1、技术路线与产品特点
煤制油是以煤为原料,在一定的温度、压强下,通过化学加工过程生产液体燃料或原料的工艺过程。煤制油的技术路线主要包括直接液化和间接液化,主要产品包括柴油、汽油、石脑油、航空煤油、LPG 及煤基化学品等。
①技术路线
当前,规模化运营的煤制油项目采取的技术路线主要包括直接液化和间接液化。两种技术路线的具体情况如下:
A.直接液化技术
a.工艺过程
直接液化是将煤在高温、高压的条件下,通过催化加氢生成液态燃料、原料及其他化学品的过程。直接液化主要工艺过程包括原料煤破碎与干燥、煤浆制备、加氢热解液化、固液分离、气液提纯和精制以及残渣回收利用,反应过程中产生的含硫气体、油渣、酸性水、含硫污水可经过回收装置处理后再循环利用。
b.技术特点
直接液化的优点是工艺步骤简单、油品产率高,缺点是对煤种要求较高,反应条件苛刻,产物组成复杂,设备开发和操作难度大等。从产业化角度看,煤直接液化工业化运行规模较小,目前,国内仅有神华直接液化项目一套产业化装置正在运行。
B.间接液化技术
a.工艺过程
间接液化技术先将煤炭气化制成合成气(CO 和 H2),再以合成气为原料,在适当条件下发生费托合成反应生产液体燃料、原料和其他化学品。费托合成反应是指合成气在催化剂的作用下发生化学反应,生成不同链长(C1-C100)的油品及化学品的过程。
部分国家出于自身能源资源禀赋的考虑,将合成气制备的原料从煤扩展至天然气等其他含碳原料,再进一步通过相同的间接液化环节生成液体产品。因此,原料多样性也成为间接液化技术被较为广泛地应用于碳基能源转化为可用燃料和化学品的原因之一。
b.技术特点
间接液化技术的优点包括:首先,间接液化适用的原料来源广泛,除了煤炭和天然气外,间接液化还可以生物质、废弃物等几乎任何含碳物质为原料,为可再生资源制油及废物有效再利用提供可能;
其次,间接液化对反应条件要求低,液化过程中的关键步骤费托合成反应可在较为温和的条件下(200-340℃,2.0-3.0MPa)进行;此外,间接液化通过合成气净化过程,将其中的硫、氮元素除去,可生产出无硫、无氮的清洁汽柴航油品以及种类丰富的高端化学品。间接液化技术的缺点是反应物均为气相,设备体积相对较大,投资和运行费用略高,合成副产物较多。
由于间接液化技术具备较广的原料适用性,工艺条件相对缓和,可以通过工艺条件调整产品结构,是目前国内应用较为广泛的技术路径。
c.技术路线
间接液化过程中,费托合成工艺是制备液体燃料及化学品的关键化学反应,该反应过程的效率提升和产品组成调整需要结合费托合成反应器技术、催化剂配方及反应条件等因素综合考虑,以形成最佳的费托合成技术方案。费托合成反应器为费托合成反应过程提供合适的场所,属于煤制油项目中的核心装备。根据技术属性的不同,费托合成反应器可以分为固定床、流化床和浆态床。
固定床反应器是指流体通过静态固体颗粒形成的床层并进行化学反应的设备。其优点是操作简单,不存在固体催化剂与液体产品分离的问题,缺点是温度较高时对产物选择性、催化剂活性、设备寿命等产生不利影响,并且由于反应器直径限制,工业放大难度较高。
流化床反应器是指流体通过床层时带动床内固体颗粒运动,使之悬浮在流动的主体流中进行反应的设备。其优点是传热效率高,温度易控制,但其对于催化剂磨损程度较高,降低催化剂使用效率。
浆态床反应器是指气体通过悬浮固体细粒的液体层进行反应的反应器。其优点是可以直接利用气化炉产出的低氢碳比的合成气原料,反应温度均匀,产品种类丰富,且对于催化剂磨损的问题有较大改善,缺点是对催化剂要求较高、技术难度较大。
②煤制油产品特点
煤炭间接液化的制备过程包括较为严格的脱硫及脱氮环节,制得的产品与传统石化产品相比,硫、氮等有害物质含量较低,更符合清洁油品的标准。同时,煤制油部分产品的技术指标显著优于现行国家标准,是调和成品油及进一步加工制备精细化学品的优质原料。
