畢業論文（設計）開題報告

畢節學院畢業論文（設計）開題報告題 目： 煤變石油的研究 姓 名： 學 號： 專業班級： 06級化學系本科班 指導教師：

一、選題依據（包括選擇課題的背景、選題研究的理論及實踐意義）前一段時間，煤變石油在國內被炒得沸沸揚揚，旋即歸於沉寂。沸沸揚揚反映了人們對其技術內涵並不很熟悉，沉寂則反映出人們對其價值的不瞭解，擔心水變油的誤導事件在神州大地重演。然而，這回可的的確確是真的，這不僅因爲我國已掌握了世界最先進的煤炭液化技術，而且———煤變石油真的離我們並不遙遠。

石油是一種重要的戰略物質，有了它，船艦可以乘風破浪，汽車可以翻山越嶺，飛機可以穿雲透霧……然而，近年來國際石油價格飛漲，供需差距越來越大。以我國爲例，石油年消費量約爲2.5億噸，生產能力僅約15億噸，預計XX年和XX年消費量將超過2.6億噸和3.1億噸，尤其若干年後石油開採枯竭的時候，這些動力和交通工具又該靠什麼來運行呢？不必擔心，聰慧的科學家們早已爲我們設計了一個煤變石油的方案。

許多勘探資料都表明，全世界煤的可開採資源是巨大的，其能量值相當於石油資源的10倍。煤和石油的形態、形成歷史、地質條件雖然不同，但是它們的化學組成卻大同小異。煤中約含碳80％~85％，含氫4％~5％，平均分子量在XX以上。石油含碳85％，含氫13％，平均分子量在600以內。從組成上看，它們的主要差異是含氫量和分子量的不同，因此，只要人爲地改變壓力和溫度，設法使煤中的氫含量不斷提高，就可以使煤的結構發行變異，由大分子變成小分子。當其碳氫比降低到和石油相近時，則煤就可以液化成汽油、柴油、液化石油氣、噴氣燃料等石油產品了。同時還可以開發出附加值很高的上百種產品，如乙烯、丙烯、蠟、醇、酮、化肥等，綜合經濟效益十分可觀。

國際上經典的煤變石油工藝是把褐煤或年輕煙煤粉與過量的重油調成糊狀（稱爲煤糊），加入一種能防止硫對催化劑中毒的特殊催化劑，在高壓釜里加壓到20266~70931千帕並加熱到380~500攝氏度的溫度，在隔絕空氣的條件下通入氫氣，使氫氣不斷進入煤大分子結構的內部，從而使煤的高聚合環狀結構逐步分解破壞，生成一系列芳香烴類的液體燃料和烷烴類的氣體燃料。一般約有60％的煤能轉化成液化燃料，30％轉化成爲氣體燃料。具體來說，煤變石油的工藝可分爲“直接液化”和“間接液化”兩種，從世界範圍來看，無論哪一類液化技術，都有成熟的範例。

“直接液化”是對煤進行高壓加氫直接轉化成液體產品。早在第二次世界大戰之前，納粹德國就注意到了煤和石油的相似性，從戰略需要出發，於1927年下令建立了世界上第一個煤炭直接液化廠，年產量達10萬噸，到1944年達到423萬噸，用來開動飛機和坦克。一些當時的生產技術，今天還在澳大利亞、德國、巴基斯坦和南非等地應用。

“間接液化”是煤先氣化，生產原料氣，經淨化後再行改質反應，調整氫氣與一氧化碳的比例。此項技術主要源於南非，技術已非常成熟，煤變石油成本已低於國際油價，但技術一直嚴格保密。20世紀50年代，南非爲了克服進口石油困難，成立了南非薩索爾公司，主要生產汽油、柴油、乙烯、醇等120多種產品，總產量達到700多萬噸。目前，這家公司的3個液化廠，年耗煤4590萬噸，年產合成油品1000萬噸。該公司累計投資70億美元，現在早已回收了全部設備投資。此外，俄羅斯、美國、日本等國也相繼陸續完成了日處理150~600噸煤的大型工業試驗，並進行了工業化生產的設計。

