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煤制油公司:从无到优干出来的国之重器
2024年07月09日
字数:3284
版次:02

本报通讯员 张术娟

  在煤炭储量丰富的鄂尔多斯塞外高原,煤制油公司运营的拥有自主知识产权的世界首套百万吨级煤直接液化示范项目矗立于此,将滚滚乌金源源不断地转化为高品质清洁油品。该项目开创了我国现代煤制油产业从无到优的新局面,奠定了中国在世界煤制油化工领域的绝对领先地位。
  2014年,习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,引领我国能源行业发展进入了一个新时代。
  十年来,煤制油公司砥砺奋进,争做能源安全新战略的践行者,在不懈创新中推动技术装备升级,攻克了一大批“卡脖子”关键技术,构建了高端化、多元化的煤直接液化产品体系,并开展“无废”实践,推动企业绿色低碳发展,以日趋完备的技术体系夯实产业发展根基,为保障国家能源安全和助力能源行业高质量发展奋勇前行。
  十年来,煤制油公司连续被评为集团公司安全体系建设一级达标单位,装置单周期运行时间三度突破400天,远超310天的设计值。“煤制油品/烯烃大型现代化煤化工成套技术开发及应用”荣获2017年度国家科技进步奖一等奖。在百万吨级煤直接液化项目长期实践基础上,创新研发出煤直接液化二代技术并通过专家评审,为支持集团公司高质量实施煤制油战略项目提供了坚实的技术保障,将能源的饭碗牢牢端在自己手里,书写了煤制油产业发展新篇章。
  自主创新 能源装备技术不断升级
  关键核心技术是国之重器,是要不来、买不来、讨不来的,必须掌握在自己手中。
  项目进入商业化运营后,煤制油人深知,煤直接液化事业要走的路还很长,尤其是设备问题。进口设备开价畸高,采购周期长,配件更换和维修容易受到限制,成为制约装置生产运行的瓶颈。为了不受制于人,煤制油人痛下决心,以百折不挠的精神全面开展设备国产化攻关。
  面对全世界化工行业最复杂的工况和严苛的需求,煤制油团队将制约生产的所有设备分门别类、逐一梳理,以逢山开路、遇水架桥的闯劲和拼劲,构建产、学、研、用有机结合的自主创新体系,开发了高温高压含固物料输送及控制多项关键技术,推动实现了耐磨离心泵、耐磨球阀、煤气化炉煤烧嘴、煤气化HPHT飞灰过滤器陶瓷滤芯等多个关键设备国产化,并持续推动首台(套)重大技术装备创新和示范应用,实现了国产装备从量的积累到质的飞跃,从跟跑到领跑的跨越。
  其中,高差压减压阀通过国产化攻关,阀芯的使用寿命从改造前的70多小时延长到3000小时,整套系统可实现连续在线切换运行,为煤直接液化产业化发展减少了障碍。13台耐磨离心泵国产化后,一个使用周期可节约近5000万元。国产进料泵实现了从小流量三柱塞的成功应用到更大流量五柱塞产品的开发,从局部零件国产化研制到整机国产化,大幅降低了项目投资,为我国大型煤化工项目装备选型提供了重要支撑。被誉为煤液化装置“生命线”的煤直接液化高温高压物料分配柱塞阀,在国产化投用后,现已实现连续、安全、稳定运行6600小时。
  一系列关键部件在国产化进程中取得突破,并逐步向国际化水平迈进,破解了国外设备“卡脖子”的难题,为煤直接液化装置安稳优运行铺平了道路。当前,煤直接液化项目的设备国产化率已超过98%,在摆脱对国外技术装备依赖的同时,通过技术研发、技术改良和生产制造技术升级,提高了关键设备性能,推动我国装备制造业取得了长足进步。
  高端多元 产品供给质量持续提升
  与石油基柴油相比,煤基直接液化油品具有大比重、高体积热值、高体积比热容、高热安定性、低硫、低氮、低芳烃、低凝点的“一大三高四低”特性,清洁、稳定、动力强、适用范围极广,主要性能指标达到世界领先水平,具有作为高端稀缺领域特种油品的潜质,应用前景极高。
  好钢要用在刀刃上,煤制油公司依托煤炭直接液化国家工程实验室等科研机构,坚持走差异化发展路线,与有关方面联合开展煤基特种燃料研发应用并持续取得新进展,逐步构建了稀缺型高端产品体系。
