煤制油高質(zhì)量發(fā)展的“綠色引擎”

“富煤、貧油、少氣”是我國的能源結構特點(diǎn)，如果能實(shí)現把煤變成油，對保障國家能源安全具有重要的戰略意義。

如今，在有著(zhù)“能源金三角”美譽(yù)的內蒙古鄂爾多斯，國家能源集團旗下世界首套、全球唯一的百萬(wàn)噸級煤直接液化制油示范工程已經(jīng)安全穩定運行了10年。這里豐富優(yōu)質(zhì)的煤炭資源為煤制油提供了可靠的原料，自主產(chǎn)權的“煤變油”技術(shù)更是點(diǎn)石成金，使黑色的煤炭化繭成蝶，華麗變身為清澈透明的高品質(zhì)油品。

煤制油是國家能源安全的重要保障

作為世界上最大的煤炭供應商，國家能源集團建設了世界首個(gè)百萬(wàn)噸級煤直接液化示范工程，成為我國石油替代戰略的重要成果，也使我國成為世界上唯一掌握百萬(wàn)噸級煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)的國家。

在鄂爾多斯煤制油分公司煤液化中心，記者看到比面粉還細的烏黑煤粉進(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、石腦油等高端油品，這種奇幻的變化令人驚嘆。“煤直接液化是以煤炭為原料，采用‘863’納米級催化劑，在供氫溶劑的作用下，通過(guò)高溫、高壓液化反應及提質(zhì)加工過(guò)程，使煤中復雜的有機高分子結構直接轉化為液體燃料，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的清潔油品，主要產(chǎn)品有煤基直接液化柴油、汽油、石腦油和液化氣，副產(chǎn)品有煤基瀝青、粗酚、液氧、液氮和液體二氧化碳等。經(jīng)過(guò)十余年的不斷自主研發(fā)和工藝改進(jìn)，鄂爾多斯煤制油分公司已經(jīng)成為居世界領(lǐng)先地位的現代化大型煤直接液化工業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)。”鄂爾多斯煤制油分公司總經(jīng)理王建立向記者介紹說(shuō)。

然而，多年來(lái)社會(huì )上對煤制油存在諸多誤解和質(zhì)疑，到底煤制成的油品有什么優(yōu)點(diǎn)、煤制油有沒(méi)有經(jīng)濟性和實(shí)用價(jià)值？“由于我國航空航天煤油須采用特定油田的特定原油加工，國內此種資源非常稀缺。國家能源集團煤直接液化的油品具有‘一大三高四低’的特點(diǎn)，即大比重，高熱值、高熱容、高熱安定性，低凝點(diǎn)、低硫、低氮、低芳烴。”中國神華煤制油化工有限公司副總經(jīng)理、總工程師舒歌平如是說(shuō)。由于煤直接液化油品區別于石油基油品的優(yōu)異品質(zhì)，使其成為軍用和航空領(lǐng)域特種油品的重要選項，未來(lái)將在能源供給革命中具有重要的戰略意義，對我國能源安全和高端用油具有重要的保障作用。

我國擁有煤制油技術(shù)自主知識產(chǎn)權

我國的煤制油技術(shù)從無(wú)到有，從跟跑到領(lǐng)跑，離不開(kāi)創(chuàng )新和創(chuàng )造。在鄂爾多斯煤制油分公司，記者注意到該公司把創(chuàng )新能手和勞動(dòng)模范的事跡掛在顯眼位置，激勵、發(fā)動(dòng)廣大職工，鼓勵自主創(chuàng )新，而這正是世界首套煤直接液化項目的動(dòng)力之源。

據了解，液化裝置中高差壓減壓閥是連接加氫反應器與下游生產(chǎn)環(huán)節的“關(guān)卡”，對生產(chǎn)線(xiàn)穩定運行至關(guān)重要。最初，生產(chǎn)線(xiàn)上的4套高差壓減壓閥全部為進(jìn)口產(chǎn)品，單套購價(jià)880萬(wàn)元人民幣，閥芯使用70個(gè)小時(shí)左右便碎裂失效。過(guò)去10多年里，鄂爾多斯煤制油分公司通過(guò)聯(lián)合國內科研機構、生產(chǎn)廠(chǎng)家持續攻關(guān)，目前國產(chǎn)閥芯的使用壽命最新紀錄達到2700多小時(shí)，遠遠超過(guò)了國外減壓閥的使用壽命，整套系統可實(shí)現連續在線(xiàn)切換運行，每套國產(chǎn)產(chǎn)品的價(jià)格為200多萬(wàn)元，全套4臺閥組節約2600余萬(wàn)元。王建立告訴記者，目前首條生產(chǎn)線(xiàn)的設備國產(chǎn)化率已經(jīng)達到98%以上，既解決了生產(chǎn)線(xiàn)長(cháng)周期穩定運行的瓶頸，還帶動(dòng)了中國煤化工關(guān)鍵裝備的研發(fā)制造能力提升，為國內現代煤化工產(chǎn)業(yè)規?；l(fā)展掃除了障礙。

