时值盛夏,陕北高原绿意正浓,处处焕发着盎然生机。在广袤的毛乌素沙漠边缘,一座钢铁高塔巍然耸立,管线如巨龙般蜿蜒,机器的轰鸣昼夜不息——这里,是由山东能源兖矿能源建设运营的国内首套百万吨级煤间接液化示范项目。
2015年8月23日,是陕西未来能源化工有限公司煤制油分公司(下称煤制油分公司)最难忘的日子:百万吨级煤间接液化示范项目全流程打通一次投料成功,并产出合格的柴油、石脑油、液化石油气等产品。
如今,该项目的产品产量已成功跨越百万吨大关,被中央宣传部等6部委列入建党百年百条精品线路“走近大国重器、感受中国力量”系列,成为展示中国工业实力和科技创新成就的闪亮名片。
让人难以想象的是,10年前这里还是一片吞噬天际的亘古黄沙。十年光阴流转,这座承载着国家能源战略梦想的超级工程,如何将深埋地下的乌金转化为驱动时代的“液体黄金”?又如何在我国能源革命的壮阔画卷上写下浓墨重彩的一笔?
未来能源煤制油分公司办公区
向梦而行:十年砺剑,铸就大国重器
时针拨回2012年7月。
中国面临着“富煤、缺油、少气”的能源结构性困局。保障国家能源安全、实现供应多元化,成为战略需求。
肩负着这一崇高使命,山东能源兖矿能源于时代浪潮中审时度势,将目光投向了煤炭资源的高效清洁利用,依托我国丰厚的煤炭根基,发展煤制油产业,推动煤炭从“动力之源”向“化工之母”的跃迁!这不仅是为了统筹发展和安全,筑牢能源保障的基石,更是为了引领我国煤炭行业在变革中涅槃,开辟一条通向未来的清洁能源之路。
同年,一批志拓能源新天地的创业者们,奔赴陕西榆林——这个被誉为中国“21世纪能源接续地”的宝藏之城。在毛乌素沙地边缘,他们以“敢教日月换新天”的豪情,开启了我国首套百万吨级煤间接液化示范项目的艰难征程。
创业维艰,沙海筑梦。百万吨级煤间接液化示范项目是国家“十二五”煤炭深加工示范项目,该项目的核心技术是由山东能源集团上海兖矿能源科技有限公司自主研发的低温费托合成技术,即煤炭在高温下与氧气反应,全部气化,转化成一氧化碳和氢气的混合物。随后,合成气经过净化再进入费托合成装置,最后产出液蜡和高端化学品。看似简单的工艺线路,却是我国能源从业者用智慧与汗水接续攀登的梦想阶梯。
未来能源煤制油分公司费托合成装置
首套百万吨级工业示范装置关键单元技术全部采用具有我国自主知识产权的技术,由5000吨/年中试装置直接放大至百万吨级,在国内甚至全球煤间接液化领域实属鲜见。没有成熟经验可循,没有现成模式套用,从实验室的图纸到荒漠中的钢铁森林,每一步都是“无人区”的探索。
一千多个日夜的奋战,“战黄沙”“斗酷暑”“抗严寒”成为常态,硬是在毛乌素沙漠地带建起了一座3000多亩的现代化工厂,为煤液化产业化领航示范。
“在大家心里煤液化项目就像是自己的孩子一样,从‘出生’到‘长大’,我们一直陪伴着她,大家都坚定地相信她一定能够成功”。最早一批参加煤液化项目建设的团队核心成员杨兴彦,在谈及对煤液化项目的情感时有些动容。
从实验室研发到产业化的道路上,遭遇的大量新技术应用带来的瓶颈和困难,成为制约系统实现“安稳长满优”运行最大的桎梏。
奋斗从未停歇,追梦永不止步。为解决示范装置工程放大过程中存在的问题,他们矢志不渝地寻求破解方法,投入大量精力对系统进行优化调整,并在历次检修中反复对比验证。近年来,在彻底摸清装置平稳生产运行的“脾性”后,团队人员秉持实事求是、求真务实、开拓创新的科学精神,依靠自主力量持续探索和研究攻关,先后实施980多项技术改造,煤液化装置(项目)运行迎来新的转机。
关键技术的重大突破,为装置高效稳定运行扫清了障碍。尤其是“合成圈”关键技术升级改造、催化剂攻关等技术措施,极大改善了煤液化装置运行状况,让费托合成装置产能得到充分释放,实现常态化高负荷运行。
