現代煤化工技術(shù)引領(lǐng)“蝶變”之路

煤炭，一度被冠以“黑金”之名，每當霧霾來(lái)襲，大家更是“談煤色變”。

然而，煤炭并無(wú)“原罪”。眾所周知，煤炭的前身是億萬(wàn)年前的綠色植物。如何通過(guò)清潔利用實(shí)現黑色煤炭綠色發(fā)展，還原其“本色”，為煤炭正名，成為能源領(lǐng)域的嚴峻課題。

“實(shí)施現代煤化工項目，是目前我國煤炭清潔利用的關(guān)鍵路徑。煤炭轉化技術(shù)主要包括氣態(tài)、液態(tài)和煤基多聯(lián)產(chǎn)等。”國家安全監管總局信息研究院副院長(cháng)劉文革表示，在煤價(jià)走低的形勢下，煤化工項目還可提升附加值，為企業(yè)帶來(lái)效益。據預測，到2020年，我國現代煤化工項目的煤炭消耗量將達到6.5億噸。

在此背景下，企業(yè)紛紛在煤化工領(lǐng)域謀篇布局。

世界最大水煤漿氣化裝置建成

2016年12月24日，由內蒙古榮信化工有限公司、華東理工大學(xué)和兗州煤業(yè)股份有限公司合作開(kāi)發(fā)的“日處理煤3000噸級超大型清潔高效水煤漿氣化技術(shù)開(kāi)發(fā)及示范”通過(guò)了由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織的科技成果鑒定。

以中國工程院謝克昌院士和清華大學(xué)倪維斗院士為首的鑒定委員會(huì )對該成果給予了高度評價(jià)。他們一致認為，該成果具有完全自主知識產(chǎn)權，總體技術(shù)指標達到了國際領(lǐng)先水平，并保持多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)在國際同類(lèi)氣化技術(shù)中的引領(lǐng)地位。

據悉，該項目通過(guò)開(kāi)展多噴嘴對置式水煤漿氣化工業(yè)裝置長(cháng)周期運行規律研究、單爐日處理煤3000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化關(guān)鍵技術(shù)研究以及超大型多噴嘴對置式水煤漿氣化工業(yè)裝置的工藝軟件包開(kāi)發(fā)及優(yōu)化，建設了日處理煤3000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)示范裝置，并于2015年9月通過(guò)了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織的現場(chǎng)72小時(shí)連續運行考核。

數據顯示，與單爐日處理2000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置的考核結果相比，該成果的碳轉化率由99.20%提高到99.63%，冷煤氣效率由74.50%提高到75.20%。在高負荷操作條件下，與同類(lèi)技術(shù)相比氣化工藝指標先進(jìn)，氣化裝置安全可靠、自動(dòng)化程度高、操作控制靈活，大型化優(yōu)勢突出。

該項目主要負責人透露，目前該成果已占據我國單爐日處理煤3000噸級水煤漿氣化技術(shù)的幾乎全部市場(chǎng)份額。

大型煤氣化技術(shù)是煤炭清潔高效轉化的核心技術(shù)，是發(fā)展煤基液體燃料、煤基化學(xué)品、IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統、制氫等過(guò)程工業(yè)的基礎。不難看出，開(kāi)發(fā)超大型煤氣化技術(shù)將對促進(jìn)煤炭高效清潔利用，推進(jìn)現代煤化工及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續科學(xué)發(fā)展具有重要意義。

煤炭間接液化技術(shù)實(shí)現百萬(wàn)噸級工業(yè)化應用

2016年12月28日，世界最大煤制油項目———神華寧煤集團400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化示范項目在寧夏建成投產(chǎn)。該項目總投資550億元，承擔著(zhù)37項重大技術(shù)、裝備及材料的國產(chǎn)化任務(wù)，項目國產(chǎn)化率達到98.5%。

