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打造高質(zhì)量發(fā)展“綠色引擎”——走近我國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)煤直接制油示范工程

2019年04月19日 18:16 | 作者:任會(huì)斌 | 來(lái)源:新華社
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新華社呼和浩特4月16日電題:打造高質(zhì)量發(fā)展“綠色引擎”——走近我國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)煤直接制油示范工程

新華社記者任會(huì)斌

比面粉還細(xì)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(guó)家能源集團(tuán)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(xiàng)項(xiàng)世界性技術(shù)難題,成功建設(shè)和運(yùn)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(yīng)渠道、保障國(guó)家能源安全提供技術(shù)支撐,對(duì)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(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的1/10,符合國(guó)內(nèi)外環(huán)保最高標(biāo)準(zhǔn),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(guó)富煤缺油少氣,把煤變成油曾是國(guó)人多年的夢(mèng)想。

作為我國(guó)能源戰(zhàn)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(shè)計(jì)年產(chǎn)油品108萬(wàn)噸,于2004年啟動(dòng)建設(shè),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(yùn)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(zhuǎn)化率接近60%,遠(yuǎn)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。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(qū)、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(shì),軍民融合發(fā)展捷報(bào)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(guó)防建設(shè)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(yùn)行時(shí)間設(shè)計(jì)值為310天,最近的3個(gè)周期運(yùn)行時(shí)間分別達(dá)到420天、410天和415天,標(biāo)志著技術(shù)和裝備日益成熟。

該項(xiàng)目依托我國(guó)自主開(kāi)發(fā)技術(shù)建設(shè),當(dāng)時(shí)無(wú)工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)可借鑒,加上裝置規(guī)模從千噸級(jí)直接放大到百萬(wàn)噸級(jí),從設(shè)備生產(chǎn)到生產(chǎn)線(xiàn)安裝調(diào)試、穩(wěn)定運(yùn)行面臨眾多技術(shù)挑戰(zhàn)。

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(jì)劃”支持下,公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)攻關(guān),開(kāi)發(fā)出的納米級(jí)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(yīng)器,高近38米,單臺(tái)重2100多噸,體量居全球在役加氫反應(yīng)器之首。試產(chǎn)時(shí),反應(yīng)器遇到內(nèi)部礦物質(zhì)沉積、結(jié)焦問(wèn)題。該公司與北京化工大學(xué)反復(fù)摸索運(yùn)行參數(shù),優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu),終于拿下這道世界性難題。

高溫高差壓減壓閥是連接反應(yīng)器與下游生產(chǎn)環(huán)節(jié)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(shè)備已經(jīng)國(guó)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(jī)構(gòu)、配套企業(yè)攻克了反應(yīng)器制造、物料回?zé)挼缺姸嗉夹g(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化。目前,生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)98%,既保障了穩(wěn)定運(yùn)行,降低了運(yùn)營(yíng)成本,也帶動(dòng)了我國(guó)煤化工技術(shù)裝備升級(jí)提檔。

據(jù)王建立介紹,項(xiàng)目已獲得技術(shù)專(zhuān)利200多項(xiàng),核心技術(shù)取得了美國(guó)、歐盟、日本等9個(gè)國(guó)家和地區(qū)的專(zhuān)利授權(quán),并在2017年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

“單周期運(yùn)行500天是下一個(gè)目標(biāo)?!痹摴举|(zhì)量技術(shù)部經(jīng)理韓來(lái)喜說(shuō),有了技術(shù)經(jīng)驗(yàn),以后同等規(guī)模生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè)和達(dá)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(biāo)準(zhǔn)減排“綠色工廠”

煤制油分公司西側(cè)11公里外的一處院落里,高高支起的3個(gè)銀色儲(chǔ)罐格外醒目,兩米多高的紅色閥門(mén)緊緊密封著3口深井,這里就是我國(guó)首個(gè)地下咸水層二氧化碳封存工程的注入作業(yè)區(qū)。

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(jī)構(gòu)合作,興建了10萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集封存全流程示范項(xiàng)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?!痹摴竟こ處熗跤绖僬f(shuō),目前這是亞洲唯一的10萬(wàn)噸級(jí)地下咸水層二氧化碳封存項(xiàng)目。

該公司還瞄準(zhǔn)商機(jī),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(xiàn)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(guó)首套煤化工廢水深度處理系統(tǒng),中水全部回用,噸油水耗由最初設(shè)計(jì)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(xiàng)目也在建設(shè)之中,將于今年7月建成。

“首條生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保指標(biāo)明顯優(yōu)于預(yù)期,有效推動(dòng)了我國(guó)乃至全球的煤制油技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,將為我國(guó)做好現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)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)。

編輯:李敏杰

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