我國的煤炭科學總院對煤變石油的研究已進行了20多年，培養了一支專門從事直接液化技術研究的科研隊伍，建成了具有先進水平的加氫液化、油品加工和分析檢驗實驗室，對幾十種煤樣進行了試驗和評價，篩選了國內十幾種適宜液化的煤種，有良好的技術基礎。1997年，中國科學院山西煤炭化學研究所進行的煤基合成汽油年產XX噸的工業試驗獲得階段性成果，並通過了中科院的技術鑑定，爲萬噸級的工業化生產奠定了基礎。其技術上也取得了突破：在催化劑的作用下，可用4~5噸煤，經過一系列工藝流程生產出1噸汽油或柴油。

自1997年至今，經過中德、中美、中日政府間的科技合作，進行了我國煤炭直接液化示範廠的可行性研究，結果表明，在陝西的神府煤田、內蒙古的東勝煤田、雲南的先鋒煤田，由於煤炭價格低廉，設備大部分可以國產化，從而可使煤液化油成本大大降低，一桶柴油產品的成本只有15~17美元，遠低於歐佩克規定的每桶22~28美元的價格帶。另一方面，以我們已經掌握的催化劑技術，間接液化合成部分的成本可以降低爲原來的六分之一。這就是說，在煤礦坑口建廠，不要中間環節，如果合成油規模達到百萬噸級，按目前市場價，噸油成本將控制在XX元左右，具有很強的市場競爭力。令人欣喜的是，國家發改委已批准在陝西神府煤田和雲南先鋒煤田興建兩個煤液化項目，總投資約200億元，年產油200萬噸。國務院也已正式批准神華集團（位於神府煤田）關於煤炭液化的項目建議書，允許其轉入可行性研究階段，並將投資追加到250億元。神華集團也已與掌握煤炭液化關鍵技術的美國hti公司簽訂了技術轉讓意向性協議，已開始初步設計工作。該項目建成後，年產油250萬噸，每年可創稅收25億元，年實現利潤25億元，對降低石油危機風險有十分重大的意義。

三、研究內容與方法我國總的能源特徵是“富煤、少油、有氣”。XX年我國總能源消費量達11.783億噸油當量，其中，煤炭佔67.86%，石油佔23.35%，天然氣佔2.5%，水電佔5.43%，核能佔0.83%。我國擁有較豐富的煤炭資源，XX~XX年探明儲量均爲1145億噸，儲採比由XX~XX年1XX年下降至XX年82年、XX年69年。而石油探明儲量XX年爲32億噸，儲採比爲19.1年。在較長一段時間內，我國原油產量只能保持在1.6~1.7億噸/年的水平。煤炭因其儲量大和價格相對穩定，成爲中國動力生產的首選燃料。在本世紀前50年內，煤炭在中國一次能源構成中仍將佔主導地位。預計煤炭佔一次能源比例將由1999年67.8%、XX年63.8%、XX年67.8%達到XX年50%左右。我國每年燒掉的重油約3000萬噸，石油資源的短缺仍使煤代油重新提上議事日程，以煤制油己成爲我國能源戰略的一個重要趨勢。

煤炭間接液化技術

由煤炭氣化生產合成氣、再經費-託合成生產合成油稱之爲煤炭間接液化技術。“煤炭間接液化”法早在南非實現工業化生產。南非也是個多煤缺油的國家，其煤炭儲藏量高達553.33億噸，儲採比爲247年。煤炭佔其一次能源比例爲75.6%。南非1955年起就採用煤炭氣化技術和費-託法合成技術，生產汽油、煤油、柴油、合成蠟、氨、乙烯、丙烯、α-烯烴等石油和化工產品。南非費-託合成技術現發展了現代化的synthol漿液牀反應器。薩索爾（sasol）公司現有二套“煤炭間接液化”裝置，年生產液體烴類產品700多萬噸（薩索爾堡32萬噸/年、塞庫達675萬噸/年），其中合成油品500萬噸，每年耗煤4950萬噸。累計的70億美元投資早已收回。現年產值達40億美元，年實現利潤近12億美元。

