開發奠定了基礎。

到20世紀20年代，德國采用貝吉烏斯法，于1921年建成了煤處理量為5噸/天的試驗裝置，奠定了煤直接液化技術研究的基礎。

1927年德國建立了世界上第一座工業規模生產的煤直接液化廠，裝置能力10萬噸/年，原料為褐煤或褐煤焦油。

截至1939年二戰爆發，德國共建成投產12套煤直接液化裝置，油品生產能力達到423萬噸/年，為發動二戰提供了2/3的航空燃料和50%的汽車和裝甲車用油。

在二戰前后進行煤直接液化技術研究開發的國家還有：英國建設了一座15萬噸/年汽油的煤加氫液化廠;1937年日本在我國東北撫順建設煤液化生產廠，1942年試生產，曾達到連續運轉1000 小時的紀錄，但直到戰爭結束也沒能正式投產。

到20世紀50年代初期，蘇聯利用德國煤直接液化技術和設備于1952年在安加爾斯克石油化工廠建成投產了11套煤直接液化和煤焦油加氫裝置，總生產能力為110萬噸/年油品，運行7年后停止生產油品而改作他用。

3，煤間接液化技術路線

煤間接液化是將煤先氣化生產合成氣(氫氣、一氧化碳)，合成氣經凈化，調整氫氣、一氧化碳比例后，再經過催化合成為液體燃料和化學品。其優點是煤種適應性較寬、操作條件相對溫和(壓力較低)、煤灰等三廢問題主要在氣化過程中解決，缺點是總效率比不上直接液化。

1925年，費舍和托羅普歇在室溫下成功合成烴類并申請專利。

1934年，魯爾化學公司與托羅普歇簽訂了合作協議，建成250公斤/天的試驗裝置并順利運轉。

1936年，該公司建成第一個間接液化廠，產量為7萬噸/年，到1944年，德國總共有9套煤間接液化生產裝置，總生產能力57.4萬噸/年。

在同一時期，日本、法國和中國也有6套這樣的裝置，規模為34萬噸/年。因此，二戰前全世界煤間接液化廠的總規模為91.4萬噸/年。

二戰以后，德國的間接液化工業裝置與直接液化裝置一樣完全停頓。

1952年，蘇聯利用德國的技術和設備，建了一個5萬噸/年的小型工業裝置，但沒有得到進一步發展。

南非于1950年成立南非煤油氣公司，由于當地礦區的煤為劣質煤，更適合于間接液化對煤種的要求。第二次世界大戰以后，煤間接液化的中心由德國轉移到了南非。

4，成本考量是技術長期擱置主因

二戰以后，世界范圍內的煤制油產業處于停滯狀態，主要是由于石油供給的情況決定的。

在上世紀40年代末50年代初，隨著中東大油田的開采，低成本的石油大量充斥市場，使得煤制油技術在經濟上很不合算。

直到1973年，中東實行石油禁運，世界石油危機爆發，大規模的煤制油研發才又掀起高潮，美國、日本、德國、蘇聯都紛紛投入巨資研究，并建設了試驗工廠，相繼開發出多種工藝。

到20世紀80年代中期，世界石油價格迅速下跌，而且至1995年還一直在低價位上徘徊，使得那些煤液化示范廠和生產廠的計劃不得不中斷，煤液化工業化開發的熱情隨之逐步降溫。

總的來說，各國煤制油技術已相當成熟，但國際油價頻繁變動，時高時低，而且煤制油項目從啟動到開工建設，至少需要5年準備時間，且煤制油項目也要消耗大量的煤炭資源和水資源，導致各國往往反應滯后，使決策舉棋不定。因此，近年來在國外，除了南非在發展煤制油產業外，各國對煤制油產業普遍保持觀望態度。

我國發展煤制油戰略意義重大

中國煤炭經濟研究院院長 岳福斌

“我國石油對外依存度已超過60%，發展煤制油產業可有效緩解因富煤缺油給我國能源安全帶來的挑戰。

煤炭通過深加工轉化為清潔的油品，是實現煤炭清潔高效利用的重要途徑。

煤制油技術可提供現有石油化工技術難以制得的高品質柴油、汽油，尤其是軍用和航空航天特種燃料。

有利于克服西部地區產業結構單一、低水平發展的矛盾。

煤制油具有技術含量高、管理要求高、布局門檻高與產業鏈地位高的特點，將有利于我國煤炭產業結構、布局結構、組織結構和技術結構的全面調整與進一步優化升級。

1億噸煤制油品的轉化能力，可以消化4億噸至5億噸煤炭。有助于化解煤炭產能過剩。　”