看煤炭到油化品的“七十二变”

2016年12月28日，习近平总书记对400万吨/年煤间接液化示范项目建成投产作出重要指示批示。习近平总书记指出，这一重大项目建成投产，对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。

“经过多年技术攻关，400万吨/年煤间接液化示范项目涉及的11万台仪表设备、25万台阀门装置、12套10万立方米等级空分装置用空气压缩机组、28台气化炉、8个费托合成系统等国产化率达98.5%。”

“煤制油项目开工建设11年了，从一名普通的大学生成长为技术骨干，看到一项世界级的工程矗立东方，很有成就感。”

5月15日，记者走进国家能源集团宁夏煤业煤制油分公司(以下简称宁夏煤制油分公司)400万吨/年煤间接液化示范项目厂区，听到的介绍言语间满是自豪。

400万吨/年煤间接液化示范项目厂区高塔林立，管道纵横交错，巡检工人穿梭于不同厂房之间……今年是“四个革命，一个合作”能源安全新战略提出10周年，宁夏煤制油分公司创新求变，以煤制油，不断推动煤炭清洁高效利用。截至目前，该项目累计生产油化品超2400万吨，累计安全生产超1400天。

2016年12月28日，习近平总书记对400万吨/年煤间接液化示范项目建成投产作出重要指示批示。习近平总书记指出，这一重大项目建成投产，对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。

而今，记者穿行在煤制油厂区，感受煤炭通过铁路进入厂区，经过空分、气化、合成油品等工序，流淌在3728公里长的管道中，“变身”为轻质白油、柴油、费托蜡……

向煤要油，将煤炭“吃干榨净”

“400万吨/年煤间接液化示范项目是世界上单体规模最大、投资最多的项目，2023年投产以来形成了5个大类21种产品集群。”宁夏煤制油分公司党委工作部负责人陈力鹏介绍道。

记者一行走进展厅，不见一块煤，只见由煤转化而来的各种油化品以及饭盒、水杯、齿轮等塑料产品。

“项目一年要消耗2400多万吨煤，其中1900多万吨煤，要通过42台磨机制粉、28台气化炉高温气化、6个系列变换转化、4个系列净化脱硫等工序，最后在催化剂作用下合成油化品;另外500多万吨煤则用于锅炉燃烧，是整个厂区的动力源。”陈力鹏说。

宁夏煤制油分公司一直在培育壮大煤制油产业链。在年产柴油273.3万吨、石脑油98.3万吨、甲醇100万吨的基础上，宁夏煤制油分公司开发出α-烯烃、费托蜡、高端润滑油等产品，持续打造高端化、多元化、低碳化产业体系。

今年年初，宁夏煤制油分公司成功调和生产的-35号车用柴油被称为“极寒柴油”，适用于零下14摄氏度至零下29摄氏度的低温环境，在北方冬季极寒情况下可为大型运输车辆提供强劲动力。

从煤到油的过程，经历了一系列复杂变化，同时会产生各种二氧化碳、硫等物质。如何保证煤制油项目清洁低碳绿色运行，推动能源安全高质量发展?

“煤炭间接液化的过程，产生的硫通过脱硫回收装置回收，每年可制硫磺20.2万吨。”陈力鹏解释说，产生的二氧化碳则通过300万吨/年CCUS项目进行回收，基本实现完全转化利用。同时，400万吨/年煤间接液化示范项目产生的废水通过分质分级处理及综合利用，污水回用率达98.5%，剩余高浓盐水通过梯级蒸发和杂盐结晶处理，实现废水“零排放”;综合能耗、原料煤耗、水耗较设计值分别下降10.7%、7%、6.4%，能源转换效率较设计值提高3%。

点煤成“金”，实现技术自主可控

来到400万吨/年煤间接液化示范项目厂区，一进入大门，墙上“社会主义是干出来的”的红色标语十分醒目。道路两旁铺满蜿蜒曲折的管道，蓝白相间的厂房星罗棋布，机器运转的轰鸣声不绝于耳……很难想到，这片占地560公顷的厂区在十几年前是一片戈壁荒滩。