2、背景和意义
① 布局煤制油产业是保障国家能源安全的战略性举措
我国能源资源禀赋的基本特征是“富煤、贫油、少气”,原油资源短缺是目前影响我国能源安全的重要因素之一。根据自然资源部和 Rystad Energy的数据统计,2021年我国原油资源可采储量仅占世界总量的 2%左右,且油田资源欠佳、稳产难度高、开采成本高,给资源稳定供给带来较大挑战。
与此同时,工业化和城市化进程加快,能源和化工等行业带动了原油及其相关产品的消费,原油需求快速增长。由此造成的供需失衡导致我国原油资源对外依存程度高达 70%,且进口主要来自中东、非洲等地区,
涉及地缘政治风险、经济风险众多。因此,充分利用储量丰富的煤炭资源制备高品质柴油、汽油及航空煤油等产品,实现石油资源供应多元化,能够有效缓解原油资源较大比例依赖进口的压力,降低国际能源供应反复收紧、能源价格大幅波动对于我国经济发展的不利影响,对增强我国能源自主保障能力具有重大意义。
② 煤制油对化工产品质量升级和种类丰富具有重大意义
煤制油工艺不仅能够生产性能指标优于国家标准的汽柴航燃料和石脑油,同时其产品能够进一步加工制备精细化学品。煤直接液化油能够直接生产高辛烷值汽油和芳烃,煤炭间接液化油是优质柴油组分,与其他技术路径得到的柴油进行调和,能够显著改善油品性能。
此外,煤炭间接液化油中可以提取碳链长度不同的高纯度 α-烯烃,可作为优质化工原料进一步加工生产高附加值化学品,包括聚乙烯、聚烯烃弹性体(POE)、润滑油基础油、特种溶剂油、表面活性剂等,对高端化学品及部分新材料的技术突破和国产化替代具有重要意义。
③ 推动煤制油发展是促进煤炭行业转型升级的必经之路
我国以煤为主的能源结构短期内难以发生根本改变,煤炭仍是未来较长一段时间内重要的能源供给来源之一。传统煤炭生产和消费方式加大了环境保护的压力,产业结构调整也造成部分行业对于煤炭的需求减少,煤炭行业转型升级至关重要。
经过多年的研究和示范,煤制油、煤制天然气等现代能源化工技术已逐步成熟,为煤炭产业进一步结构调整和效率提升提供了强有力的技术支撑和产业化经验。同时,煤炭产业链不断向油品及高端化学品延伸,促进煤炭产业从“做大”向“做长、做宽、做精”转变,实现产业升级。
④ 煤制油技术是煤炭清洁高效利用的重要途径
煤炭间接液化制得的油品是典型的优质清洁燃料,具有无硫、无氮的特性,环保性能大幅度优于传统石油及石化产品。以最大含硫量为例,煤炭间接液化制柴油含硫量几乎为 0,远低于国 VI 排放标准。
同时,煤充分燃烧后,所含碳元素全部转化为二氧化碳排放至大气当中,而煤炭作为原料参与化学反应时,部分碳元素转化为含碳高端化学品,以“固碳”方式减少部分二氧化碳的排放,进一步实现煤炭的清洁高效利用。
3、市场情况
① 国外发展情况
煤制油技术最早起源于德国,1914 年,德国化学家 Bergius 研究出煤炭在高温高压条件下加氢液化的技术,即直接液化技术;1923 年 Fischer 和 Tropsch 提出在合成气
中加入催化剂制备液体燃料的技术,即间接液化技术中的费托合成反应。南非、荷兰等国家由于国内资源有限、进口受限等原因,较早开启对于煤制油技术的商业化探索,逐渐具备产业化能力。其余国家煤制油产业化程度较低,大多处于技术研究、试验阶段。
② 国内发展情况
在技术研发方面,我国自 20 世纪 50 年代起开始进行煤制油技术的研究,在 21 世纪初取得重大技术突破,成为世界上少数掌握煤制油核心技术领域自主知识产权的国家之一,开始具备大规模煤制油工业化建设的条件。