  其中,煤基通用柴油具有良好的宽温性能,可满足极寒、高热等特殊环境下的用油要求,简化油品供给保障体系。在准能集团、雁宝能源等大型工矿企业的矿山机械中应用效果良好,其低凝点满足柴油发动机等装备的四季、全天候使用要求,弥补了石油基柴油在冬季低温状态下必须更换牌号的不足,具有更加稳定的质量和较高的清洁度,能够有效减少发动机燃油系统堵塞现象,降低设备故障率。“煤基通用柴油技术研发及规模化应用”项目通过中国煤炭工业协会组织的科学技术成果鉴定,荣获中国煤炭工业协会科学技术一等奖。
  2018年,煤制油公司成功建成投产环烷基油装置,获得成熟的高附加值环烷基油制备工艺,逐步生产出轻质白油、S2悬浮剂等高端煤基油品,进一步填补了我国此类油品资源的产能缺口。
  去年4月2日,伴随着震天的轰鸣声,全球首次采用液氧/煤基航天煤油为推进剂的天龙二号遥一运载火箭发射成功,实现了火箭“燃煤”飞天的历史性跨越。
  一系列煤直接液化油品的开发应用,拓宽了我国航天航空等领域和极寒区域的燃料供给来源,提升了煤制油产品附加值,提高了煤制油产业的核心竞争力。
   绿色低碳 能源利用更加清洁高效
  绿色是高质量发展的最亮底色,低碳是美丽生态的生动注脚。对于煤炭制成清洁油品过程中产生的废水、废气和固废,煤制油公司主动出击,分类开展综合治理和循环利用,全力打造“无废工厂”。
  面对“煤直接液化污水治理”这块公认难啃的硬骨头,该公司利用“清污分离、污污分治、一水多用”的治理方法,提高了废水利用率,并探索应用浓盐水分质结晶等前沿技术,将其在系统内部“吃干榨净”,实现了污水零排放,使吨油耗水量由设计的10吨降到了6吨以下。同时为了更好地保护地下水资源,煤制油人主动选择地表水净化替代地下水工程,通过管道引入储存在“地下水库”的矿井水和煤矿疏矸水,经过净化处理后作为生产用水,大量减少了新鲜水用量。
  为了守护蓝天碧水,该公司CCS装置在完成封存30万吨二氧化碳的研究任务后持续进行监测,并根据市场需要生产液态二氧化碳产品,为实现“双碳”目标作出积极贡献。同时,该公司持续加大技术资金投入,有计划、有步骤、系统性地实施装置环保、节能、减排升级改造,大力开展烟气脱硫改造、电除尘改造、脱硫塔超低排放改造,新增锅炉、加热炉等装置的烟气在线监测系统,实现了对烟气的实时监控和烟气环保达标排放,并通过建设硫磺回收烟气治理项目、恶臭气体治理装置、加氢稳定原料罐区及汽车装卸设施挥发性有机物治理技改项目等,对装置排放的废气和尾气进行深度处理和指标优化,让装置现场环境更加清新。逐步淘汰高耗能电机,深入开展装置节能改造,积极推进低热值排放气回收利用项目,对生产过程中排放的酸性气、PSA尾气、煤气化气、变换闪蒸气等进行全部回收再利用,全面奏响节能降耗的奋进鼓点。
  针对煤直接液化生产过程中产生的“残渣”——煤液化沥青,该公司通过与科研机构紧密合作,开展油渣属性分析、鉴别及综合利用评估,编制“煤直接液化油灰渣原料化利用研究报告”,制定了《煤液化沥青》国家标准,使其重获“新生”。同时,利用35万吨/年世界首套煤直接液化油渣萃取工业化示范装置进行加工,生产出不同品质的煤液化沥青产品,变“废”为宝,提升了产品的附加值,开辟了新的盈利增长点。经过萃取的沥青产品具有高软化点、低硫、低氮、高芳烃环烷烃等特点,由于全流程加氢,相较市场的其他沥青产品更加环保,可研究生产针状焦、电极负极材料、导热材料、碳纤维、高比表面积活性炭等高端产品,具有广阔的应用前景。
  针对生产过程中产生的煤泥及污泥,该公司通过自备电厂进行协同处理,并利用废矿物油加工利用装置对废矿物油进行回收,将粉煤灰、硫酸铵等固体废弃物作为混凝土、化肥原料进行销售。通过综合运用多种措施,该公司实现了固废的全部资源化、无害化利用,实现了煤炭资源的就地清洁高效转化,为美丽中国建设助力添彩。
  十年砥砺前行志,万里征程始启航。
  今年是中华人民共和国成立75周年,是实现“十四五”规划目标任务的关键一年,也是煤制油公司推动产业发展壮大的发力之年。站在新的历史起点上,煤制油公司深入贯彻落实习近平总书记关于煤制油化工产业的重要指示批示精神,在煤直接液化首条生产线安稳清洁运行的基础上,快马加鞭推动开展煤直接液化二代技术研发,落实国家煤制油产业规划,蓄势蓄力蓄能推动煤制油产业实现更高质量更大规模发展。

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