1.石油到底是怎么形成的?

2.重化工业的化学工业

3.谁有生物柴油方面的资料?

4.生物柴油是怎么回事,能解答一下吗?

5.煤直接液化制油技术不成熟体现在什么地方?

石油到底是怎么形成的?

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普遍认为石油的形成有两种机理:

(1)生物成油理论

大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则中空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。

地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。虽然石油形成的深度在世界各地不同,但是“典型”的深度为四至六千米。由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去,因此实际的油田可能要浅得多。因此形成油田需要三个条件:丰富的源岩,渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。

(2)非生物成油理论

非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudrytsev)的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳,这些碳有些自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的。与石油本身无关。

在地质学家中这个理论只有少数人支持。一般它被用来解释一些油田中无法解释的石油流入,不过这种现象很少发生。非生物成油理论无法解释世界99%以上的石油都储存在沉积岩中,而那些非沉积岩中的石油也可被解释为从别处沉积岩中运移而来。同样,非生物成油理论无法解释石油中广泛分布的生物标志化合物,如甾烷,伽马蜡烷,植烷,藿烷,萜类以及同位素偏轻等现象。

开石油是非常昂贵的,也可能对环境带来破坏。海上探油和开会打扰海洋环境。尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。油轮事故后泄漏的原油或提炼过的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群岛、西班牙和许多其它地区脆弱的海岸生态系统造成严重的破坏。

石油燃烧时向大气层释放二氧化碳,导致全球变暖。每能量单位石油释放的二氧化碳低于煤,但是高于天然气。但是作为交通用燃料要减少焚油导致的二氧化碳的释放尤其棘手。一般只有大的发电厂才能够装配吸收二氧化碳的装置,单个车辆无法装配这样的装置。

虽然现在也有可再生能源作为选择,但是可再生能源能够取代多少石油以及可再生能源本身可能导致的环境破坏还不肯定和有争议。阳光、风、地热和其它可再生能源无法取代石油作为高能量密度的运输能源。要取代石油这些可再生能源必须转换为电(以蓄电池的形式)或者氢(通过燃料电池或内燃)来驱动运输工具。另一个方案是使用生物质能产生的液体燃料(乙醇、生物柴油)来驱动运输工具,但是目前的技术还无法让生质燃料够环保。总而言之要取代石油作为主要运输能源是一件非常不容易的事情。

重化工业的化学工业

1949年以来,中国新建了多个内地化工中心。全国形成了上海、北京、天津、南京、青岛、大连、沈阳、锦西、广州、重庆、武汉、衢州、太原、泸州等化工中心。 纯碱工业主要有大连、天津、青岛、自贡和应城5座大型碱厂和杭州龙山、湖南冷水江、上海浦东等20多座中小型厂,北方沿海占总产量85%,在江苏连云港、山东寿光、河北南堡、福建厦门、湖南衡阳等地兴建纯碱厂,并加强内蒙古、黑龙江、吉林、河南等省天然碱的开发利用。

以电解食盐为基础的烧碱工业多分布于消费区。上海、天津、沈阳、锦西、大连、衢州、株洲等城市均有大型烧碱厂。1990年中国纯碱总产量已达380万吨,居世界第3位,其中成碱产量居世界第2位。 70年代以前中国建立的氮肥厂多以煤为原料,如南京、衢州、石家庄利用无烟煤,大连、吉林利用焦炭和重油,兰州用褐煤和重油。70年代后新建的大型氮肥厂多与石油结合,有利用油田气生产氮肥的淄博张店和大庆卧里屯化肥厂,有利用燃料油和炼厂气的辽河、沧州、南京、安庆、枝江、洞庭、广州等化肥厂。西南的泸州、金堂、赤水、安边等化肥厂均以天然气为原料。以晋东南无烟煤为原料的山西潞城化肥厂将建成中国最大的以煤为原料的氮磷复合肥料基地。浙江镇海、新疆乌鲁木齐、宁夏银川三大氮肥厂正在兴建中。

中国磷肥生产集中于南京、铜官山、株洲、柳州、湛江、昆明、成都等地,存在“南磷北运”现象。中国缺少钾矿,钾肥生产缓慢,目前正在兴建青海察尔汗盐湖年产百万吨复合钾肥厂。1990年全国化肥总产量达1880万吨。后世界第3位。 1990年中国钢产量达6635万吨。钢产量占全国70%以上的大型钢铁基地分布在东北的鞍山、本溪,华北的包头、太原、京津唐,华东的上海、马鞍山,中南的武汉,西南的攀枝花和重庆。钢铁工业分布有地从沿海移向内地。地方中型钢铁企业有辽宁新抚、吉林通化、江苏南京、浙江杭州、安徽合肥、江西新余、福建三明、山东济南、湖北鄂城、湖南湘潭和涟源、河南安阳、广东韶关、广西梧州、贵州水城、云南昆明、甘肃酒泉、新疆乌鲁木齐等。

特殊钢生产主要分布在东北的齐齐哈尔、抚顺、大连,中南的大冶、舞阳,西南的江油、成都、贵阳,西北的西宁、西安。吉、辽、川、湘4省的铁合金占全国产量的47%,其中吉林、锦州、峨眉等铁合金厂最为著名。 中国蕴藏有多种有色金属(见中国矿产),许多有色金属与能源结合较好,有利于开和冶炼。

1949年以来,中国建设了现代化矿、冶炼工业。如湖南冷水江(锑)、水口山(铅锌)和郴州柿竹园(钨),云南个旧(锡)、东川(铜)、兰坪(铅锌),江西大庚(钨)、德兴(铜),安徽铜陵和湖北大冶(铜),贵州铜仁(汞),山东张店、河南郑州、贵州贵阳和山西河津(铝)等均为中国大型有色金属工业区。云南、湖南被称为有色金属之乡。西北地区结合黄河上游梯级开发水电,建设了10多个大中型有色金属冶炼和加工区,如白银和金川有色金属公司,连城、兰州和青铜峡铝厂等,形成了一些以有色金属生产为主的工业城镇。在沈阳、抚顺、锦西、株洲、上海、昆明等地也建有大型有色金属冶炼及加工工业。

谁有生物柴油方面的资料?