我國中科院山西煤化所從20世紀80年代開始進行鐵基、鈷基兩大類催化劑費-託合成油煤炭間接液化技術研究及工程開發，完成了XX噸/年規模的煤基合成油工業實驗，5噸煤炭可合成1噸成品油。據項目規劃，一個萬噸級的“煤變油”裝置可望在未來3年內崛起於我國煤炭大省山西。中科院還設想到XX年建成一個百萬噸級的煤基合成油大型企業，山西大同、朔州地區幾個大煤田之間將建成一個大的煤“煉油廠”。最近，總投資100億美元的朔州連順能源公司每年500萬噸煤基合成油項目已進入實質性開發階段，計劃XX年建成投產。產品將包括辛烷值不低於90號且不含硫氮的合成汽油及合成柴油等近500種化工延伸產品。

我國煤炭資源豐富，爲保障國家能源安全，滿足國家能源戰略對間接液化技術的迫切需要，XX年國家科技部”863”計劃和中國科學院聯合啓動了”煤制油”重大科技項目。兩年後，承擔這一項目的中科院山西煤化所已取得了一系列重要進展。與我們常見的柴油判若兩物的源自煤炭的高品質柴油，清澈透明，幾乎無味，柴油中硫、氮等污染物含量極低，十六烷值高達75以上，具有高動力、無污染特點。這種高品質柴油與汽油相比，百公里耗油減少30％，油品中硫含量小於0.5×10－6，比歐ⅴ標準高10倍，比歐ⅳ標準高20倍，屬優異的環保型清潔燃料。

山西煤化所進行”煤變油”的研究已有20年的歷史，千噸級中試平臺在XX年9月實現了第一次試運轉，併合成出第一批粗油品，到XX年底已累計獲得了數十噸合成粗油品。XX年底又從粗油品中生產出了無色透明的高品質柴油。目前，山西煤化所中試基地正準備第5次開車，計劃運行6個月左右。目前世界上可以通過”煤制油”技術合成高品質柴油的只有南非等少數國家。山西煤化所優質清潔柴油的問世，標誌着我國已具備了開發和提供先進成套產業化自主技術的能力，併成爲世界上少數幾個擁有可將煤變爲高清潔柴油全套技術的國家之一。據介紹，該所XX年將在煤礦生產地建一個10萬噸／年的示範廠，預計投資12億～14億元，在成熟技術保證的前提下，初步形成"煤制油"產業化的雛形。

據預測，到2020年，我國油品短缺約在2億噸左右，除1.2億噸需進口外，”煤制油”技術可解決6000萬～8000萬噸以上，投資額在5000億元左右，年產值3000億～4000億元，其中間接液化合成油可生產XX萬噸以上，投資約1600億元，年產值1000億元左右。從經濟效益層面看，建設規模爲50萬噸／年的”煤制油”生產企業，以原油價不低於25美元的評價標準，內部收益率可達8％～12％，柴油產品的價格可控制在XX元／噸以內。而此規模的項目投資需45億元左右。

目前，包括山西煤化所在內的七家單位已組成聯盟體，在進行”煤制油”實驗對比中實行數據共享；不久將有1.2噸高清潔柴油運往德國進行場地跑車試驗；XX年由奔馳、大衆等廠商提供車輛，以高清潔柴油作燃料，進行從上海到北京長距離的行車試驗，將全面考察車與油料的匹配關係、燃動性及環保性等。目前”煤制油”工業化示範廠的基礎設計工作正在進行之中，預計可在XX年之前投入規模生產。