“左侧是正在运行的气化炉，适用于褐煤、烟煤、无烟煤等煤种，日投煤量为2000吨至3000吨，其点火、投煤开停车操作实现一键启动。”厂区负责人指着白灰色高塔式建筑说。

据介绍，煤间接液化工艺，气化炉不可或缺，是煤炭高温气化的关键。

“煤制油项目建设前，其他项目采用过德国西门子GSP干煤粉气化技术，其关键技术装备处于保密和垄断状态。”宁夏煤制油分公司气化一厂三车间副主任何红兵介绍，由于技术装备处处掣肘于人，气化炉运行不佳且维修费用高昂。

“能源安全新战略离不开技术革新，我们积极联系国内科研院所、高等院校以及相关企业，一同攻克煤制油关键技术装备难题。”看着耸立的气化炉，何红兵说。

经过2年多的探索，2013年，拥有自主知识产权的国产气化炉——神宁炉横空出世。对比国外的技术，神宁炉可以做到粗煤、精煤“通吃”，有效提高了煤炭高温气化效率，同时解决了气化炉点火难、挂渣难、洗涤差、运行不稳定、维修费用高等问题。

“10万立方米等级空分装置用空气压缩机组是煤制油项目关键装备之一，制造难度大、工艺复杂，一直被国外公司垄断。”宁夏煤制油空分厂副总工程师李登桐说。

据了解，空气压缩机组是实现空气深冷分离的核心装置，“10万立方米等级”是指每小时产氧能力为10万标准立方米。它被业内专家称为空分装置的“心脏”。

他们与沈阳鼓风机集团合作攻坚，研发的首套国产10万立方米等级空分装置用空气压缩机组于2017年4月23日一次试车成功，节约4000万元。

该国产化空分装置试车过程中，开车用时从126天降到56天，创造了行业纪录。“深入践行能源安全新战略，关键是加强科研攻关，我们空分团队在实践中摸索出一套行业操作标准，出版了3本相关专著……”李登桐说。

目前，该项目共承担了37项关键和重大技术攻关，形成了可复制、可推广的煤间接液化成套技术和工艺，装备国产化率达98.5%。

向新而行，做好“煤头化尾”

宁夏煤制油分公司烯烃二分公司成立于2016年，主要负责百万吨级烯烃智能制造项目。百万吨级烯烃智能制造项目投资80亿元，于2018年投产达产，年产聚丙烯60万吨、聚乙烯45万吨。

“目前，我们可生产聚烯烃产品牌号共15种。”烯烃二分公司党委书记、副总经理杨惠珍拿着样品介绍道。

“我们公司是煤制油项目的下游产业，日常生产基本看不到煤，生产原料来自油化品，通过裂解、分离、聚合等生产工序，基本做到了清洁绿色发展。”烯烃二分公司副总经理方明说。

来到中央集控室，只见约半数电脑黑屏显示着黄色字体“空压站装置已进入黑屏状态75天23时38分13秒”，电脑前空无一人。这是该公司特有的DCS黑屏操作系统。

黑屏操作指能源化工装置正常运行时，通过APC先进控制系统、AAS高级报警管理系统、控制回路PID优化整定系统等，使DCS操作站自动进入黑屏状态;当装置异常或波动时产生报警，自动退出黑屏状态，由操作人员进行处置。

“黑屏操作实施以来，月报警次数从25万次降到3000次以下，日操作频次从2.5万次降到5000次，夜班轮休人员实现100%轮休……”杨惠珍说。

类似黑屏操作这样的智能化建设成果在宁夏煤制油分公司随处可见。近年来，该公司围绕能源安全新战略，持续推动煤炭清洁高效利用，不断开辟煤制油新赛道，聚焦特种油蜡、核心催化剂、α-烯烃以及精细化学品等特色领域，推进技术创新和成果转化，做好“煤头化尾”这篇大文章。截至目前，他们已打造出年产10万吨EVA(乙烯—醋酸乙烯树脂)、年产15万吨GTL基础油(天然气合成油)以及费托尾气制LNG(液化天然气)等项目。