生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。

生物柴油的主要特性

众所周知,柴油分子是由15个左右的碳链组成的,研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成,与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析,生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷,它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的.与常规柴油相比,生物柴油具有下述无法比拟的性能:

1.具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。

2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。

3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。

4.具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。

5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。

6.具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。

7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。

8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染。

生物柴油的优良性能使得用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳,从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

生物柴油的生产方法

目前生物柴油主要是用化学法生产,即用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温(230-250℃)下进行转酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中可产生10%左右的副产品甘油。

目前生物柴油的主要问题是成本高。据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物,日本用工业废油和废煎炸油,欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。

但化学法合成生物柴油有以下缺点:工艺复杂,醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高:色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质;酯化产物难于回收,成本高;生产过程有废碱液排放。

为解决上述问题,人们开始研究用生物酶法合成生物柴油,即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。但目前主要问题有:对甲醇及乙醇的转化率低,一般仅为40%-60%。由于目前脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,而且短链醇对酶有一定毒性,酶的使用寿命短。副产物甘油和水难于回收,不但对产物形成抑制,而且甘油对固定化酶有毒性,使固定化酶使用寿命短。

“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上。而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。目前,正在研究选择合适的分子载体,使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。

国外生物柴油的发展状况

生物柴油于1988年诞生,由德国聂尔公司发明,它是以菜籽油为原料,提炼而成的洁净燃油。突出的环保性和可再生性,引起了世界发达国家,尤其是贫乏国家的高度重视。西方国家为发展生物柴油,在行业规范和政策鼓励下取了一系列积极措施。为了便于推广使用,美德意等国都制定了生物柴油技术标准,如美国权威机构ASTM相继在1996年和2000年发布标准,完善生物柴油的产业化条件,并且实行积极鼓励的方式,在生物柴油的价格上给于一定的补贴。如德国农民种植为生物柴油作原料的油菜籽可获得1000马克/公顷补贴,并对制造生物柴油予以免税。

欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油为原料生产生物柴油获得推广应用。目前生物柴油主要用化学法生产,用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和230-250℃下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技术。与普通柴油相比,生物柴油更有利环保,使柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10,颗粒物为20%,C02和CO排放量仅为10%。按照京都议定书,欧盟2008-2012年间要减少排放8%。就燃料对整个大气C02影响的生命循环分析看,生物柴油排放的C02比矿物柴油要少约50%。为此,欧盟最近发布了两项新的指令以推进生物燃料在汽车燃料市场上的应用,这将进一步推动欧洲生物柴油工业的发展。与常规柴油相比,生物柴油价格要贵一倍以上,为此新指令要求欧盟各国降低生物柴油税率,并对生物柴油在欧洲汽车燃料中的销售比例作出规定。

西方国家生物柴油产业发展迅速。近年来,西方国家加大生物柴油商业化投资力度,使生物柴油的投资规模增大,开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。目前,美国有4家生物柴油生产厂,总能力为30万吨/年。欧盟国家主要以油菜为原料,2001年生物柴油产量已超过100万吨。2000年德国的生物柴油已达45万吨,德国还于2001年月11日在海德地区投资5000万马克,兴建年产10万吨的生物柴油装置。法国有7家生物柴油生产厂,总能力为40万吨/年,使用标准是在普通柴油中掺加5%生物柴油,对生物柴油的税率为零。意大利有9个生物柴油生产厂,总能力33万吨/年,对生物柴油的税率为零。奥地利有3个生物柴油生产厂,总能力5.5万吨/年,税率为石油柴油的4.6%。比利时有2个生物柴油生产厂,总能力24万吨/年。日本生物柴油生产能力也达到40万吨/年。

我国生物柴油的发展状况

我国为解决能源节约、替代和绿色环保问题制定了一些政策和措施,早有一些学者和专家己致力于生物柴油的研究、倡导工作。我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。可以预计,在2-3年内,我国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。

著名学者闵恩泽院士在《绿色化学与化工》一书中首先明确提出发展清洁燃料生物柴油的课题:原机械工业部和原中国石化总公司在上世纪80年代就拨出专款立项,由上海内燃机研究所和贵外I山地农机所承担课题,联合研究长达10年之久,并邀请中国石化科学院的专家詹永厚做了大量基础试验探索;中国农业工程研究设计院的施德路先生也曾于1985年进行了生物柴油的试验工作;辽宁省能源研究所承担的中国——欧共体合作研究项目也涉及到生物柴油;中国科技大学、河南科学陆军化学所等单位也都对生物柴油作了不同程度的研究。

系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了江流域燃料油植物的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院对能源植物和生物柴油进行了长达10年的合作研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。

1999-2002年,湖南省林业科学院承担并主持了国家林业局引进国外先进林业技术(948项目)——《能源树种绿王树及其利用技术的引进》,从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树(Euphorbia tim-calli)优良无性系;研制完成了绿玉树乳汁榨取设备;进行了绿玉树乳汁成份和燃料特性的研究:绿玉树乳汁催化裂解研究有阶段性成果。

但是,与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化:尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。因此,我国进入了WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。