煤制油是煤炭清潔利用的重要途徑

對于煤制油，社會(huì )上有很多疑問(wèn)，特別是在西北內陸生態(tài)薄弱地區開(kāi)展煤制油需要大量的水資源，鄂爾多斯煤制油公司是如何做到環(huán)境友好的？該公司黨委副書(shū)記李瑞光告訴記者：“公司積極響應國家保護地下水資源的號召，主動(dòng)擔責，投資2.5億元建設凈水場(chǎng)，將經(jīng)過(guò)凈化處理的煤礦疏干水用于煤直接液化生產(chǎn)，實(shí)現了煤直接液化先期工程工業(yè)水源替代。在保護地下水資源的同時(shí)，解決了煤礦疏干水的綜合利用難題，充分體現了央企維護地方生態(tài)的責任擔當。而且，我們集成采用先進(jìn)的污水處理工藝，摸索出‘清污分離、污污分治、分質(zhì)回用’的治理方法，噸油水耗由設計的10噸降到6噸以下，可以說(shuō)煤制油是水耗極低的煤化工項目。”

同時(shí)，在能源轉化率方面煤直接液化也表現出明顯的優(yōu)勢。“煤直接液化制油的能源轉化率近60%，遠遠高于其他利用模式的40%左右，是煤生產(chǎn)液體產(chǎn)品中最有效的技術(shù)途徑。由于其生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現了煤炭資源的清潔和高效率轉化，實(shí)現了傳統能源清潔化利用。”王建立向記者介紹說(shuō)。“此外，煤直接液化油品的低硫、低氮等特點(diǎn)，使油品燃燒廢氣所含的污染物極少。其中的硫氮排放小于1PPM，遠低于國五標準10PPM的限值，甚至優(yōu)于歐五標準，可有效減少環(huán)境污染，具有在城市和井下等環(huán)保要求較高場(chǎng)所使用的優(yōu)勢。”

在大力推進(jìn)煤炭清潔轉化的同時(shí)，國家能源集團積極關(guān)注二氧化碳減排和氣候變化等重大議題。“我們建設了10萬(wàn)噸/年CCS全流程（二氧化碳捕集、封存）示范項目，將煤直接液化、氣化生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳捕集壓縮注入封存到地下1500～2500米之間的咸水層，形成了二氧化碳捕集、輸送、封存、監管等成套技術(shù)。”該公司總工程師陳茂山說(shuō)。該項目每年可減少5100萬(wàn)立方米的二氧化碳排放量，相當于274公頃闊葉林吸收儲存的二氧化碳總量，而且為實(shí)現大規模二氧化碳捕集和封存奠定了技術(shù)基礎。

煤制油為高質(zhì)量發(fā)展打造“綠色引擎”

做好現代能源經(jīng)濟文章，為國家高質(zhì)量發(fā)展打造“綠色引擎”，這是國家能源集團“煤制油人”多年來(lái)孜孜不倦的共同追求。近年來(lái)，鄂爾多斯煤制油分公司在前期發(fā)展成果基礎上，充分挖掘產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，推動(dòng)煤直接液化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

眾所周知，煤直接液化工藝、設備和操作較為復雜，安全管控難度遠高于傳統石化行業(yè)，鄂爾多斯煤制油分公司在安全生產(chǎn)、職業(yè)健康管理等方面有著(zhù)獨到的做法。“項目投產(chǎn)以來(lái)，一直強化安全風(fēng)險預控管理體系運行，嚴格管控現場(chǎng)作業(yè)，自2008年底試生產(chǎn)以來(lái)，未發(fā)生過(guò)人員死亡及較大財產(chǎn)損失的安全生產(chǎn)事故，連續8年被評為集團安全體系建設一級單位，持續保持在集團安全管理第一方陣。”李瑞光告訴記者。

記者調研得知，在最近的兩個(gè)生產(chǎn)周期里，煤液化裝置單周期運行時(shí)間兩次突破400天，分別達到420天和410天,遠超310天的設計值。商業(yè)化運營(yíng)以來(lái)，2011~2018年，企業(yè)累計生產(chǎn)油品665萬(wàn)噸，實(shí)現營(yíng)業(yè)收入374.4億元，利稅合計73.6億元，年均利稅9.2億元。國家能源局為公司開(kāi)展的現場(chǎng)標定表明：煤直接液化工藝技術(shù)先進(jìn)，裝置設計合理，設備選擇恰當，裝置運行穩定、安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量特點(diǎn)明顯，能源轉化效率高，三廢排放達到國家標準要求，已取得明顯的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。

未來(lái)，隨著(zhù)鄂爾多斯煤制油分公司第二條、第三條生產(chǎn)線(xiàn)的開(kāi)工和投產(chǎn)，將進(jìn)一步實(shí)現煤炭規?；鍧嵏咝Ю?，推動(dòng)燃料多元化供應，保障國家能源安全。同時(shí)，為我國中西部煤炭資源區域經(jīng)濟發(fā)展注入活力，促進(jìn)我國裝備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和特種、重型裝備設計制造水平的提升，為我國高質(zhì)量發(fā)展打造“綠色引擎”。