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煤制油 高質量發展的“綠色引擎”

2019-05-31    來源:中國煤炭市場網
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[ 導讀 ]:“富煤、貧油、少氣”是我國的能源結構特點,如果能實現把煤變成油,對保障國家能源安全具有重要的戰略意義。
國家能源集團鄂爾多斯煤直接液化示范工程巡禮

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

如今,在有著“能源金三角”美譽的內蒙古鄂爾多斯,國家能源集團旗下世界首套、全球唯一的百萬噸級煤直接液化制油示范工程已經安全穩定運行了10年。這里豐富優質的煤炭資源為煤制油提供了可靠的原料,自主產權的“煤變油”技術更是點石成金,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百萬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噸級煤直接液化關鍵技術的國家。

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入生產線,20多個小時后就能產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,通過高溫、高壓液化反應及提質加工過程,使煤中復雜的有機高分子結構直接轉化為液體燃料,生產出優質的清潔油品,主要產品有煤基直接液化柴油、汽油、石腦油和液化氣,副產品有煤基瀝青、粗酚、液氧、液氮和液體二氧化碳等。經過十余年的不斷自主研發和工藝改進,鄂爾多斯煤制油分公司已經成為居世界領先地位的現代化大型煤直接液化工業化生產企業。”鄂爾多斯煤制油分公司總經理王建立向記者介紹說。

然而,多年來社會上對煤制油存在諸多誤解和質疑,到底煤制成的油品有什么優點、煤制油有沒有經濟性和實用價值?“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,即大比重,高熱值、高熱容、高熱安定性,低凝點、低硫、低氮、低芳烴。”中國神華煤制油化工有限公司副總經理、總工程師舒歌平如是說。由于煤直接液化油品區別于石油基油品的優異品質,使其成為軍用和航空領域特種油品的重要選項,未來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自主知識產權

我國的煤制油技術從無到有,從跟跑到領跑,離不開創新和創造。在鄂爾多斯煤制油分公司,記者注意到該公司把創新能手和勞動模范的事跡掛在顯眼位置,激勵、發動廣大職工,鼓勵自主創新,而這正是世界首套煤直接液化項目的動力之源。

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環節的 “關卡”,對生產線穩定運行至關重要。最初,生產線上的4套高差壓減壓閥全部為進口產品,單套購價880萬元人民幣,閥芯使用70個小時左右便碎裂失效。過去10多年里,鄂爾多斯煤制油分公司通過聯合國內科研機構、生產廠家持續攻關,目前國產閥芯的使用壽命最新紀錄達到2700多小時,遠遠超過了國外減壓閥的使用壽命,整套系統可實現連續在線切換運行,每套國產產品的價格為200多萬元,全套4臺閥組節約2600余萬元。王建立告訴記者,目前首條生產線的設備國產化率已經達到98%以上,既解決了生產線長周期穩定運行的瓶頸,還帶動了中國煤化工關鍵裝備的研發制造能力提升,為國內現代煤化工產業規模化發展掃除了障礙。

煤制油是煤炭清潔利用的重要途徑

對于煤制油,社會上有很多疑問,特別是在西北內陸生態薄弱地區開展煤制油需 要大量的水資源,鄂爾多斯煤制油公司是如何做到環境友好的?該公司黨委副書記李瑞光告訴記者:“公司積極響應國家保護地下水資源的號召,主動擔責,投資2.5億元建設凈水場,將經過凈化處理的煤礦疏干水用于煤直接液化生產,實現了煤直接液化先期工程工業水源替代。在保護地下水資源的同時,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的責任擔當。而且,我們集成采用先進的污水處理工藝,摸索出‘清污分離、污污分治、分質回用’的治理方法,噸油水耗由設計的10噸降到6噸以下,可以說煤制油是水耗極低的煤化工項目。”

同時,在能源轉化率方面煤直接液化也表現出明顯的優勢。“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,是煤生產液體產品中最有效的技術途徑。由于其生產過程實現了煤炭資源的清潔和高效率轉化,實現了傳統能源清潔化利用。”王建立向記者介紹說。“此外,煤直接液化油品的低硫、低氮等特點,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,甚至優于歐五標準,可有效減少環境污染,具有在城市和井下等環保要求較高場所使用的優勢。”

在大力推進煤炭清潔轉化的同時,國家能源集團積極關注二氧化碳減排和氣候變化等重大議題。“我們建設了10萬噸/年CCS全流程(二氧化碳捕集、封存)示范項目,將煤直接液化、氣化生產中產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。”該公司總工程師陳茂山說。該項目每年可減少5100萬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,而且為實現大規模二氧化碳捕集和封存奠定了技術基礎。

煤制油為高質量發展打造“綠色引擎”

做好現代能源經濟文章,為國家高質量發展打造“綠色引擎”,這是國家能源集團“煤制油人”多年來孜孜不倦的共同追求。近年來,鄂爾多斯煤制油分公司在前期發展成果基礎上,充分挖掘產業優勢,推動煤直接液化產業高質量發展。

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,鄂爾多斯煤制油分公司在安全生產、職業健康管理等方面有著獨到的做法。“項目投產以來,一直強化安全風險預控管理體系運行,嚴格管控現場作業,自2008年底試生產以來,未發生過人員死亡及較大財產損失的安全生產事故,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,在最近的兩個生產周期里,煤液化裝置單周期運行時間兩次突破400天,分別達到420天和410天,遠超310天的設計值。商業化運營以來,2011~2018年,企業累計生產油品665萬噸,實現營業收入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展的現場標定表明:煤直接液化工藝技術先進,裝置設計合理,設備選擇恰當,裝置運行穩定、安全可靠,產品質量特點明顯,能源轉化效率高,三廢排放達到國家標準要求,已取得明顯的社會效益和經濟效益。

未來,隨著鄂爾多斯煤制油分公司第二條、第三條生產線的開工和投產,將進一步實現煤炭規模化清潔高效利用,推動燃料多元化供應,保障國家能源安全。同時,為我國中西部煤炭資源區域經濟發展注入活力,促進我國裝備制造產業的發展和特種、重型裝備設計制造水平的提升,為我國高質量發展打造“綠色引擎”。

 
關鍵詞: 煤制油 綠色引擎
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