我国生物柴油的产业化前景

2003年,受国民经济持续快速增长的拉动,中国石油市场需求增势强劲,石油产品需求总量增长幅度达到两位数,为11.4%,比上年提高了7.4个百分点,这促进了石油进口量的大幅攀升,使我国成为石油消费和进口大国。石油市场供应出现紧缺,价格全面上涨。据中国物流信息中心统计,2003年我国石油及制品累计平均价格比上年提高11.8%。初步分析2004年中国石油市场供需形势与2003年情况基本相似,将继续保持消费需求旺盛,供需基本平衡的格局,但不排除受季节、运输等因素影响而出现局部性和结构性的供应紧张。预计2004年中国原油消费量为2.7亿吨,净进口量有可能超过1亿吨。

我国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对我国的能源安全造成威胁。因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势。专家认为,生物柴油对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到2010年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。

柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出,到2005年,随着我国原由加工量的上升,汽油和煤油拥有一定数量的出口余地,而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨,与2005年相比,将增长24%;至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前,生产柴汽比约为1.8,而市场的消费柴汽比均在2.0以上,云南、广西、贵州1等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快,随着国民经济重大基础项目的相继启动,柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远。

目前我国生物柴油技术已取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。

中国工程院有关负责人介绍,中国“十五”发展纲要提出发展各种石油替代品,将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。生物柴油产业得到了院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等部门的支持,并已列入有关国家。

发展生物柴油,我国有十分丰富的原料。我国幅员辽阔,地域跨度大,水热分布各异,能源植物种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前我国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。

生物柴油是怎么回事,能解答一下吗?

生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。

[编辑本段]特点:

1)含水率较高,最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值;

2)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料;

3)密度比水大,与水的比值约为1.2;

4)具有“老化”倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免与空气接触保存;

5)润滑性能好。

6)优良的环保特性:硫含量低,二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达98%,降解速率是普通柴油的2倍,可大大减轻意外泄漏时对环境的污染;

7)较好的低温发动机启动性能;

8)较好的安全性能:闪点高,运输、储存、使用方面安全;

[编辑本段]生物柴油行业现状

生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。

综观国际上的发达国家如美国、德国、日本,到次发达的南非、巴西、韩国,到发展中的印度、泰国等,均在发展石油替代产业的国际政策制度、技术完善、装置建设和车辆制造等方面提供了良好的借鉴,为我国走中国特色石油替代之路铺平了道路。特别是巴西经验,更具实际意义。

生物柴油在中国是一个新兴的行业,表现出新兴行业在产业化初期所共有的许多市场特征。许多企业被绿色能源和支农产业双重“概念”凸现的商机所吸引,纷纷进入该行业,有人以“雨后春笋”形容生物柴油目前的状态。截止2007年,中国有大小生物柴油生产厂2000多家,而且,各地相同项目的立项、审批还在继续。还有更大的威胁来自于国外。一些外国公司资金实力雄厚,生产技术成熟,产业化程度高,可以借规模经济效应获取成本优势,抢占原料基地和市场份额的综合能力更强

从未来的发展看,生物柴油的购买商主要有石油的炼油厂、发电厂、轮船航运公司以及流通领域的中间商。生物柴油的需求量在不断增加,预计到2010年,中国生物柴油的需求量将达到2000万吨/年,按国家再生能源中长期规划,那时的产能是20万吨/年。需求与产量的反差,将会是形成产品供不应求的局面。当人们更多地了解生物柴油优良的性能,接受的程度会更大,市场需求也会不断提高。强大的市场需求与有限的生产能力,使购买者的议价能力降低。同时,也对生物柴油生产企业提出了更高的要求,应加大对技术创新的投入,不断提高油品的质量,以保持生物柴油良好的品质形象。

随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用前景是非常广阔的。

[编辑本段]生产方法

利用油脂原料合成生物柴油的方法;用动物油制取的生物柴油及制取方法;生物柴油和生物燃料油的添加剂;废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用;低成本无污染的生物质液化工艺及装置;低能耗生物质热裂解的工艺及装置;利用微藻快速热解制备生物柴油的方法;用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜,生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置;以植物油脚中提取石油制品的工艺方法;用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法,用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法;用生物质生产液体燃料的方法;用植物油下脚料生产燃油的工艺方法,由生物质水解残渣制备生物油的方法,植物油脚提取汽油柴油的生产方法;废油再生燃料油的装置和方法;脱除催化裂化柴油中胶质的方法;废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺,脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法;阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂;废润滑油的絮凝分离处理方法。

简单工艺流程:

生物柴油是由从植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的一种可替代柴油燃料。目前,大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂生产而成的。然而还有大多数的不易被人体消化的廉价油脂能够转化为生物柴油。

工艺流程简介:

(1)物理精炼:首先将油脂水化或磷酸处理,除去其中的磷脂,胶质等物质)。再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔,维持残压,通入过量蒸汽,在蒸汽温度下,游离酸与蒸汽共同蒸出,经冷凝析出,除去游离脂肪酸以外的净损失,油脂中的游离酸可降到极低量,色素也能被分解,使颜色变浅。各种废动植物油在自主研发的DYD催化剂作用下,用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯。 (2)甲醇预酯化:首先将油脂水化脱胶,用离心机除去磷脂和胶等水化时形成的絮状物,然后将油脂脱水。原料油脂加入过量甲醇,在酸性催化剂存在下,进行预酯化,使游离酸转变成甲酯。蒸出甲醇水,经分馏后,无游离酸的分出C12-16棕榈酸甲酯和C18油酸甲酯。

(3)酯交换反应:经预处理的油脂与甲醇一起,加入少量NaOH做催化剂,在一定温度与常压下进行酯交换反应,即能生成甲酯,用二步反应,通过一个特殊设计的分离器连续地除去初反应中生成的甘油,使酯交换反应继续进行。

