新華社 2019年04月19日
■新華社記者 任會(huì )斌
比面粉還細的煤粉進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)，20多個(gè)小時(shí)后，就能產(chǎn)出像礦泉水般清澈的柴油、石腦油等油品。在國家能源集團鄂爾多斯煤制油分公司，奇幻的變化令人驚嘆。
10多年來(lái)，這家企業(yè)攻克一項項世界性技術(shù)難題，成功建設和運營(yíng)了全球首條煤直接制油工業(yè)化示范生產(chǎn)線(xiàn)，為拓寬液體燃料供應渠道、保障國家能源安全提供技術(shù)支撐，對煤炭清潔高效利用發(fā)揮了技術(shù)引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)示范作用。
煤海變“油田”不再是夢(mèng)
硫含量低于國六標準的1/10，符合國內外環(huán)保最高標準，凝點(diǎn)低至零下70攝氏度……說(shuō)起自家產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，煤制油分公司總經(jīng)理王建立頗為自豪。
我國富煤缺油少氣，把煤變成油曾是國人多年的夢(mèng)想。
作為我國能源戰略的組成部分，首條煤直接制油示范生產(chǎn)線(xiàn)投資超百億元，設計年產(chǎn)油品108萬(wàn)噸，于2004年啟動(dòng)建設，2008年底試車(chē)成功，目前是全球唯一的煤直接制油工業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)。2011年起，生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始商業(yè)化運行，去年共產(chǎn)柴油、石腦油、汽油等油品近85萬(wàn)噸，副產(chǎn)瀝青70萬(wàn)噸。
王建立說(shuō)，每產(chǎn)1噸油品消耗原料煤約2.3噸，石油價(jià)格高于50美元/桶時(shí)就能盈利，能源轉化率接近60%，遠高于煤電和其他煤化工行業(yè)40%左右的水平，目前是以煤生產(chǎn)液體產(chǎn)品的最有效途徑。
煤直接制油需要加氫3次，工藝特殊，產(chǎn)品質(zhì)量明顯高于煉油廠(chǎng)。該公司軍民融合辦公室副主任賈振斌說(shuō)，煤基油品比重大、熱值高，一箱油的行駛里程可提高約8%；耐高溫、凝點(diǎn)低，從熱帶到極寒地區、高空都可使用；硫、氮等雜質(zhì)含量極低。
近年來(lái)，該公司發(fā)揮技術(shù)產(chǎn)品優(yōu)勢，軍民融合發(fā)展捷報頻傳，研發(fā)出的航空、航天煤油和陸、海、空全系列軍用特種油品，為國防建設提供了重要支撐。
自主創(chuàng )新攀技術(shù)高峰
最初，示范生產(chǎn)線(xiàn)的單個(gè)周期運行時(shí)間設計值為310天，最近的3個(gè)周期運行時(shí)間分別達到420天、410天和415天，標志著(zhù)技術(shù)和裝備日益成熟。
該項目依托我國自主開(kāi)發(fā)技術(shù)建設，當時(shí)無(wú)工業(yè)化經(jīng)驗可借鑒，加上裝置規模從千噸級直接放大到百萬(wàn)噸級，從設備生產(chǎn)到生產(chǎn)線(xiàn)安裝調試、穩定運行面臨眾多技術(shù)挑戰。
進(jìn)口催化劑價(jià)格貴，研磨困難。公司黨委副書(shū)記李瑞光說(shuō)，在“863計劃”支持下，公司聯(lián)合國內科研機構攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出的納米級催化劑不僅廉價(jià)，催化效率還提高近5%。
生產(chǎn)線(xiàn)的“心臟”加氫反應器，高近38米，單臺重2100多噸，體量居全球在役加氫反應器之首。試產(chǎn)時(shí)，反應器遇到內部礦物質(zhì)沉積、結焦問(wèn)題。該公司與北京化工大學(xué)反復摸索運行參數，優(yōu)化設備結構，終于拿下這道世界性難題。
高溫高差壓減壓閥是連接反應器與下游生產(chǎn)環(huán)節的橋梁，耐磨性要求極高，最初的4套減壓閥全部為進(jìn)口產(chǎn)品，一個(gè)閥芯就要花上百萬(wàn)元，壽命卻僅有70小時(shí)左右。經(jīng)過(guò)攻關(guān)，這種設備已經(jīng)國產(chǎn)化，閥芯壽命也提高到2700多個(gè)小時(shí)，售價(jià)只有10萬(wàn)多元。
多年來(lái)，企業(yè)聯(lián)合科研機構、配套企業(yè)攻克了反應器制造、物料回煉等眾多技術(shù)難題，實(shí)現了關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化。目前，生產(chǎn)線(xiàn)設備國產(chǎn)化率超過(guò)98%，既保障了穩定運行，降低了運營(yíng)成本，也帶動(dòng)了我國煤化工技術(shù)裝備升級提檔。
據王建立介紹，項目已獲得技術(shù)專(zhuān)利200多項，核心技術(shù)取得了美國、歐盟、日本等9個(gè)國家和地區的專(zhuān)利授權，并在2017年榮獲國家科技進(jìn)步一等獎。
“單周期運行500天是下一個(gè)目標。”該公司質(zhì)量技術(shù)部經(jīng)理韓來(lái)喜說(shuō)，有了技術(shù)經(jīng)驗，以后同等規模生產(chǎn)線(xiàn)的建設和達產(chǎn)時(shí)間將大大縮短，投資額可下降近20%，產(chǎn)油率將明顯提高，石油價(jià)格在40美元/桶以上時(shí)即可盈利。
高標準減排“綠色工廠(chǎng)”
煤制油分公司西側11公里外的一處院落里，高高支起的3個(gè)銀色儲罐格外醒目，兩米多高的紅色閥門(mén)緊緊密封著(zhù)3口深井，這里就是我國首個(gè)地下咸水層二氧化碳封存工程的注入作業(yè)區。
首條生產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)后，煤制油分公司即與中科院、北師大等科研機構合作，興建了10萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集封存全流程示范項目。“通過(guò)2495米深的注入井，已經(jīng)有30多萬(wàn)噸二氧化碳被注入地下1500至2500米之間的咸水層。”該公司工程師王永勝說(shuō)，目前這是亞洲唯一的10萬(wàn)噸級地下咸水層二氧化碳封存項目。
該公司還瞄準商機，去年向化工、食品等企業(yè)出售二氧化碳5萬(wàn)多噸，實(shí)現收入1000多萬(wàn)元。
煤制油分公司還以附近煤礦的疏矸水作為生產(chǎn)水源，并興建了全國首套煤化工廢水深度處理系統，中水全部回用，噸油水耗由最初設計的10噸降為5.82噸，在煤化工企業(yè)中處于較低水平。煤直接液化瀝青萃取深加工項目也在建設之中，將于今年7月建成。
“首條生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)保指標明顯優(yōu)于預期，有效推動(dòng)了我國乃至全球的煤制油技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，將為我國做好現代能源經(jīng)濟文章、推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮重要引領(lǐng)作用。”王建立說(shuō)。
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