
Sasol公司情况.doc
7页赴南非、德国煤化工技术考察报告http://www.ica.gov.cn 近来,中国石油和化学工业协会谭竹洲会长率中国煤化工代表团赴南非和德国进行了考察发展干净煤技术,走新一代煤转化和煤化工的技术路线,保持以煤为重要能源构造的特色,增进国内经济可持续发展,已是国内能源发展战略的热点问题本次出访重要目的是理解南非和德国煤化工工业的现状和此后的发展的趋势代表团访问了当今世界上煤化工最大的工业化公司---南非萨索(SASOL)公司和世界上最早开发煤化工技术的公司---德国鲁奇(LURGI)公司参观了萨索公司的煤气化、间接液化等装置,同步与对方探讨了煤的汽化、液化、煤-电(热)-化(冶)多联产、煤基合成替代液体燃料及化学品等技术现将考察状况和建议报告如下一、南非萨索(Sasol)公司状况(一)概况 南非萨索公司始建于1950年,是政府投资创立的以煤为原料,生产燃料和化学品的大型公司1951年在萨索堡(Sasolbure)开始建设萨索Ⅰ,1955年生产出油品和化工产品,1974年和1979年在色昆达(Secunda)分别启动建设萨索Ⅱ和萨索Ⅲ,各用了4年时间,总建设费用约为60亿美元,大规模生产合成油品和有关产品,按现行价格上述三厂总投资近100亿美元。
1979年萨索公司私有化改制,变为完全的私人公司,有2万名股东,其中没有绝对控股者目前每年总耗煤4100万吨,生产出710万吨油品和有关化学品销售额为53.99亿美元,营业利润达到14亿美元萨索集团公司有8个重要部分:1、萨索矿业(Pty):负责萨索堡和色昆达地区煤炭开采,涉及Natref炼厂原油炼制2、萨索合成燃料(SSF):生产合成燃料、管道燃气和石油化工产品3、萨索化工(SCI):生产各类商业和高附加值石油化工产品、化肥、矿用炸药和管道燃气4、萨索油品(Pty):生产和销售液体燃料以及多种工业和车用润滑油5、萨索技术(Pty):支持研发和技术创新领域业务活动6、萨索国际石油(SPI):石油和天然气开发7、萨索国际合成油品(SSI):开发、实行和管理基于费-托(Ficcher-Tropsch)合成技术的国际合资公司8、萨索财务:管理集团资金、流动资产、对外投资以及所有的与资产有关事项此外,萨索公司目前核心领域中尚有4个与跨国公司合资合伙项目:1、已经与莫桑比克政府签订合同,在莫桑比克开发天然气,建设输气管线,估计供应南非市场萨索觉得天然气是目前世界关注的能源2、在萨索堡与日本三菱化工合伙,设计建设世界级丙烯酸和丙烯酸酯生产厂,将成为全球唯一在同一地点生产丙烯酸类产品及原料(涉及丙烯、丙烯酸、丁醇、乙醇)的工厂。
3、通过与国外出名大公司合资、合伙(如德国最大能源设施公司RWE股份公司),保持在全球特别是在烯烃、溶剂和聚合物领域的持续增长4、萨索-雪弗龙控股公司(Sasuo Chevron Holdings)是双方各持有50%股份的跨国合资公司公司的基本技术是气体液化(GTL)技术,该技术是21世纪清洁燃料最具但愿的发展方向尼日利亚Escravos气体液化项目将成为由跨国合资公司支持的第一种项目 (二)萨索生产系统简介建设在萨索堡和色昆达的两厂流程基本相似,以色昆达建设的萨索Ⅱ和萨索Ⅲ流程为例,该系统由如下几部分构成:煤炭经皮带运送进厂分层堆放选配;采用鲁奇(Lurgi)炉煤气化制合成气;合成气低温甲醇洗气体净化;合成气经费-托合成油品;合成产品中气体经深冷溶剂分离生产乙烯、丙烯等化工产品,液体经炼制系统装置分离,生产汽油、柴油等燃料油品;焦油回收分离流程构造见附图1位于萨索堡的萨索Ⅰ建有17台Mark-Ⅲ、Ⅳ鲁奇气化炉,16台Arge固定床反映器,后又建两套循环硫化床装置,总产品生产能力在50-80万吨/年在色昆达建设的萨索Ⅱ和萨索Ⅲ装置,共有80台内径为4.5米的Mark-Ⅳ鲁奇气化炉, 3厂总生产能力为650-680万吨/年。