我國與南非於XX年9月28日簽署合作諒解備忘錄。根據這項備忘錄，我國兩家大型煤炭企業神華集團有限責任公司和寧夏煤業集團有限責任公司將分別在陝西和寧夏與南非索沃公司合作建設兩座煤炭間接液化工廠。兩個間接液化工廠的首期建設規模均爲年產油品300萬噸，總投資分別爲300億元左右。通過引進技術並與國外合資合作，煤炭間接液化項目能夠填補國內空白，並對可靠地建設“煤制油”示範項目有重要意義。薩索爾公司是目前世界上唯一擁有煤炭液化工廠的企業。從1955年建成第一個煤炭間接液化工廠至今已有50年的歷史，共建設了3個煤炭間接液化廠，年處理煤炭4600萬噸，年產各種油品和化工產品760多萬噸，解決了南非國內40%的油品需求。

中科院與神華集團有關”鐵基漿態牀合成燃料技術”簽約，標誌着該技術的產業化指日可待。鐵基漿態牀合成燃料技術是中科院山西煤化所承擔的”十五”中科院創新重大項目和國家”863”計劃項目，得到了國家和山西省及有關企業的支持。經過兩年多的努力，已經研發出高活性和高穩定性鐵系催化劑、千噸級漿態牀反應工藝和裝置等具有自主知識產權的技術。截至XX年10月已完成了1500小時的中試運轉，正在爲10萬噸／年工業示範裝置的基礎設計收集數據，已基本形成具有我國自主知識產權的集成性創新成果。與神華集團的合作，將促進對我國煤基間接合成油技術的發展起到積極的作用。

殼牌（中國）有限公司、神華集團和寧夏煤業集團於XX年11月簽署諒解備忘錄，共同開發潔淨的煤制油產品。根據諒解備忘錄，在爲期6到9個月的預可行性研究階段，三方將就殼牌煤制油（間接液化）技術在中國應用的可行性進行研究，內容包括市場分析、經濟指標評估、技術解決方案和相關規定審覈以及項目地點的確定。據瞭解，神華集團和寧夏煤業集團將分別在陝西和寧夏各建設一座煤炭間接液化工廠。計劃中的兩個間接液化工廠的首期建設規模均爲年產油品300萬噸，初步估計總投資各爲300億元左右。

雲南開遠解化集團有限公司將利用小龍潭褐煤資源的優勢，建設年產30萬噸甲醇及10萬噸二甲醚項目、年產50萬噸或100萬噸煤制合成油項目，以及利用褐煤間接液化技術生產汽油。該公司計劃於XX年建成甲醇及二甲醚項目，產品主要用於甲醇燃料和二甲醚民用液化氣。煤制合成油項目因投資大、技術含量高，解化集團計劃分兩步實施：XX年建成一套年產1萬噸煤制油工業化示範裝置；XX年建成年產50萬噸或100萬噸煤制合成油裝置。目前，年產2萬噸煤制油工業化示範項目已完成概念性試驗和項目可行性研究報告。該項目將投資7952萬元，建成後將爲企業大型煤合成油和雲南省煤制油產業起到示範作用。