(4)重力沉淀、水洗与分层。

(5)甘油的分离与粗制甲酯的获得。

(6)水份的脱出、甲醇的释出、催化剂的脱出与精制生物柴油的获得。

整个工艺流程实现闭路循环,原料全部综合利用,实现清洁生产。大致描述如下:原料预处理(脱水、脱臭、净化)------反应釜(加醇+催化剂+70℃)------搅拌反应1小时-------沉淀分离排杂-------回收醇------过滤--------成品

[编辑本段]应用

生物柴油可用作锅炉、涡轮机、柴油机等的燃料,工业上应用的主要是脂肪酸甲酯。

生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。

柴油是许多大型车辆如卡车及内燃机车及发电机等的主要动力燃料,其具有动力大,价格便宜的优点,我国柴油需求量很大,柴油应用的主要问题“冒黑烟”, 我们经常在马路上看到冒黑烟的卡车。冒黑烟的主要原因是燃烧不完全,对空气污染严重,如产生大量的颗粒粉尘,CO2排放量高等。据美国燃料学会报道,发动机燃料燃烧产生的空气污染已成为空气污染的主要问题,如氮氧化物为其他工业部门排放的一半,一氧化碳为其他工业排放量的三分之二,有毒碳氢化合物为其他工业排放的一半。尾气中排出的氮氧化物和硫化物和空气中的水可以结合形成酸雨, 尾气中的二氧化碳和一氧化碳太多会使大气温度升高, 也就是人们常说的“温室效应”。为解决燃油的尾气污染问题及日益恶化的环境压力,人们开始研究用其他燃料如燃料酒精代替汽油,目前燃料酒精在北美洲如美国及加拿大等和南美国家如巴西、阿根廷等已占有相当比例,装备有燃料酒精发动机的汽车已投放市场。对大多数需要柴油为燃料的大动力车辆如公共汽车、内燃机车及农用汽车如拖拉机等主要以柴油为燃料的发动机而言,燃料酒精并不适合。而且柴油造成的尾气污染比汽油大的多, 因此人们开发了柴油的代用品--生物柴油。

其实发动机的发明家狄色尔早在1912年美国密苏里工程大会报告中说,“用菜籽油作发动机燃料在今天看起来并没有太大意义,但将来会成为和石油及煤一样重要的燃料”。1983年美国科学家首先将菜籽油甲酯用于发动机,燃烧了1000个小时。并将以可再生的脂肪酸单酯定义为生物柴油.。年美国和德国等国的科学家研究了用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即用来自动物或植物脂肪酸单酯包括脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃烧。生物柴油和传统的石油柴油相比,具有以下优点:

以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料,可减少对石化燃料石油的需求量和进口量;环境友好,用生物柴油尾气中有毒有机物排放量仅为十分之一,颗粒物为普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量仅为石油柴油的10%,无硫化物和铅及有毒物的排放;混合生物柴油可将排放含硫物浓度从500PPM(PPM百万分之一)降低到5PPM。

不用更换发动机,而且对发动机有保护作用。

[编辑本段]世界各国对生物柴油的应用

目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术。欧洲已成为全球生化柴油的主要生产地。美国、意大利、法国已相继建成生物柴油生产装置数十座。

美国是最早研究生物柴油的国家。总生产能力1300,000吨。对生物柴油的税率为0%。美国在黄石公园进行的60万公里的行车实验,没有任何结焦现象,空气污染物排放降低了80%以上。而且使用生物柴油还吸引了附近300公里外的棕熊来到公园。美国B20是用20%生物柴油的柴油,尾气污染物排放可降低50%以上。1992年美国能源署及环保署都提出生物柴油作为清洁燃料,克林顿1999年专门签署了开发生物质能的法令,其中生物柴油被列为重点发展的清洁能源之一,国家对生物柴油不收税。日本1995年开始研究用饭店剩余的煎炸油生产生物柴油,在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验装置,可降低原料成本。目前日本生物柴油年产量可达400,000吨。

德国目前已拥有8个生物柴油的工厂,德国拥有300多个生物柴油加油站,并且制定了生物柴油的标准,对生物柴油不收税,2006年生物柴油产量达100万吨。

法国、意大利等欧洲国家都建立生物柴油的企业。法国雪铁龙集团进行了生物柴油的试验,通过10万公里的燃烧试验,证明生物柴油是可以用于普通柴油发动机的。其使用的标准是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。

可以预见生物柴油作为一种重要的清洁燃料将在大型汽车行驶中发挥重要作用。

[编辑本段]■我国生物柴油发展状况及产业化前景分析

我国生物柴油的发展状况:

我国为解决能源节约、替代和绿色环保问题制定了一些政策和措施,早有一些学者和专家己致力于生物柴油的研究、倡导工作。我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。可以预计,在2-3年内,我国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。

著名学者闵恩泽院士在《绿色化学与化工》一书中首先明确提出发展清洁燃料生物柴油的课题:原机械工业部和原中国石化总公司在上世纪80年代就拨出专款立项,由上海内燃机研究所和贵外I山地农机所承担课题,联合研究长达10 年之久,并邀请中国石化科学院的专家詹永厚做了大量基础试验探索;中国农业工程研究设计院的施德路先生也曾于1985 年进行了生物柴油的试验工作;辽宁省能源研究所承担的中国——欧共体合作研究项目也涉及到生物柴油;中国科技大学、河南科学陆军化学所等单位也都对生物柴油作了不同程度的研究。

系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了江流域燃料油植物的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院对能源植物和生物柴油进行了长达10年的合作研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。

1999-2002年,湖南省林业科学院承担并主持了国家林业局引进国外先进林业技术(948项目)—— 《能源树种绿王树及其利用技术的引进》,从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树(Euphorbiatim-cal li)优良无性系;研制完成了绿玉树乳汁榨取设备;进行了绿玉树乳汁成份和燃料特性的研究:绿玉树乳汁催化裂解研究有阶段性成果。 ://.chinajnjpw

