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赴南非、德国煤化工技术考察报告
最近，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。
发展洁净煤技术，
走新一代煤转化和煤化工的技术路线，
保持
以煤为主要
能源结构的特色，
促进我国经济可持续发展，
已是我国能源发展
战略
的热点问题。
此次出访主要目的是了解南非和德国煤化工工
业的现状和今后的发
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
（
S
ASOL
）
公司和世界上最早开发煤化工技术的公司
---
德国鲁奇
（
LUR
GI
）
公司。
参观了萨索公司的煤气化
、
间接液化等装置，
同时与对方探讨了煤的汽化、
液化、
煤
-
电（热）
-
化（冶）多联产、煤基合成代替液体燃料及化学品等技术。现将考<
/p>
察情况和建议报告如下。
一、南非萨索
(Sasol)
公司情况
（一）概况
南非萨索公司始建于
1950
年，
是
政府投资创建的以煤为原料，
生产燃料和
化学品的大型企业。<
/p>
1951
年在萨索堡
(Sasolbur
e)
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)<
/p>
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
和相关产品，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，变为完全的私人企业，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
万吨油品和相关化学品
。
2001
年销售额为
53.99
亿美元，营业利润达到
14
亿美元。萨索集
团公司有
8
个主要部分：
1
、萨索矿业（
Pty
）
：负责萨索堡和色昆达地区煤炭开采，包括
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各种工业和车用
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、
实施和
管理基于费
-
托
(Ficcher-
Tropsch)
合成技术的国际合资企业。
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还
有
4
个与跨国公司合资合作项目：
<
/p>
1
、
已经与莫桑比克政府签订协议，
在莫桑比克开发天然气，
建设输气管线，
预
计
2004
年供应南非市场。萨索认为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
合作，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（包括丙烯、丙烯酸、
丁醇、乙醇）的工厂。
<
/p>
3
、通过与国外著名大公司合资、合作（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
< br>、萨索
-
雪弗龙控股公司（
Sa
suo Chevron Holdings
）是双方各持有
5
0%
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
清洁燃料最具希望的发展方向。尼日利亚
Escr
avos
气体液化项目将成为由跨国
合资公司支持的第一个项目
。
（二）萨索生产系统介绍
建设在萨索
堡和色昆达的两厂流程基本相同，
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组成：
煤炭经皮带运输进厂分
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。流程结构见
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
反应器，后又建两套循环硫化床装置，
总产品生产能力在
50-80
万吨
/<
/p>
年。在色
昆达建设的萨索Ⅱ和萨索Ⅲ装置，共有
< br>80
台内径为
4.5
米的
Mark-
Ⅳ鲁奇气化
炉
,
3
厂总生产能力为
650-6
80
万吨
/
年。
90
年代，萨索将原来的
16
台循环
硫化
床反应器改造成
4
台直径
10.7
米、
5
台直径
8
米的固定床硫化反应器，
3
厂总能
力达到目前
710
万吨
（包括油品和化学品）
。
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
带传输机直接送往油品合成厂。
在参观萨索Ⅱ和萨索Ⅲ时了解
到，其造气用煤每天需
12
万吨，每小时耗电
< br>1280
兆瓦，产出蒸汽
550
吨，其中仅
17%
用于工艺流程，其余用于发电。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<
/p>
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。
< br>50
年代由于种族隔离，在受到制裁、封锁的情况下，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
断改进、
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企业。
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”
，
由于不断改进、创新、提高，萨索的技术在生产上经住了各方面考验。可以说
，
萨索掌握了最好的、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
< br>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
< br>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，改进操作，
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
< br>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
台连续
运转超过
100
天，
10
台超过
200
天，
4
台超过
300
天，
2
台超过
343
天，总开工
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
据说明萨索在鲁奇炉的操作方面是世界一流水平。
萨索公司承诺帮助全球
的鲁奇用户改进生产技术，
目前正研究中国山西天脊集团鲁奇炉扩大设计能力的
要求，以便付诸实施。
在反应器及合
成技术方面，
由于封闭的原因，
上世纪
50-70
年代萨索公司一
直采用德国第二代费
-
托合成技术，
使用
Arge
固定床反应器及铁催化剂。
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
流化床技术对反应器进行了改进。萨索
Synthol
循环流化
床反应器使其合成技术摆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
化床反应器催化剂消耗量大、反应设
备检修费高等问题逐渐迫使其寻求新的反应器技术。
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，降低了消耗。目前萨索Ⅱ和萨索Ⅲ使
用的就是其开发的
S
asol Advanced Synthol
（
SAS
）
Reactor
即固定流化床反应
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主要部分，
并都以气相形
式存在，不会对微球铁催化剂造成粘结。这一技术的使用，降低了合成成本。现
在
2
款
9
< br>台固定流化床反应器完全替代了原
12
台循环流化床反应
器。高温合成
工艺的问题是催化剂消耗仍很大，
选择性也差，<
/p>
在合成过程中会产生大量的无效
成分甲烷。
在萨索Ⅰ厂由于历史原因仍有
5
台
Arge
固定床反应器在服役，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