由煤炭氣化製取化學品的新工藝正在美國開發之中，空氣產品液相轉化公司（空氣產品和化學品公司與依士曼化學公司的合夥公司）成功完成了由美國能源部資助2.13億美元、爲期XX年的攻關項目，驗證了從煤製取甲醇的先進方法，該裝置可使煤炭無排放污染的轉化成化工產品，生產氫氣和其他化學品，同時用於發電。1997年4月起，該液相甲醇工藝（稱爲lp meoh）開始在伊士曼公司金斯波特地區由煤生產化學品的聯合裝置投入工業規模試運，裝置開工率爲97.5%，驗證表明，最大的產品生產能力可超過300噸/天甲醇，比原設計高出10%。它與常規甲醇反應器不同，常規反應器採用固定牀粒狀催化劑，在氣相下操作，而lp meoh工藝使用漿液鼓泡塔式反應器（sbcr），由空氣產品和化學品公司設計。當合成氣進入sbcr，它藉催化劑（粉末狀催化劑分散在惰性礦物油中）反應生成甲醇，離開反應器的甲醇蒸氣冷凝和蒸餾，然後用作生產寬範圍產品的原料。lp meoh工藝處理來自煤炭氣化器的合成氣，從合成氣回收25%~50%熱量，無需在上游去除co2（常規技術需去除co2）。生成的甲醇濃度大於97%，當使用高含co2原料時，含水也僅爲1%。相對比較，常規氣相工藝所需原料中co和h2應爲化學當量比，通常生成甲醇產品含水爲4%~20%。當新技術與氣化聯合循環發電裝置相組合，又因無需化學計量比例進料，可節約費用0.04~0.11美元/加侖。由煤炭生產的甲醇產品可直接用於汽車、燃氣輪機和柴油發電機作燃料，燃料經濟性無損失或損失極少。如果甲醇用作磷酸燃料電池的氫源，則需淨化處理。

煤炭直接液化技術

早在20世紀30年代，第一代煤炭直接液化技術—直接加氫煤液化工藝在德國實現工業化。但當時的煤液化反應條件較爲苛刻，反應溫度470℃，反應壓力70mpa。1973年的世界石油危機，使煤直接液化工藝的研究開發重新得到重視。相繼開發了多種第二代煤直接液化工藝，如美國的氫-煤法（h-coal）、溶劑精煉煤法（src-ⅰ、src-ⅱ）、供氫溶劑法（eds）等，這些工藝已完成大型中試，技術上具備建廠條件，只是由於經濟上建設投資大，煤液化油生產成本高，而尚未工業化。現在幾大工業國正在繼續研究開發第三代煤直接液化工藝，具有反應條件緩和、油收率高和油價相對較低的特點。目前世界上典型的幾種煤直接液化工藝有：德國igor公司和美國碳氫化合物研究（hti）公司的兩段催化液化工藝等。我國煤炭科學研究總院北京煤化所自1980年重新開展煤直接液化技術研究，現已建成煤直接液化、油品改質加工實驗室。通過對我國上百個煤種進行的煤直接液化試驗，篩選出15種適合於液化的煤，液化油收率達50%以上，並對4個煤種進行了煤直接液化的工藝條件研究，開發了煤直接液化催化劑。煤炭科學院與德國rur和dmt公司也簽訂了雲南先鋒煤液化廠可行性研究項目協議，並完成了雲南煤液化廠可行性研究報告。擬建的雲南先鋒煤液化廠年處理（液化）褐煤257萬噸，氣化制氫（含發電17萬kw）用原煤253萬噸，合計用原煤510萬噸。液化廠建成後，可年產汽油35.34萬噸、柴油53.04萬噸、液化石油氣6.75萬噸、合成氨3.90萬噸、硫磺2.53萬噸、苯0.88萬噸。

我國首家大型神華煤直接液化油項目可行性研究，進入實地評估階段。推薦的三個廠址爲內蒙古自治區鄂爾多斯市境內的上灣、馬家塔、鬆定霍洛。該神華煤液化項目是XX年3月經國務院批准的可行性研究項目，這一項目是國家對能源結構調整的重要戰略措施，是將中國豐富的煤炭能源轉變爲較緊缺的石油資源的一條新途徑。該項目引進美國碳氫技術公司煤液化核心技術，將儲量豐富的神華優質煤炭按照國內的常規工藝直接轉化爲合格的汽油、柴油和石腦油。該項目可消化原煤1500萬噸，形成新的產業鏈，效益比直接賣原煤可提高20倍。其副屬品將延伸至硫磺、尿素、聚乙烯、石蠟、煤氣等下游產品。這項工程的一大特點是裝置規模大型化，包括煤液化、天然氣制氫、煤制氫、空分等都是世界上同類裝置中最大的。預計年銷售額將達到60億元，稅後淨利潤15.7億元，XX年可收回投資。