在产业化方面,2002 年,中科院煤化所建成煤制油千吨级工业中试装置,随后该装置试车成功并产出高品质柴油;2007-2012 年,神华直接液化项目及三个 16-18 万吨级间接液化示范项目陆续建成投产,表明我国煤制油项目建设进入工程化示范阶段;2016 年 12 月,国能宁煤项目正式投产,该项目是全球单套装置规模最大的煤炭间接液化项目,标志着我国煤制油产业发展已处于国际领先地位。
国能宁煤等项目的建成投产,对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义,是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索,是实施创新驱动发展战略的重要成果。
根据中国煤炭工业协会发布的《2021 煤炭行业发展年度报告》及《煤炭工业“十四五”现代煤化工发展指导意见》,截至“十三五”末,我国煤制油年产能达到 931 万吨,预计至“十四五”末,煤制油年产能将达到 1,200 万吨。未来,我国将稳妥推进内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、山西晋北、新疆准东、新疆哈密等煤制油气战略基地建设,持续扩大产能并加强技术储备,届时将形成煤制油年产能近 5,000 万吨。
第一章 煤制油行业发展概述
第一节 煤制油行业概述
一、定义
二、分类
三、产业链与价值挖掘
第二节 最近3-5年中国煤制油行业经济指标分析
一、赢利性
二、成长速度
三、附加值的提升空间
四、进入壁垒/退出机制
五、风险性
六、行业周期
七、竞争激烈程度指标
八、行业及其主要子行业成熟度分析
第二章 中国煤制油行业宏观环境分析(pest)
第一节 中国煤制油行业政策(policy)环境分析
一、煤制油行业监管体系及机构介绍
1、煤制油行业主管部门
2、煤制油行业自律组织
二、煤制油行业标准体系建设现状
1、煤制油标准体系建设
2、煤制油现行标准汇总
3、煤制油即将实施标准
4、煤制油重点标准解读
三、煤制油行业发展相关政策规划汇总及解读
1、煤制油行业发展相关政策汇总
2、煤制油行业发展相关规划汇总
四、煤制油行业相关“十四五”规划解读
1、规划内容(煤制油主要内容)
2、对煤制油影响分析
五、“碳中和、碳达峰”愿景对煤制油行业的影响分析
六、政策环境对煤制油行业发展的影响分析
第二节 中国煤制油行业经济(economy)环境分析
一、中国宏观经济发展现状
二、中国宏观经济发展展望
三、中国煤制油行业发展与宏观经济相关性分析
第三节 中国煤制油行业社会(society)环境分析
第四节 中国煤制油行业技术(technology)环境分析
第三章 中国煤制油行业发展现状
第一节 中国煤制油行业发展分析
一、中国煤制油行业发展历程
二、我国煤制油行业发展特点分析
三、中国煤制油行业发展面临问题
四、中国煤制油行业发展趋势分析
第二节 中国煤制油行业运行分析
一、煤制油行业运行规模分析
二、煤制油行业运营状况分析
第三节 中国煤制油行业竞争分析
一、煤制油细分市场之间的竞争
二、各类煤制油内部竞争
第四章 中国煤制油行业市场发展分析及预测
第一节 2020-2022年中国煤制油行业供需分析
一、市场供给分析
二、市场需求分析
第二节 2020-2022年中国煤制油价格走势及影响因素分析
一、2023-2028年煤制油未来价格走势预测
二、煤制油市场价格区域性影响因素分析
第三节 对中国煤制油市场的分析及思考
一、煤制油市场分析
二、煤制油市场变化的方向
三、中国煤制油产业发展的新思路
四、对中国煤制油产业发展的思考
第四节 2023-2028年煤制油行业市场发展预测
一、2023-2028年煤制油行业市场竞争研判
二、2023-2028年煤制油行业市场发展趋势
第五章 2022年中国煤制油行业营销渠道分析
第一节 煤制油销售渠道分类及对比
一、煤制油行业销售渠道分类