但是,与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化:尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。因此,我国进入了WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。

我国生物柴油的产业化前景:

2003年,受国民经济持续快速增长的拉动,中国石油市场需求增势强劲,石油产品需求总量增长幅度达到两位数,为11.4%,比上年提高了7.4个百分点,这促进了石油进口量的大幅攀升,使我国成为石油消费和进口大国。石油市场供应出现紧缺,价格全面上涨。据中国物流信息中心统计,2003年我国石油及制品累计平均价格比上年提高11.8%。初步分析2004年中国石油市场供需形势与2003年情况基本相似,将继续保持消费需求旺盛,供需基本平衡的格局,但不排除受季节、运输等因素影响而出现局部性和结构性的供应紧张。预计2004年中国原油消费量为2.7 亿吨,净进口量有可能超过1亿吨。

我国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对我国的能源安全造成威胁。因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势。专家认为,生物柴油对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到201 0年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。

柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出,到2005年,随着我国原由加工量的上升,汽油和煤油拥有一定数量的出口余地,而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨,与2005年相比,将增长24%;至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前,生产柴汽比约为1.8,而市场的消费柴汽比均在2.0以上,云南、广西、贵州1等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快,随着国民经济重大基础项目的相继启动,柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远。

目前我国生物柴油技术已取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。

中国工程院有关负责人介绍,中国“十五”发展纲要提出发展各种石油替代品,将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。生物柴油产业得到了院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等部门的支持,并已列入有关国家。

发展生物柴油,我国有十分丰富的原料。我国幅员辽阔,地域跨度大,水热分布各异,能源植物种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前我国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。

[编辑本段]■生物柴油的化学法生产

生物柴油的化学法生产是用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇,并使用氢氧化钠 (占油脂重量的1%) 或甲醇钠 (Sodium methoxide) 做为触媒,在酸性或者碱性催化剂和高温(230~250℃)下发生酯交换反应(transesterification),生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中产生10%左右的副产品甘油。

但化学法合成生物柴油有以下缺点:反应温度较高、工艺复杂;反应过程中使用过量的甲醇,后续工艺必须有相应的醇回收装置,处理过程繁复、能耗高;油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量;产品纯化复杂,酯化产物难于回收;反应生成的副产物难于去除,而且使用酸碱催化剂产生大量的废水,废碱(酸)液排放容易对环境造成二次污染等。

化学法生产还有一个不容忽视的成本问题:生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本就占总成本的75%。因此用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键,因此美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物(见下文“工程微藻”法),日本用工业废油和废煎炸油,欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。

[编辑本段]■生物柴油的生物酶合成法

为解决上述问题,人们开始研究用生物酶法合成生物柴油,即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。2001年日本用固定化Rhizopus oryzae细胞生产生物柴油,转化率在80%左右,微生物细胞可连续使用430小时。

2005年6月4日,《中国环境报》报道:清华大学生物酶法制生物柴油中试成功,用新工艺在中试装置上生物柴油产率达90%以上。中试产品技术指标符合美国及德国的生物柴油标准,并满足我国0号优等柴油标准。中试产品经发动机台架对比试验表明,与市售石化柴油相比,用含20%生物柴油的混配柴油作燃料,发动机排放尾气中一氧化碳、碳氢化合物、烟度等主要有毒成分的浓度显著下降,发动机动力特性等基本不变。

由于利用物酶法合成生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点,具有环境友好性,因而日益受到人们的重视。但利用生物酶法制备生物柴油目前存在着一些亟待解决的问题:脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,一般仅为40%-60%;甲醇和乙醇对酶有一定的毒性,容易使酶失活;副产物甘油和水难以回收,不但对产物形成一致,而且甘油也对酶有毒性;短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性,使固化酶的使用寿命大大缩短。这些问题是生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈。

[编辑本段]■生物柴油的“工程微藻”法

“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上,而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。目前,正在研究选择合适的分子载体,使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。

[编辑本段]■现行生物柴油标准

世界上很多国家已经拟定了生物柴油标准,从而保证柴油的质量,保证使用者更加放心的使用生物柴油。

生物柴油的国际标准是ISO 14214A另一个是ASTM国际标准ASTM D 6751,这一标准是美国所用的标准,该标准由美国环保局1996年在“清洁空气法”的211(b)部分加以了法律确认。另一被广泛认同的是德国的DIN生物柴油系列标准,是迄今为止最为详细系统的生物柴油标准,该标准体系针对不同的制造原料有不同的DIN标准:以油菜籽和纯粹以蔬菜籽为原料的RME(rapeseed methyl ester)、PME(vegetable methyl ester)生物柴油DIN E 51606 标准,以蔬菜油脂和动物脂肪为混合原料FME (fat methyl ester)的生物柴油DIN V 51606标准。欧盟也在2003年11月颁布了EN14241生物柴油燃料标准。此外奥地利、澳大利亚、捷克共和国、法国、意大利、瑞典等国家也拟订了生物柴油燃油规范。

[编辑本段]■德国DIN V 51606生物柴油标准

生物柴油的标准主要对以下成份进行考评:生产制造的整个反映过程,甘油的去除情况,催化剂的去除情况,酒精的去除情况,以及确保不含游离脂肪酸。生物柴油的生产标准评定指针包括比重、动态粘度、闪火点、硫含量、残留量、十六烷值、灰份、水份、总杂质、三酸甘油脂、游离甘油等。生物柴油标准的规范,正在极大的推动生物柴油在这些国家的汽车工业中正式应用和合法化,同时,大量国家对生物柴油的认可也正在推动生物柴油作为一种新型可再生生物能源的国际化。

由于目前生物柴油在商用上主要以生物柴油和石化柴油的混合油的形式供应,因此,对于混合油也有标准推出。例如5%的生物柴油加95%的常规柴油的混合油需要达到2000年颁布的EN590(EN590:2000)的标准,凡是符合这一标准的混合油,都可以安全地应用于所有柴油机发动机,虽然这一混合油不需要添加任何稳定剂,但是国外也有提议称需要在EN 590:2000标准中增加这样一条:混合油中的生物柴油自身必须符合EN 14214的标准。

煤直接液化制油技术不成熟体现在什么地方?