作为现代煤化工行业耀眼的“明珠”,征程绝非坦途。煤液化项目历经三年筚路蓝缕的建设期,紧接着是长达八年艰苦卓绝的技术攻关与运行优化。把煤变成了一滴滴金贵的油、一粒粒高端精制蜡……煤炭从固态变成液态,生产出高品质的油品具有十六烷值高、低硫低氮低芳烃等优质特性,点煤成“金”的魔法正在这里上演。
未来能源煤制油分公司现场管廊
向新而行:创新裂变,锻造核心竞争力
煤液化项目扎根榆林十多年来,主动适应经济发展新常态,从“十二五”项目建设到“十三五”生产运行,再到“十四五”规划收官,煤制油分公司在项目运营、科技创新、产业延伸等方面取得显著成效,建成全国首套百万吨级煤间接液化示范装置。
未来能源煤制油分公司全貌
2018年,该公司建成运行的10万吨/年高温费托合成工业示范装置,将煤炭一步制成烯烃类产品,实现了我国高温费托合成技术的重大突破,该公司也成为国内唯一一家同时将高、低温费托合成技术实现工业化应用的企业。肩负着“创造绿色动能,引领能源变革”使命,近年来,该公司坚持把科技创新作为企业高质量发展的强大引擎,推进关键技术攻关和重大工程示范,努力构筑未来竞争的新动能、新优势。该公司累计实施科技研发项目70余项,其中,5项成果达到国内领先、4项成果国际先进水平,在促进我国煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展方面做出积极贡献。
目标是奋斗的方向,问题是时代的声音。该公司统筹资源部署,强化在产品结构上的“延链、补链、强链”,全面启动高质量项目建设的“加速引擎”,跑出项目建设的“加速度”,实施成品油调和项目、变换及热回收系列水煤气管线除灰渣改造、沼气系统升级改造、低压闪蒸气发电项目、原料破碎机提升改造等“精品工程”。一批效益工程完美收官,映照出公司发展建设的澎湃活力,涌动着奋跃而上高质量发展的强劲脉搏。
未来煤制油分公司费托合成还原PSA装置
向绿而行:低碳转型,定义产业新标杆
在“双碳”目标引领下,绿色低碳成为高质量发展的必由之路。煤制油分公司主动担当,将环保基因深植于发展血脉。
紧紧围绕“保障能源安全”和“绿色低碳转型”两大目标,在保障百万吨级煤间接液化示范项目安全稳定高效运行的前提下,该公司科学谋划长期发展规划,以转型升级、高质量发展为驱动,聚焦自有产业技术优势,加速煤化工产业延链、补链、强链,全面推进一批产业链延伸项目,聚力打造新型煤化工企业绿色转型“升级版”。
2020年10月,该公司建设的10万吨/年费托蜡精加工项目一次投料试车成功,产出合格的高端精制蜡系列产品。这一成果为我国高熔点费托蜡的生产、加工及下游产品开发等全产业链带来了新突破。
该项目所产的115℃精制费托蜡是国内目前最高熔点的费托蜡,一举打破国外在该领域的垄断,填补了国内空白。一经投放市场,该产品就迅速引起国内外的强烈反响,并获得欧盟认证,畅销欧洲、美洲、东南亚等10多个国家和地区。2024年,又获得美国FDA认证,进一步提升了费托蜡产品在全球市场的认可度。这种精制蜡主要应用于聚氯乙烯润滑剂、热熔胶、印刷油墨、化妆品、食品、塑料加工和涂料等领域,产品附加值更高,成为企业新的经济增长点。
2022年4月,煤制油分公司抓住合成系统优化运行和催化剂质量提升两个关键环节,继续加大技改和科技攻关力度。利用系统停车检修的机会,进一步对费托合成系统进行优化升级改造,同时完成了蒸汽控制系统、过滤系统等20余项技术改造。这些改造使系统产能进一步提高,能耗水平和生产成本降低10%左右,装置经济运行水平达到新的高度。