甘肅煤田地質研究所煤炭轉化中心自主研發的配煤液化試驗技術取得重大突破。由於配煤液化技術油產率高於單煤液化，據測算，採用該技術製得汽柴油的成本約1500元/噸，經濟效益和社會效益顯著。此前的煤液化只使用一種煤進行加工，甘肅煤炭轉化中心在世界上首次採用配煤的方式，將甘肅大有和天祝兩地微量成分有差別的煤炭以6：4配比，設定溫度爲440℃、時間爲60秒進行反應，故稱爲“配煤液化”。試驗證明，該技術可使煤轉化率達到95.89%，使油產率提高至69.66%，所使用的普通催化劑用量比單煤液化少，反應條件相對緩和。

甘肅省中部地區高硫煤配煤直接液化技術，已由甘肅煤田地質研究所完成實驗室研究，並通過專家鑑定，達到了國際先進水平。同時，騰達西北鐵合金公司與甘肅煤田地質研究所也簽署投資協議，使”煤制油”產業化邁出了實質性一步。爲給甘肅省”煤制油”產品升級換代提供資源保障，該省同甘肅煤田地質研究所就該省中部地區高硫煤進行”煤制油”產業化前期研究開發。經專家測定，產油率一般可達到64.63％，如配煤產油率可達69.66％。該項目付諸實施後，將爲甘肅省華亭、靖遠、窯街等礦區煤炭轉化和產業鏈的延伸積累寶貴的經驗。

神華集團”煤制油”直接液化工業化裝置巳正式於XX年8月底在內蒙古自治區鄂爾多斯市開工。這種把煤直接液化的”煤制油”工業化裝置在世界範圍內是首次建造。神華煤直接液化項目總建設規模爲年產油品500萬噸，分二期建設，其中一期工程建設規模爲年產油品320萬噸，由三條主生產線組成，包括煤液化、煤制氫、溶劑加氫、加氫改質、催化劑製備等14套主要生產裝置。一期工程主廠區佔地面積186公頃，廠外工程佔地177公頃，總投資245億元，建成投產後，每年用煤量970萬噸，可生產各種油品320萬噸，其中汽油50萬噸，柴油215萬噸，液化氣31萬噸，苯、混合二甲苯等24萬噸。爲了有效地規避和降低風險，工程採取分步實施的方案，先建設一條生產線，裝置運轉平穩後，再建設其它生產線。XX年7月建成第一條生產線，XX年左右建成後兩條生產線。神華集團有限責任公司XX年煤炭產銷量超過1億噸，成爲我國最大的煤炭生產經營企業。據稱，如果石油價格高於每桶22美元，煤液化技術將具有競爭力。

神華集團將努力發展成爲一個以煤炭爲基礎，以煤、電、油（化）爲主要產品的大型能源企業集團。到XX年，神華集團煤炭生產將超過2億噸；自營和控股發電裝機容量將達到XX萬千瓦；煤炭液化形成油品及煤化工產品能力達1000萬噸／年；甲醇制烯烴的生產能力達到1億噸／年。2020年，其煤炭生產將超過3億噸；電廠裝機容量達到4000萬千瓦；煤炭液化形成油品和煤化工產品能力達3000萬噸／年。

目前，煤炭直接液化世界上尚無工業化生產裝置，神華液化項目建成後，將是世界上第一套煤直接液化的商業化示範裝置。煤炭間接液化也僅南非一家企業擁有工業化生產裝置。美國正在建設規模爲每天生產5000桶油品的煤炭間接液化示範工廠。