近日有部分媒体评论说国家将限制煤化工发展,有失偏颇:

———这首先是概念上的错误:煤化工有广义和狭义的区别,广义的煤化工主要包括煤焦化、煤液化、电石法乙炔化工以及以煤气化为基础的化工产品的生产。而以煤气化技术为基础的化工产品的生产就是所谓的狭义煤化工,其主要产品有:合成氨、甲醇、醋酸、甲醛等众多化工产品,加上其衍生产品则有成百上千种,在化学工业中占据重要地位。因此,不分青红皂白,盲目的说限制煤化工,显然有所偏颇。

———煤化工目前出现过热的子行业主要是煤制甲醇和二甲醚领域。如果目前国内规划的煤制甲醇(二甲醚)项目全部投产,将会出现明显的供过于求。但在前期的调研中也注意到,多数煤制甲醇(二甲醚)规划的目的只是地方企业控制煤炭的借口,真正开始实施的没那么多。因此,煤制甲醇(二甲醚)有可能过剩,但没有统计数字显示的那么严重。

———在煤制油和煤制烯烃领域,由于国内工业化技术尚不成熟,目前还主要是一个愿景。这是煤化工发展的最终方向之一,但由于目前工业化技术的不成熟,风险较大,也不适宜以此作为投资的理由。

● 已开工煤制油项目应不在限制之列

中金

近日新京报报道了我国将停止在建煤化工和粮食乙醇燃料项目,对于关于停止在建煤化工的报道:

———记者有曲解放大官员评论的意思,根据判断官员的意思可能是在神华等示范工厂没有顺利投产前,不会再批准新建煤制油项目。

———根据国家发改委工业司于去年10月发布的《煤化工产业中长期发展规划》(征求意见稿,由于部分细节仍有一定争议,正式稿至今尚未发布)的指导思想,煤制油是保障国家石油安全的重要措施,“十一五”期间要抓好技术研发、工程放大和产业化示范工作,重点建设神华集团鄂尔多斯100万吨直接液化示范工程;兖矿集团100万吨间接液化示范工程;山西潞安集团(潞安环能集团)和内蒙古伊泰(伊泰B控股)各产16万吨的间接液化制油项目。该四个项目当时获得国家立项并已经开工建设,国家不可能要求停止。

———其他煤化工项目,包括甲醇和二甲醚等,国家正在制定甲醇汽油和相关替代的标准,今年下半年有望出台,和去年相比没有行业政策上的变化。

———由于煤化工项目为高消耗型项目,未来国家对新建项目审批会比较谨慎,但从国家能源安全战略角度,国家应该会发展一定规模来掌握技术和降低进口依存度。

● 高油价促使煤化工步入发展新阶段

天相投资 贾华为 梁铭超

“缺油、少气、富煤”是我国化石能源的基本结构。我国的原油探明储量仅相当于全球石油探明储量的1.34%,按照我国2005年的原油产量1.8亿吨计算,现有原油储量仅能开12年。相比较而言,我国的煤炭可以开50多年,所以,充分发挥我国煤炭的优势是符合我国国情的实现能源多元化的首选。

国家《十一五规划纲要》中明确指出,要发展煤化工,开发煤基液体燃料,有序推进煤炭液化示范工程建设,促进煤炭深度加工转化,并开发大型煤化工成套设备,煤炭液化和气化、煤制烯烃等设备。相关各省在其“十一五”发展规划中把煤化工作为重点发展方向。这将促使煤化工产业进入规范发展的新阶段。

煤及煤化工的发展从技术上主要分为四条发展线路,分别为煤的焦化线路、煤的气化线路、煤液化线路和煤制电石乙炔线路。

煤焦油深加工

焦油深加工产业化的产品有200多种,许多深加工产品具有不可替代性。近年来,在国内钢铁等工业发展的带动下,国内焦炭产业发展迅速,产量不断增加,焦炭产量从2001年的1.2亿吨增长到2005年的2.32亿吨,年复合增长率达到17.9%。预计今后几年仍将保持近5%的年增长。煤焦油是焦炭生产的副产品,随着焦炭产量的增长,煤焦油的产量也相应快速增长。

据不完全统计,目前国内大中型煤焦油加工企业43家,加工能力533万吨/年,其中加工能力10万吨/年以上的企业25家,加工总能力455万吨。现在全国在建煤焦油加工能力425万吨、拟建377万吨,未来几年国内煤焦油加工能力将可能达到1300万吨/年。

与国外焦油加工企业相比,我国焦油加工业存在不小的差距。我国焦油加工企业分散、生产规模小,国外焦油加工企业单套生产装置能力至少20万吨/年,国内普遍在10万吨/年以下;另外,由于我国煤焦油加工企业加工深度普遍很低,10万吨/年规模的焦油加工企业进行二次深加工的不足50%,产品品种仅40种左右,而国外公司以煤焦油加工的产品品种已达140多种。