二、煤制油行业渠道优劣对比
三、2022年煤制油营销渠道选择研究
第二节 各类渠道对煤制油行业的影响
第三节 主要煤制油企业渠道策略研究
第六章 煤制油行业主要品牌分析
第一节 煤制油行业品牌构成
第二节 主要品牌区域市场占有率分析
第三节 品牌满意度分析
第七章 煤制油行业上、下游产业链分析
第一节 煤制油行业产业链分析
一、产业链结构分析
二、主要环节的增值空间
三、与上下游行业之间的关联性
第二节 煤制油上游行业分析
一、煤制油成本构成
二、2020-2022年上游行业发展现状
三、2023-2028年上游行业发展趋势
四、上游行业对煤制油行业的影响
第三节 煤制油下游行业分析
一、煤制油下游行业分布
二、2020-2022年下游行业发展现状
三、2023-2028年下游行业发展趋势
四、下游需求对煤制油行业的影响
第八章 煤制油行业区域市场调研
第一节 华北地区煤制油市场调研
一、华北地区煤制油市场规模分析
二、华北地区煤制油市场竞争现状分析
三、华北地区煤制油市场需求特征分析
四、华北地区煤制油市场趋势预测分析
第二节 东北地区煤制油市场调研
一、东北地区煤制油市场规模分析
二、东北地区煤制油市场竞争现状分析
三、东北地区煤制油市场需求特征分析
四、东北地区煤制油市场趋势预测分析
第三节 华东地区煤制油市场调研
一、华东地区煤制油市场规模分析
二、华东地区煤制油市场竞争现状分析
三、华东地区煤制油市场需求特征分析
四、华东地区煤制油市场趋势预测分析
第四节 华中地区煤制油市场调研
一、华中地区煤制油市场规模分析
二、华中地区煤制油市场竞争现状分析
三、华中地区煤制油市场需求特征分析
四、华中地区煤制油市场趋势预测分析
第五节 华南地区煤制油市场调研
一、华南地区煤制油市场规模分析
二、华中地区煤制油市场竞争现状分析
三、华南地区煤制油市场需求特征分析
四、华南地区煤制油市场趋势预测分析
第六节 西部地区煤制油市场调研
一、西部地区煤制油市场规模分析
二、西部地区煤制油市场竞争现状分析
三、西部地区煤制油市场需求特征分析
四、西部地区煤制油市场趋势预测分析
第九章 煤制油重点企业分析
第一节 a公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第二节 b公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第三节 c公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第四节 d公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第五节 e公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第六节 f公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第七节 g公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第八节 h公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第九节 i公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第十节 j公司
一、企业发展概况
二、企业主要发展指标分析
三、企业竞争优势分析
四、企业发展战略分析
第十章 中国煤制油行业竞争状态及市场格局分析
第一节 中国煤制油行业投资、兼并与重组状况
一、中国煤制油行业投资现状分析
1、中国煤制油行业投资主体分析
2、中国煤制油行业投资切入方式
3、中国煤制油行业投资规模分析