雲南省也將大力發展煤化工產業，並積極實施煤液化項目。雲南先鋒煤炭直接液化項目預可行性研究報告已於XX年5月通過專家評估。項目實施後，”雲南造”汽油、柴油除供應雲南本省外，還可打入省外和國際市場，同時也將使雲南成爲繼內蒙古後的第二大”煤變油”省份。雲南省先鋒煤炭液化項目是我國利用國外基本成熟的煤炭直接液化技術建設的首批項目之一。雲南煤炭變油技術將首先在先鋒礦區啓動，獲得成功經驗後在其他地方繼續推廣。即將興建的雲南煤液化廠估算總投資103億元，項目建設期預計4年，建成後年銷售額34億元，年經營成本7.9億元，年利潤13.8億元。雲南省煤炭資源較爲豐富，但是石油、天然氣嚴重缺乏。先鋒褐煤是最適合直接液化的煤種。在中國煤科總院試驗的全國14種適宜直接液化的煤種中，先鋒褐煤的活性最好，惰性組分最低，轉化率最高。液化是一個有效利用雲南大量褐煤資源的突破口，潔淨煤技術是發展的方向，符合國家的產業政策。”煤變油”將使雲南省煤炭資源優勢一躍成爲經濟優勢。一旦”煤變油”工程能在全省推廣，全省150億噸煤就能轉化爲30億噸汽油或柴油，產值將超過10萬億元。

結語

潔淨煤技術的開發利用正處方興未艾之勢，我國應加大煤炭氣化技術、煤間接液化和煤直接液化技術的開發和推行力度，並引進吸收消化國外先進技術，將我國潔淨煤技術和應用水平提到一個新的高度，爲我國能源工業的可持續發展作出新的貢獻。

發達國家爲何不搞煤變油？

據瞭解，目前南非擁有一套年產800萬噸油品的煤變油工廠，是世界上唯一大規模的煤變油商業工廠，併爲該國提供了60％的運輸油料。其實美、德、日等發達國家也都有成熟技術，但它們爲什麼沒有投入工業化生產？

據介紹，早在上世紀30年代末，由於石油緊缺，德國就開始研究煤制油技術。二戰前，德國已建成17個工廠，生產420多萬噸汽柴油。到了40年代末、50年代初，隨着中東大油田的開採，低成本的石油大量充斥市場，每桶2—10美元。在這種情況下，再搞煤變油在經濟上就很不合算。直到1973年，中東實行石油禁運，油價被炒高，達到每桶30多美元（相當於現在價格80多美元），這時，大規模的煤制油研發又掀起高潮，美、日、德都紛紛投巨資研究，並建設了試驗工廠。但是，在這些國家，煤變油始終沒有真正投入商業運行。這是爲什麼呢？

據專家測算，當原油價格在28美元以上，煤變油在經濟上就比較划算；低於這個價格，煤制油就不划算。因此，上世紀80年代中期至90年代中期，國際油價一直處在低位，煤變油自然不會受到重視。但是，各國技術已相當成熟，可以說倚馬可待，只要市場需要，就可進行大規模工業化。直到最近兩年，國際油價一再攀升，煤制油重新被各國提上議事日程。美國去年起又開始搞間接液化，法國、意大利也開始進行合作研發。但從項目啓動到開工建設，至少需要5年準備時間，而油價頻繁變動，時高時低，人們往往反應滯後，使決策舉棋不定。

中國搞煤變油有優勢，但不會成爲油品生產的主方向

專家認爲，在我國搞煤變油有着顯著的優勢。我國富煤少油，近年來隨着經濟的發展，進口原油逐年攀升，從1993—XX年XX年間，年均遞增15％以上，進口依存度越來越高。XX年間，我國進口原油增長9.18倍，每年花去大量外匯。由於油價上漲，XX年進口原油比上年多支付550億元人民幣。因此，專家認爲，從我國能源安全的戰略角度考慮，也應該努力想辦法，從多元化出發，解決能源長期可靠供應問題，而煤變油是可行途徑之一。

同時，中國是產煤大國，西部產煤成本（特別是坑口煤）相對較低。神華集團副總經理、神華煤制油公司董事長張玉卓給記者算了一筆賬：噸煤開採成本美國是20.5美元，神華神東礦區不到100元人民幣，很顯然，神華煤很有優勢。