我国煤焦油深加工产业正面临产业升级,发展趋势是向集中化、规模化、精细化方向发展,大部分的中小焦油加工企业将被产业升级所淘汰。根据国家行业政策,焦油加工单套装置能力要求在10万吨/年以上,这就要求原料供应地至少要有200万吨/年以上的焦炭加工能力。所以,在原料产地建厂、或是有实力焦化企业向煤焦油深加工方向发展是最符合国内产业发展的,也是受国家鼓励的发展方向。另国外部分高技术企业有意进入我国煤焦油行业,据相关资料,日本的JFE在山东、美国KOPPERS公司在唐山将投资30万吨/年的煤焦油加工项目。

煤制合成气线路

(1)甲醇

我国传统的煤化工合成气线路主要是通过合成气制氮肥和部分甲醇下游有机化工产品。随着原油价格高涨,煤化工下游产品甲醇和二甲醚作为首选替代燃料,其地位日益重要。同时,随着甲醇下游产品用途不断扩展,甲醇市场需求量急剧增加。现在,甲醇制醇醚燃料、甲醇制烯烃(替代石化线路)已经成为煤化工发展新阶段的首要发展线路。

受下游需求的强力拉动,国内甲醇消费量从1999年的261.4万吨增长到2005年的666.2万吨,一直保持10%以上的增长率。

我国目前甲醇生产企业甲醇规模主要在5万至20万吨/年,30万吨/年规模以上的很少,但目前在建多个甲醇项目规模均在50万吨/年以上。国外甲醇厂装置能力一般年50万至80万吨,超大规模的已经达到150万至180万吨,技术先进、能耗较低,都建在原料产地附近,以天然气为原料的约占80%。

目前,甲醇投资处于狂热状态,有意向的项目总体规模已达2000多万吨,但真正有实质意义进展的在建规模大概500多万吨。大甲醇项目建设周期一般为3年,估计未来两年,国内甲醇生产能力将达到1300万吨以上。

(2)二甲醚

二甲醚(DME)是一种重要的超清洁能源和环境友好产品,被称为“二十一世纪的燃料”。

二甲醚作为二次能源的生产成本,除了技术、规模等因素外,主要取决于甲醇的生产成本。我国目前基本上用二步法生产二甲醚,新上项目的规模大部分在10万至20万吨/年。

二甲醚的大规模应用领域,主要是替代车用柴油燃料和民用液化石油气,这是一个巨大的潜在市场。

由于二甲醚这种广阔的市场潜力,国内众多有实力的公司看好并上马二甲醚项目。除泸天化用天然气为原料外,其余均用煤为原料。山东兖州、陕西神府、陕西渭河、河北邢台、新疆、大庆等地也有建设大型甲醇/二甲醚项目的意向。

煤直接液化

煤液化技术在科学上称为煤基液体燃料合成技术,它分为直接液化和间接液化。直接液化是在高温高压下,加氢使煤中的有机物直接转化为液体燃料,再进一步加工精制成汽油、柴油等燃料油。

目前,国际上已开发出的煤加氢液化工艺有10多种,比较有代表性的有德国的IGOR工艺、日本的NEDOL工艺、美国的HTI工艺。三种工艺中,比较成熟可靠的是德国的IGOR工艺,其转化率能达到%。

2001年国家科技部和中国科学院联合启动了“煤变油”项目,5至10年内在内蒙古、山西、陕西、云南建设基地。

据相关资料,我国目前已经批准启动的煤变油项目仅有两项,一个是神华集团煤变油项目,另外一个则是宁煤集团的煤变油项目。

神华集团2004年8月在内蒙古鄂尔多斯建设煤直接液化工业化装置,项目建设总规模500万吨/年油品,一期建设规模为320万吨/ 年油品(包括汽油50万吨、柴油215万吨、液化气31万吨、苯和混合二甲苯等24万吨),总投资245亿元,年用煤0万吨。一期工程3条生产线,先建1条,2007年7月建成,运行正常后,再建两条,2010年投产。近日,壳牌欲联手神华进入中国的煤变油领域。

煤直接液化项目是资金密集型、技术密集型项目,投资巨大,面临油价下跌、煤炭紧缺、浪费、环境恶化等种种可控与不可控风险,社会争议比较大,煤直接液化(煤制油)线路前景充满变数。

煤制电石线路

该线路就是以煤为原料生产电石,电石与水反应生产乙炔,再由乙炔生产下游产品。我国主要下游产品为生产氯乙烯单体进而生产聚氯乙烯。

近年来,我国电石生产能力递增速度为4%,产量居世界第一位。随着国内PVC价格走高和国际油价的居高不下,电石法生产PVC利润空间增大,带动电料需求快速升温。

但电石生产是高能耗、高污染行业。2006年,国家发改委提出了《关于依法加强高耗能高污染PVC项目治理整顿建议》,提出要严格按照国家法规、加大行业整顿力度,促进行业健康发展,使乙烯氧氯化法PVC替代电石法PVC有突破进展。同时,发改委等七部委联合发出《关于加快电石行业结构调整有关意见的通知》,要求:彻底关闭和淘汰1万吨/年以下的电石炉、开放式电石炉、排放不达标电石炉;严控新上电石项目,东部沿海地区禁止新建电石生产项目。

如何解决高能耗、高污染与发展的矛盾是摆在煤化工电石线路面前的一个紧迫问题。

规模化与循环经济是煤化工发展壮大首要途径

煤化工行业是固定投资比较大的行业,规模效益非常显著。与国外同行业相比,我国的煤化工业普遍规模偏小、集中度底。同时煤化工也是消耗大、污染相对严重的行业,要减少污染排放、提高综合利用率就必须走循环经济之路,把规模化与循环经济结合起来。如我国焦化行业当规模足够时就可以进行焦油深加工,同时回收焦炉气可以生产氮肥或甲醇;煤制甲醇时可以同时回收焦油和硫;生产氮肥过程中可以联产甲醇;生产废热发电、循环水重复利用、三废的集中治理等等这些都需要在一定规模基础上才可以实施,产生经济效益。