此外,该公司创新性地引入了有机朗肯循环(ORC)余热发电技术。新建成的1500千瓦ORC余热发电机组,将原本被浪费的低品位热能转化为电能。自技改项目投运以来,每小时可回收低压闪蒸汽21吨,年新增发电量1100余万千瓦时,同时实现年节约标准煤3400余吨、减排二氧化碳近5000吨、节约循环水80余万吨,节能降碳成效显著。
2023年,该项目迎来历史性突破,全年煤液化实现系统满负荷稳定达产。这一历史性突破,标志着我国煤间接液化技术实现了巨大飞跃,不仅为山东能源集团高端化工产业链注入强劲的动能,更在国家能源安全版图上嵌入了关键一环。
“如今,煤液化装置运行质量不断优化,各项能源消耗不断降低,能源转化率达48.96%,为历史最好水平,各项关键指标均优于行业相关标准,实现了年节约能耗34万吨标煤、减排二氧化碳134万吨的目标,为我国煤间接液化绿色低碳发展树立了样板。”煤制油分公司党委委员、总工程师柳永兵说。
“未来”二字承载的不仅是企业愿景,更是中国能源转型的缩影。在“双碳”目标的引领下,煤制油分公司凭借深厚的技术沉淀和丰富的产业经验,已经为煤炭清洁利用开辟了新的道路。未来,该公司将持续以科技创新为驱动,深化拓展煤基能源化学品全产业链价值,推动煤炭清洁高效利用技术向终端化、精细化发展,为我国能源化工产业现代化建设提供更多创新范式。
向远而行:沙漠大海,擘画能源新纪元
初心不改、使命如一。2025年是打好“十四五”战略规划的收官之年,站在国内首套百万吨级煤间接液化示范项目投产10周年的关键节点,山东能源制定年度重点工作,依托百万吨煤间接液化示范项目的公用工程条件及原料气,积极推进50万吨/年高温费托合成工业示范项目建设,形成油化结合新局面,对提升我国煤化工产品高效利用水平和产业升级具有重要意义。
当前,煤制油分公司费托蜡精加工一期扩产技改项目加快实施,建成投产后预计每年可生产各类费托蜡产品20万吨,将全面推动煤液化产品向精细化工品转型,为煤液化项目产业链延伸,产品结构优化,注入强劲动力。同时,该公司进一步扩大产品市场占有份额,提升高端费托蜡产品核心竞争力。
十年风雨兼程,煤液化项目从荒漠蓝图蜕变为我国能源版图上的璀璨明珠,以坚实步伐闯出“立足煤炭、超越煤炭”的创新之路。这十年蝶变,是从沙海崛起的钢铁丛林到高效运行的“国之重器”,是从单一油品到高端蜡、烯烃、润滑油基础油等多条黄金产业链的延伸,更是一部中国能源人自力更生、科技报国的奋斗史诗,生动缩影着中国现代煤化工产业从“跟跑”迈向“并跑”乃至局部“领跑”的历程。
十年磨一剑,厚积而薄发。“煤制油分公司立足新起点,开启新赛道,围绕发展新质生产力布局产业链,致力于产业转型升级,实现煤液化产品由中低端向高端转变。我们一方面优化生产组织,加强煤液化技术和人才储备,为国家能源、经济安全发挥积极作用。另一方面,依托高、低温费托合成技术优势,坚持差异化发展,开发多品种、系列化、高端化的成套加工技术,进一步拉长产业链条,优化产品结构,提高产品技术含量和附加值,向着产业布局差异化、精细化、高端化、终端化进军,走出一条绿色低碳发展的新路子。”未来能源党委书记、总经理,煤制油分公司党委书记、总经理马洪光表示。
路虽远,行则将至。在高质量发展新征程上,“煤制油”这颗璀璨夺目明珠,令人激情满怀……
事虽难,做则必成。站在新十年的起点,面向保障能源安全与实现“双碳”目标的时代大考,山东能源未来能源煤制油这艘航船,正以创新为帆、以绿色为舵,满载希望与梦想,劈波斩浪、奋勇前行!
(本版图片由企业提供)
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