記者從科技部獲悉，該項目采用的高溫鐵基漿態(tài)床煤炭間接液化核心技術(shù)，費托合成催化劑活性、選擇性與產(chǎn)油能力等關(guān)鍵技術(shù)指標均處于國際領(lǐng)先水平，具有完全自主知識產(chǎn)權。

“這是神華集團繼鄂爾多斯百萬(wàn)噸煤直接液化項目之后，在煤炭間接液化技術(shù)上的又一突破。標志著(zhù)神華集團已成為全球唯一同時(shí)掌握百萬(wàn)噸煤炭直接液化和間接液化兩種煤制油技術(shù)的公司，對于增強我國能源自主保障能力具有重要戰略意義。”神華集團相關(guān)負責人表示。

此外，400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化示范項目的建成，對提升我國煤制油化工技術(shù)水平及裝備制造水平具有重要意義。

神華寧煤集團副總經(jīng)理姚敏指出，通過(guò)國產(chǎn)化成功示范，不僅打破南非煤炭間接液化技術(shù)多年來(lái)技術(shù)壟斷，實(shí)現國內百萬(wàn)噸級工業(yè)化示范應用，而且探索出了符合我國國情的科技含量高、附加值高、產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)的煤炭深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，對煤炭清潔高效利用具有重要的帶動(dòng)示范效應。

據記者了解，神華寧煤煤間接液化項目生產(chǎn)的合成油品，具有超低硫、低芳烴、高十六烷值、低灰分的特點(diǎn)。這些指標均優(yōu)于國V和歐V標準，有利于降低二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物和顆粒物等污染物的排放，可有效降低城市空氣污染。

業(yè)內人士分析稱(chēng)，如果該油品能夠在北京、上海等一線(xiàn)城市推廣應用，對解決城市汽車(chē)尾氣污染、霧霾治理等問(wèn)題大有裨益。

全球首套煤基乙醇工業(yè)示范項目投產(chǎn)

這廂“老牌勁旅”煤制油風(fēng)頭正盛，那廂“后起之秀”煤制乙醇橫空出世。

今年3月17日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大連化物所”）與陜西延長(cháng)石油（集團）有限責任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“延長(cháng)石油”）在京宣布，具有我國自主知識產(chǎn)權的全球首套煤基乙醇工業(yè)化項目———延長(cháng)石油10萬(wàn)噸/年合成氣制乙醇工業(yè)示范項目已打通全流程，生產(chǎn)出合格的無(wú)水乙醇，目前該裝置平穩運行。

“該項目成功投產(chǎn)，標志著(zhù)我國煤制乙醇工業(yè)化在國際已處領(lǐng)先地位。”中宇資訊分析師石曉東向記者表示。

在石曉東看來(lái)，該技術(shù)具備三大優(yōu)勢。首先它是環(huán)保的，其技術(shù)核心是把甲醇、二甲醚和一氧化碳反應合成乙酸甲酯，乙酸甲酯再加氫變成乙醇和甲醇。乙醇采用非貴金屬催化劑，可以直接生產(chǎn)無(wú)水乙醇。其次，該項目的生產(chǎn)工藝與合成氣制甲醇相似，后期會(huì )緩解甲醇產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題。最后，煤制無(wú)水乙醇價(jià)格比傳統無(wú)水乙醇價(jià)格低很多，大約在500~600元/噸。

據了解，為促進(jìn)該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，依托核心技術(shù)———甲醇經(jīng)二甲醚羰基化制無(wú)水乙醇技術(shù)，大連化物所和延長(cháng)石油已于4月12日在大連創(chuàng )立以催化劑生產(chǎn)與工藝推廣為主的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化公司———延長(cháng)中科（大連）能源科技股份有限公司，旨在打通該技術(shù)與社會(huì )對接的“最后一公里”。

綜合來(lái)看，這是我國新型煤化工產(chǎn)業(yè)化技術(shù)應用的又一次重大突破，使我國率先具有了設計和建設百萬(wàn)噸級煤基乙醇大型工業(yè)裝置的能力，對保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重大戰略意義。