● 重点公司点评

云维股份(600725)定向增发做大煤化工产业

国都证券 贺炜

公司的主营业务为纯碱、化肥、聚乙烯醇和醋酸乙烯的生产和销售。其生产能力分别为20万吨纯碱、20万吨氯化铵、2.5万吨聚乙烯醇和3万吨醋酸乙烯。

公司拟非公开发行不超过16500万股,用于收购控股股东云维集团持有的大为焦化54.8%的股权,以及云维集团和云南煤化集团分别持有的大为制焦30.30%和60.61%(合计90.91%)的股权。公司预计,该两项资产2007年1月1日起合并进入公司,预计公司2007年度净利润约为1.60亿元,全面摊薄每股收益约为0.48元/股(按33000万股计算)。

新资产的注入使公司业务覆盖了煤电石化工、煤气化工、煤焦化工等煤化工产业的三大子行业。

本次定向增发完成后,公司将通过大为焦化和大为制焦而间接拥有305万吨焦炭、30万吨甲醇、30万吨煤焦油深加工的生产能力,这些生产能力在未来两年将逐步达产,届时,公司业绩将出现爆发式增长。

公司2006年实现主营业务收入87923万元,收购完成后,公司2007年预计将实现25亿元以上的主营业务收入,2008年至2009年还将保持50%以上的复合增长,从而实现公司在煤化工产业的快速做大做强。

初步估计公司未来三年将分别实现0.483元、1.165元和1.646元的每股收益(基于定向增发完成后的总股本计算),未来三年的净利润复合增长率高达104%。

湖北宜化(000422)煤化工、磷化工和盐化工的结合体

国金证券 蔡目荣

公司是煤化工、磷化工和盐化工的结合体。

煤化工:公司尿素产品产销量继续增长:2006年公司尿素产量82.92万吨(包含贵州宜化尿素产量),预期2007年至2009年公司尿素产量分别为92万、100万和105万吨。公司发展煤化工的优势是用自主的型煤气化技术,用廉价的粉煤代替了块煤原料。

新建磷肥产能有望逐步释放:2006年10月公司新建84万吨磷复肥项目建成投产,预期2007年至2009年磷酸二铵产量分别为50万、60万和70万吨。公司发展磷化工的优势是公司在湖北得到了省的支持,可以获得充足的磷矿。

盐化工———新增产能是未来增长点。氯碱和联碱产能下半年投产:2007年10月份公司将会新增10万吨PVC和5万吨烧碱,另外与之配套的20万吨电石项目届时也会建成投产;另外公司另一盐化工项目———60万吨联碱也会在2007年10月份建成投产。新增项目产能将会在2008年为公司业绩增长作出贡献。

预期公司2007年至2009年公司净利润为2.7百万元、391.0百万元和403.9百万元,分别同比增长38.4%、31.4%和3.3%,EPS分别为0.549元、0.721元和0.745元。

开滦股份(6009)煤化工驱动未来三年业绩大增

肖汉平

公司是一家以煤炭业务为主的煤炭开公司,近几年来,公司通过战略转型进入焦化行业。主要焦化项目包括:迁安中化煤化工有限责任公司,唐山中润煤化工有限公司、唐山考伯斯开滦炭素化工有限公司30 万吨/年煤焦油加工项目。

公司已经形成以煤炭开、洗选、炼焦、煤化工等上下游业务的较完整的产业链结构,并以炼焦、甲醇和焦油项目的建成投产为契机,搭建能源化工产业间的循环链接平台。

经过前几年的投入,2007年焦炭生产能力达到330万吨,未来两年公司焦炭规模将达到440万吨/年。公司目前正在积极拓展煤化工业务,未来将形成25万吨焦炉煤气制甲醇生产能力和30万吨/年煤焦油深加工项目。预计未来3年煤化工将成为公司利润的主要增长点。2006年公司每股收益0.81元,2007年公司每股收益1.08元,2008 年公司每股收益1.26元,2009年公司每股收益1.58元。未来三年公司业绩将保持高速增长态势。

公司焦炭产量快速增长,但由于行业处于景气复苏过程中,2006年焦化业务对公司业绩没有贡献,但煤炭产量、精煤比例提升、价格上升支撑2006年公司业绩稳步增长。

柳化股份(600423)竞争优势显著的煤化工龙头

东方证券 王晶

柳化股份2006年实现主营业务收入10亿,净利润1.2亿,分别同比增长13.3%和27.3%,公司实现每股收益0.63元,净资产收益率14.2%,每股净资产4.44 元。

公司财务状况正常,部分产品价格上涨及关联交易减少是公司毛利率提高的主要原因。壳牌粉煤气化项目长周期稳定运行仍是公司2007年工作的重点,也将是未来公司核心竞争力的体现和业绩增长的来源。

中国“富煤、贫油、少气”的能源分布格局决定了未来煤化工发展空间巨大,而拥有先进洁净煤炭气化核心技术的公司无疑具有成本、环保等方面的突出优势,将迎来一轮新的增长高峰。

依托壳牌粉煤气化这一高新技术,柳化股份在西南地区的煤化工龙头地位进一步确立。由于西南地区化工企业较少,但市场需求增速较快,柳化股份的地理优势不言而喻。

柳化股份上市以来业绩持续稳定增长,依托壳牌粉煤气化技术,公司未来生产成本下降空间巨大,加上主要商品量产能的扩大,未来2至3年业绩的复合增长率将达到40%以上,高质量、高增长的业绩将得以持续。

公司2007、2008年的业绩预期分别为0.94元/股和1.38元/股,作为长期竞争优势显著的煤化工龙头,其估值水平远低于市场平均水平。