90年代,萨索将本来的16台循环硫化床反映器改导致4台直径10.7米、5台直径8米的固定床硫化反映器,3厂总能力达到目前710万吨(涉及油品和化学品)目前在萨索油品合成厂中有正式职工6000人,临时合同工6000-9000人在萨索采矿场约有15000人,采煤能力为5000万吨/年,煤炭由皮带传播机直接送往油品合成厂在参观萨索Ⅱ和萨索Ⅲ时理解到,其造气用煤每天需12万吨,每小时耗电1280兆瓦,产出蒸汽550吨,其中仅17%用于工艺流程,其他用于发电生产用的空气分离装置是法国制造,能力排名世界前列该厂每天用水27万立方米,一年消耗7000-8000万立方米工厂不对外排放废水,但排放贫蒸汽和CO2造气产的粗灰部分用于建筑材料,厂区没有严重的粉尘污染 (三)萨索公司的技术特点南非没有规模的油气资源,煤炭储量丰富,劣质煤居多,易于开采,价格便宜50年代由于种族隔离,在受到制裁、封锁的状况下,为解决燃油问题,选择德国开发且成熟的费-托合成工艺路线,实现了煤炭变油品的转化50年来,不断改善、提高,近年来又通过收购鲁奇气化技术等,萨索成为世界上通过煤炭气化,大规模生产合成油品和化学品的唯一公司南非用煤炭转化为二次能源,因此带动了经济自力更生、持续发展。
萨索公司在技术观念上是“实用优于概念”,由于不断改善、创新、提高,萨索的技术在生产上经住了各方面考验可以说,萨索掌握了最佳的、实现长期稳定运转的生产技术在气化技术方面,由于南非煤质差,水分和灰分含量高,萨索使用的煤来源于不同矿区,有6种之多,只能采用可得到的、能使用劣质煤的鲁奇炉,通过严格的配煤操作,稳定原料气的生产近年来,又通过优化工艺参数,改善操作,成功地提高鲁奇炉的实际生产能力目前一台Mark-Ⅳ鲁奇气化炉每小时能生产45000标立米以上的有效合成气,比原设计提高了近40%达到吨干基煤(萨索煤)产有效合成气1500-1700标立米的水平每生产1000标立米粗煤气,耗氧量控制在140-160标立米左右在有效气中氢气与一氧化碳比为1.7-2.0气化炉操作压力在28公斤大气压在30个月周期中,40台气化炉中,有36台持续运转超过100天,10台超过200天,4台超过300天,2台超过343天,总动工率达95%,先进的自动化技术使得鲁奇炉冷开车达到满负荷时间缩短到10小时上述数据阐明萨索在鲁奇炉的操作方面是世界一流水平萨索公司承诺协助全球的鲁奇顾客改善生产技术,目前正研究中国山西天脊集团鲁奇炉扩大设计能力的规定,以便付诸实行。
在反映器及合成技术方面,由于封闭的因素,上世纪50-70年代萨索公司始终采用德国第二代费-托合成技术,使用Arge固定床反映器及铁催化剂为了克服固定床传热能力差、生产容量小、合成效率低等诸多缺陷,在70年代萨索采用Kellog公司的循环流化床技术对反映器进行了改善萨索Synthol循环流化床反映器使其合成技术挣脱了固定床技术的限制,带动了萨索Ⅱ和萨索Ⅲ的建设在随后的生产实践中,Synthol循环流化床反映器催化剂消耗量大、反映设备检修费高等问题逐渐迫使其谋求新的反映器技术萨索开发的新一代固定流化床工艺,简化了操作,减轻了催化剂磨损,减少了消耗目前萨索Ⅱ和萨索Ⅲ使用的就是其开发的Sasol Advanced Synthol(SAS)Reactor即固定流化床反映器因其操作温度较高(320-350℃),被称为HTFT(High Tempreture Fischer-Tropsch)其特点是,转化产品中较轻馏分占重要部分,并都以气相形式存在,不会对微球铁催化剂导致粘结这一技术的使用,减少了合成成本目前2款9台固定流化床反映器完全替代了原12台循环流化床反映器高温合成工艺的问题是催化剂消耗仍很大,选择性也差,在合成过程中会产生大量的无效成分甲烷。
