比面粉還細的煤粉進入生產線，20多個小時后，就能產出像礦泉水般清澈的柴油、石腦油等油品。在國家能源集團鄂爾多斯煤制油分公司，奇幻的變化令人驚嘆。
10多年來，這家企業(yè)攻克一項項世界性技術難題，成功建設和運營了全球首條煤直接制油工業(yè)化示范生產線，為拓寬液體燃料供應渠道、保障國家能源安全提供技術支撐，對煤炭清潔高效利用發(fā)揮了技術引領、產業(yè)示范作用。
煤海變“油田”
不再是夢
硫含量低于國六標準的1/10，符合國內外環(huán)保最高標準，凝點低至零下70攝氏度……說起自家產品的優(yōu)點，煤制油分公司總經(jīng)理王建立頗為自豪。
我國富煤缺油少氣，把煤變成油曾是國人多年的夢想。
作為我國能源戰(zhàn)略的組成部分，首條煤直接制油示范生產線投資超百億元，設計年產油品108萬噸，于2004年啟動建設，2008年底試車成功，目前是全球唯一的煤直接制油工業(yè)化生產線。2011年起，生產線開始商業(yè)化運行，去年共產柴油、石腦油、汽油等油品近85萬噸，副產瀝青70萬噸。
王建立說，每產1噸油品消耗原料煤約2.3噸，石油價格高于50美元/桶時就能盈利，能源轉化率接近60%，遠高于煤電和其他煤化工行業(yè)40%左右的水平，目前是以煤生產液體產品的最有效途徑。
煤直接制油需要加氫3次，工藝特殊，產品質量明顯高于煉油廠。該公司軍民融合辦公室副主任賈振斌說，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、凝點低，從熱帶到極寒地區(qū)、高空都可使用；硫、氮等雜質含量極低。
近年來，該公司發(fā)揮技術產品優(yōu)勢，軍民融合發(fā)展捷報頻傳，研發(fā)出的航空、航天煤油和陸、海、空全系列軍用特種油品，為國防建設提供了重要支撐。
自主創(chuàng)新攀技術高峰
最初，示范生產線的單個周期運行時間設計值為310天，最近的3個周期運行時間分別達到420天、410天和415天，標志著技術和裝備日益成熟。
該項目依托我國自主開發(fā)技術建設，當時無工業(yè)化經(jīng)驗可借鑒，加上裝置規(guī)模從千噸級直接放大到百萬噸級，從設備生產到生產線安裝調試、穩(wěn)定運行面臨眾多技術挑戰(zhàn)。
進口催化劑價格貴，研磨困難。公司黨委副書記李瑞光說，在“863”計劃支持下，公司聯(lián)合國內科研機構攻關，開發(fā)出的納米級催化劑不僅廉價，催化效率還提高近5%。
生產線的“心臟”加氫反應器，高近38米，單臺重2100多噸，體量居全球在役加氫反應器之首。試產時，反應器遇到內部礦物質沉積、結焦問題。該公司與北京化工大學反復摸索運行參數(shù)，優(yōu)化設備結構，終于拿下這道世界性難題。
高溫高差壓減壓閥是連接反應器與下游生產環(huán)節(jié)的橋梁，耐磨性要求極高，最初的4套減壓閥全部為進口產品，一個閥芯就要花上百萬元，壽命卻僅有70小時左右。經(jīng)過攻關，這種設備已經(jīng)國產化，閥芯壽命也提高到2700多個小時，售價只有10萬多元。
多年來，企業(yè)聯(lián)合科研機構、配套企業(yè)攻克了反應器制造、物料回煉等眾多技術難題，實現(xiàn)了關鍵裝備國產化。目前，生產線設備國產化率超過98%，既保障了穩(wěn)定運行，降低了運營成本，也帶動了我國煤化工技術裝備升級提擋。
據(jù)王建立介紹，項目已獲得技術專利200多項，核心技術取得了美國、歐盟、日本等9個國家和地區(qū)的專利授權，并在2017年榮獲國家科技進步獎一等獎。
“單周期運行500天是下一個目標。”該公司質量技術部經(jīng)理韓來喜說，有了技術經(jīng)驗，以后同等規(guī)模生產線的建設和達產時間將大大縮短，投資額可下降近20%，產油率將明顯提高，石油價格在40美元/桶以上時即可盈利。
高標準減排“綠色工廠”
煤制油分公司西側11公里外的一處院落里，高高支起的3個銀色儲罐格外醒目，兩米多高的紅色閥門緊緊密封著三口深井，這里就是我國首個地下咸水層二氧化碳封存工程的注入作業(yè)區(qū)。
首條生產線啟動后，煤制油分公司即與中科院、北師大等科研機構合作，興建了10萬噸/年二氧化碳捕集封存全流程示范項目。“通過2495米深的注入井，已經(jīng)有30多萬噸二氧化碳被注入地下1500至2500米之間的咸水層。”該公司工程師王永勝說，目前這是亞洲唯一的10萬噸級地下咸水層二氧化碳封存項目。
該公司還瞄準商機，去年向化工、食品等企業(yè)出售二氧化碳5萬多噸，實現(xiàn)收入1000多萬元。
煤制油分公司還以附近煤礦的疏矸水作為生產水源，并興建了全國首套煤化工廢水深度處理系統(tǒng)，中水全部回用，噸油水耗由最初設計的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目也在建設之中，將于今年7月建成。
“首條生產線的技術、經(jīng)濟和環(huán)保指標明顯優(yōu)于預期，有效推動了我國乃至全球的煤制油技術產業(yè)化進程，將為我國做好現(xiàn)代能源經(jīng)濟文章、推進高質量發(fā)展發(fā)揮重要引領作用。”王建立說。
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