“富煤、貧油、少氣”是我國的能源結構特點,如果能實現(xiàn)把煤變成油,對保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)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*的百萬噸級煤直接液化制油示范工程已經安全穩(wěn)定運行了10年。這里豐富優(yōu)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*大的煤炭供應商,國家能源集團建設了世界*百萬噸級煤直接液化示范工程,成為我國石油替代戰(zhàn)略的重要成果,也使我國成為世界上*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(yōu)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(fā)和工藝改進,鄂爾多斯煤制油分公司已經成為居世界*地位的現(xiàn)代化大型煤直接液化工業(yè)化生產企業(yè)。”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(yōu)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?!敝袊袢A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(qū)別于石油基油品的優(yōu)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(zhàn)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(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)新能手和勞動模范的事跡掛在顯眼位置,激勵、發(fā)動廣大職工,鼓勵自主創(chuàng)新,而這正是世界首套煤直接液化項目的動力之源。
據(jù)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(huán)節(jié)的“關卡”,對生產線穩(wěn)定運行至關重要。*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(lián)合國內科研機構、生產廠家持續(xù)攻關,目前國產閥芯的使用壽命*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(tǒng)可實現(xiàn)連續(xù)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(jié)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(wěn)定運行的瓶頸,還帶動了中國煤化工關鍵
裝備的研發(fā)制造能力提升,為國內現(xiàn)代煤化工產業(yè)規(guī)?;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,社會上有很多疑問,特別是在西北內陸生態(tài)薄弱地區(qū)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(huán)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(xiàn)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,解決了煤礦疏干水的綜合利用難題,充分體現(xiàn)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(xiàn)出明顯的優(yōu)勢?!懊褐苯右夯朴偷哪茉崔D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*有效的技術途徑。由于其生產過程實現(xiàn)了煤炭資源的清潔和高效率轉化,實現(xiàn)了傳統(tǒng)能源清潔化利用?!蓖踅⑾蛴浾呓榻B說?!按送猓褐苯右夯推返牡土?、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(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)保要求較高場所使用的優(yōu)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?!拔覀兘ㄔO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(jiān)管等成套技術?!痹摴究偣こ處熽惷秸f。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(xiàn)大規(guī)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(fā)展打造“綠色引擎”
做好現(xiàn)代能源經濟文章,為國家高質量發(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(fā)展成果基礎上,充分挖掘產業(yè)優(yōu)勢,推動煤直接液化產業(yè)高質量發(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(tǒng)石化行業(yè),鄂爾多斯煤制油分公司在安全生產、職業(yè)健康管理等方面有著獨到的做法?!绊椖客懂a以來,一直強化安全風險預控管理體系運行,嚴格管控現(xiàn)場作業(yè),自2008年底試生產以來,未發(fā)生過人員死亡及較大財產損失的安全生產事故,連續(xù)8年被評為集團安全體系建設一級單位,持續(xù)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*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(yè)化運營以來,2011~2018年,企業(yè)累計生產油品665萬噸,實現(xiàn)營業(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展的現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)煤炭規(guī)?;鍧嵏咝Ю?,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(qū)域經濟發(fā)展注入活力,促進我國
裝備制造產業(yè)的發(fā)展和特種、重型裝備設計制造水平的提升,為我國高質量發(fā)展打造“綠色引擎”。