在萨索Ⅰ厂由于历史因素仍有5台Arge固定床反映器在服役,每年生产约10万吨重质烃类为主(如石蜡)的产品近年来新建了一台1米内径低温系统(230-250℃)浆态床反映器(Slurry Reactor),重要用于生产合成柴油的实验评价后又成功地将内径从1米放大到5米,用于柴油的生产萨索Ⅰ厂5米内径,26米高度的浆态床反映器年生产12万吨产品,是5-6台Arge固定床反映器的能力用这一技术生产,有75-80%可以转化为高十六烷值的柴油馏分,产品芳烃含量极低,且不含硫、氮成分萨索这一工艺生产的-20℃柴油,十六烷值为75,硫含量低于3 ppm,操作成本低于固定流化床萨索在非洲新建2个工厂可研报告中均采用浆态床反映器合成技术需要指出的是,浆态床反映器合成技术需要富CO合成气,萨索的气化妆置尚不能满足这种技术大规模的生产需要,目前不也许广泛使用这一技术萨索的催化剂技术注重于应用,在近年的生产实践中掌握了催化剂的大规模生产技术,先后开发出4种催化剂沉淀铁用于固定床,熔铁微球催化剂用于固定流化床,沉淀铁微球催化剂用于浆态床,研发中的浆态床采用负载型微球钴催化剂钴催化剂的应用中虽遇到诸多技术问题,萨索但愿将来以天然气为原料的合成油厂中使用钴催化剂和浆态床技术。
萨索用煤气化合成生产的油品类似于原油,在燃油生产中采用了常减压蒸馏、铂重整、烷基化等炼油技术,柴油生产引入雪弗龙异构裂化技术合成气净化使用低温甲醇洗技术,对合成气中的烯烃成分采用低温溶剂吸取加以回收在萨索Ⅰ合成厂中建有合成氨和甲醇系统,实现了H2和CO的平衡焦油回收技术为萨索每年增长27万吨的油品和化学品二、德国鲁奇公司状况鲁奇公司与国内化工系统交往由来已久,该公司以煤化工特长而著称,国内引入其固定床加压煤气化技术生产都市煤气和合成氨已有50年近年来交流减少通过本次考察交流,理解到鲁奇公司随时代变化,在战略上作出较大的调节一方面,鲁奇公司将煤气化技术转给南非萨索,成立了萨索-鲁奇公司另一方面,鲁奇公司将关注的焦点从煤炭转移到石油和天然气领域,油、气、化学品并重,开发较高附加价值产品末,公司有雇员1810人,销售收入达4.676亿欧元鲁奇集团(Lurgi Group)涉及三部分,即油、气、化学品(Oil·Gas·Chemicals),生命科学(Life Sciences)和金属(Metallurgy)鲁奇从有色金属起家,目前向油气方向发展,但中国仍然是鲁奇第一大商务活动中心鲁奇公司与中咨公司合资成立了北京鲁奇工程征询公司,近两年已开始运作。
鲁奇公司目前从事业务涉及技术研发与工程征询、项目的可行性研究、市场开发、技术服务等鲁奇公司引为自豪的是其研发能力,在1897年就开始申请了第一项专利公司有完善的实验、测试装置,满足研发的需求,既有100余套实验设备,可与顾客共同研发,共享成果对持有原料,但不明方向的客户,可协助其开发,并保证产品在国际市场上有长期竞争力目前公司重要从事研发新工艺,现工艺改造的示范装置,催化剂的分析与评估鲁奇公司向油气方向发展最明显的举措是开发出以天然气为原料超大规模生产甲醇的工艺(Lurgi Mega Methanol),其规模可达日产5000吨,目前正在特里尼达和多巴哥以及伊朗建设两套装置该工艺过程为:天然气经脱硫、预转化后与氧气混合,经自热转化后与氢气混合合成甲醇在甲醇应用上,鲁奇开发了以ZSM5分子筛为催化剂,用甲醇制丙烯的MTP技术,该技术值得借鉴鲁奇公司的石油和化学工业概况见附图2,甲醇生产工艺见附图3鲁奇公司开发的循环硫化床(CFB)技术可用于国内小化肥气化的技术改造,鲁奇公司批准与中方合伙,选择一试点进行改造示范采用该技术生产合成气还原铁矿项目已基本开发完毕,该技术也可以用于解决都市垃圾,有广阔推广前景。
三、考察体会及对发展煤化工的几点建议1、南非缺少油气资源,萨索公司立足本国资源,自主开发,历经50年,技术配套成熟运用煤炭气化转化,生产油品和化学。