4、中国煤制油行业成功投资案例
二、中国煤制油行业兼并与重组状况
第二节 中国煤制油行业波特五力模型分析
一、煤制油行业现有竞争者之间的竞争状况
二、煤制油行业关键要素的供应商议价能力分析
三、煤制油行业消费者议价能力分析
四、煤制油行业潜在进入者分析
五、煤制油行业替代品风险分析
六、煤制油行业竞争情况总结
第三节 中国煤制油行业市场格局及集中度分析
一、中国煤制油行业市场竞争格局
二、中国煤制油行业市场集中度分析
第四节 中国煤制油企业发展状况分析
一、煤制油企业主要类型
二、煤制油企业资本运作分析
三、煤制油企业国际竞争力分析
第五节 煤制油行业竞争趋势分析
一、煤制油行业未来竞争格局和特点
二、国内煤制油企业竞争能力提升途径
第十一章 中国煤制油市场痛点及产业转型升级发展布局
第一节 中国煤制油行业经营效益分析
一、中国煤制油行业营收状况
二、中国煤制油行业利润水平
二、中国煤制油行业成本管控
第二节 中国煤制油行业商业模式分析
第三节 中国煤制油行业市场痛点分析
第四节 中国煤制油产业结构优化与转型升级发展路径
第五节 中国煤制油产业结构优化与转型升级发展布局
第十二章 中国煤制油行业投资机遇分析
第一节 行业发展机遇
一、行业经营模式突破
二、行业市场营销创新
第二节 行业投资形势分析
一、行业发展格局
二、行业进入壁垒
三、盈利模式分析
第三节 2023-2028年煤制油行业发展的影响因素
一、有利因素
二、不利因素
第四节 2023-2028年煤制油行业投资价值评估分析
一、行业投资效益分析
二、产业发展的空白点分析
三、投资回报率比较高的投资方向
第十三章 中国煤制油行业投资风险及对策分析
第一节 行业投资风险分析
一、政策风险分析
二、技术风险分析
三、市场风险分析
四、经济波动风险
第二节 思瀚专家行业投资机会与建议
一、行业投资机会分析
二、行业主要投资建议
第十四章 中国煤制油行业发展潜力评估及市场前景预判
第一节 中国煤制油产业链布局诊断
第二节 中国煤制油行业swot分析
第三节 中国煤制油行业发展潜力评估
第四节 中国煤制油行业发展前景预测
第五节 中国煤制油行业发展趋势预判
第十五章 思瀚投资的建议及观点
第一节 煤制油行业发展战略研究
一、战略综合规划
二、技术开发战略
三、业务组合战略
四、区域战略规划
五、产业战略规划
六、营销品牌战略
七、竞争战略规划
第二节 行业应对策略
一、把握国家投资的契机
二、竞争性战略联盟的实施
三、企业自身应对策略
第三节 市场的重点客户战略实施
一、实施重点客户战略的必要性
二、合理确立重点客户
三、对重点客户的营销策略
四、强化重点客户的管理
五、实施重点客户战略要重点解决的问题
图表目录
图表:2020-2022年中国煤制油资产规模分析
图表:2021-2022年中国煤制油行业供给情况
图表:2021-2022年中国煤制油行业市场规模
图表:2022年中国煤制油行业负债规模分析
图表:2021-2022年中国煤制油行业市场产品价格走势
图表:2023-2028年中国煤制油行业市场产品价格趋势预测
图表:2021-2022年中国煤制油行业利润规模及增长速度
图表:2021-2022年中国煤制油行业销售收入
图表:2021-2022年中国煤制油行业销售利润率
图表:2020-2021年中国煤制油行业总资产利润率
图表:2021-2022年中国煤制油行业净资产利润率
图表:2020-2021年中国煤制油行业总资产增长率
图表:2021-2022年中国煤制油行业净资产增长率
图表:2021-2022年中国煤制油行业资产负债率
图表:2021-2022年中国煤制油行业速动比率
图表:2021-2022年中国煤制油行业流动比率
图表:2020-2021年中国煤制油行业总资产周转率