此外，中國投資成本和勞動力成本相對較低。據估算，年產250萬噸柴汽油的生產線，在美國需投資32億美元，而在中國僅需20億美元。

據測算，神華煤制油項目在國際原油價格22—30美元/桶時，即有較強競爭力。而目前國際原油價格長期在50美元/桶以上。

兗礦的煤炭開採成本會高一些，它搞煤變油划算嗎？據兗礦集團副總經理、煤化工公司總經理張鳴林介紹，兗礦坑口煤炭開採成本約爲100元/噸，在國際油價不低於23美元/桶時具有競爭力。

目前，神華在煤制油上已累計投資數十億元。張玉卓透露，神華還準備與南非合作，以間接液化方式生產煤制油，產成品中，將以柴油爲主，汽油爲輔。今後五六年內，神華將在煤制油上投資數百億元，XX年後，煤與油在神華將並駕齊驅。可以看出，神華在煤制油項目上雄心勃勃。

兗礦已累計投入1.3億元，它的工業化項目尚未啓動。兗礦正在瞄準汽油市場，今年計劃再投入1億多元，進行高溫合成工藝技術的中試研究，使產成品中汽油佔70％，柴油佔25％。

目前，煤變油產業化步伐正在加快。不過，專家認爲，並非所有煤炭都適合轉化成柴汽油，特別是直接液化對煤種要求很高，我國只有少數幾個地區的煤炭適合，間接液化對煤種的適應性要寬泛些。因此，煤制油在我國會得到一定發展，但不可能成爲油品生產的主方向。

四、研究的主客觀條件1 煤變油的必要性

迄今爲止，人類使用的燃料主要是礦物燃料(也叫化石燃料)，包括石油、油頁岩、煤和天然氣，而用得最多的是石油和煤。自從19世紀中葉和20世紀初在美洲和中東發現大規模的石油礦藏以來，人們廣泛使用石油爲能源。隨着工業化程度的提高，石油的用量猛增，僅1968年至1978年這XX年間，全世界開採的石油就相當於過去1XX年的開採量。全世界已經發現的石油蘊藏量大約爲4萬億桶，科學家估計，地球上石油和天然氣資源將在1XX年內枯竭。煤是地殼中儲量最豐富的礦物燃料，全世界煤的可開採量估計要比石油多20~40倍，供應年代遠大於石油。但是，作爲燃料，煤有兩大缺點：一是不乾淨，煤中所含的硫燃燒生成二氧化硫，造成對大氣和周圍環境的嚴重污染；二是從原子結構上看，煤的氫一碳比(h／c)還不到石油的一半，限制了它的綜合利用。

近年來，隨着石油資源日益減少，國際石油市場動盪不定，給各國經濟發展帶來不利影響。人們不會忘記1973年及1979~1980年兩次石油危機造成的全球性經濟衰退。同時，由於石油是規模巨大的石油化工的基礎，除用於塑料、纖維、油漆、醫藥等工業外，還用於生產食用油脂、蛋白質、糖類及合成甘油等基本食品，石油資源的枯竭，必將影響到石化工業。因此，從經濟和社會效益來看，煤經過轉化(煤變油)再利用是值得提倡的發展方向。

2 煤變油的可能性

石油是一種氣態、液態和固態碳氫化合物的混合物，也可能是由古代的動植物長期被埋藏在地下而形成的，儲集在地下的多孔性岩石裏。石油中碳氫化合物(包括烷烴、吠樘?頭枷閭?佔98％以上。

煤是一種碳質岩石，是古代森林由於地殼的變動被埋人地下，經過漫長的地質年代的生物化學作用和地質作用而形成的。按煤化作用程度的不同，可分爲泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四大類。它是多種高分子有機化合物和礦物質的混合物，其中有機化合物以碳爲主，氫、氧、氮、硫等次之。

由此可見，煤和石油都是主要由碳和氫元素組成的，其主要區別在氫——碳原子比h／c不同。煤的h／c＜0.8，而油h／c