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從寧煤煤制油項(xiàng)目看我國煤炭清潔高效利用

2024-06-11 09:18:46 國家能源局   作者: 中國電力報(bào)  

初夏的塞上江南,天高云淡。

從銀川驅(qū)車向東,穿過黃河大橋,途經(jīng)我國最早發(fā)掘的舊石器時(shí)代文化遺址水洞溝,再前行25千米,世界級(jí)超級(jí)工程、全球單體規(guī)模最大煤炭間接液化項(xiàng)目——國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)400萬噸/年煤炭間接液化示范項(xiàng)目廠區(qū),便映入眼簾。

一塊煤炭,在這里發(fā)生裂變——

穿過廠區(qū)內(nèi)長約3800千米的各類管道,化為柴油、石腦油、液化石油氣、粗白油、液體蠟、精制蠟······一段由黑變白、從黑轉(zhuǎn)“綠”的旅程就此完成。

“在我國西部建設(shè)這樣一個(gè)能源化工基地,特別是建設(shè)一個(gè)目前世界上單體規(guī)模最大的煤制油項(xiàng)目,具有戰(zhàn)略意義。要再接再厲,精益求精,嚴(yán)把技術(shù)關(guān)、質(zhì)量關(guān)、安全關(guān)、環(huán)保關(guān),保質(zhì)保量按期完成建設(shè)任務(wù)。”2016年7月19日,習(xí)近平總書記考察寧東能源化工基地作出重要指示。

“總書記的囑托讓我們信心百倍。”寧夏煤業(yè)煤制油空分廠副總工程師李登桐說,“在沒有任何經(jīng)驗(yàn)借鑒下,我們讓不可能變?yōu)榭赡埽粌H建起來、轉(zhuǎn)起來,更讓煤制油裝置穩(wěn)起來、優(yōu)起來。”

從零開始

百米高塔比肩林立,藍(lán)白管道縱橫交錯(cuò)。走在國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司(以下簡稱“寧煤”)煤制油廠區(qū),聽著工作人員的介紹,一部我國煤化工產(chǎn)業(yè)奮進(jìn)自強(qiáng)的發(fā)展史躍然眼前。

寧夏煤炭已探明儲(chǔ)量340億噸,是我國能源化工“金三角”的重要一極。

為提升煤炭資源利用價(jià)值,20世紀(jì)90年代末,寧夏煤企開始探索煤制油項(xiàng)目可行性。2004年,國家發(fā)展改革委以項(xiàng)目招投標(biāo)的方式,確定由寧煤承建煤炭間接液化示范項(xiàng)目。2005年開始,寧煤與相關(guān)國外企業(yè)展開談判,希望引進(jìn)生產(chǎn)線,但始終沒能就具體條款達(dá)成一致。

技術(shù)既然買不來,那就靠自己研發(fā)。

2013年9月,400萬噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目在寧東能源化工基地正式開工建設(shè)。

這是世界石油化工及煤制油化工行業(yè)一次性投資建設(shè)規(guī)模最大的化工項(xiàng)目,項(xiàng)目工藝復(fù)雜,技術(shù)難度大。項(xiàng)目需要建設(shè)兩條200萬噸生產(chǎn)線,由1000余個(gè)子系統(tǒng)、156個(gè)系統(tǒng)組成的復(fù)雜巨系統(tǒng)集成。擺在建設(shè)者面前的,是一道道亟待攻克的高難度技術(shù)壁壘。

煤制油合成油廠費(fèi)托合成一車間副主任王佳瑞,是煤制油項(xiàng)目第一批108名入職的大學(xué)生之一?;叵肽菚r(shí)的光景,他唏噓道:“沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒,一切從零開始。”

項(xiàng)目建設(shè)時(shí),最多有3萬人同時(shí)施工。大家斗嚴(yán)寒、戰(zhàn)酷暑,吃住在一線,60多天不回家是常態(tài)。

“我們都是血?dú)夥絼偟男』镒樱瑓s沒時(shí)間談戀愛。”王佳瑞笑著說,“大家憋著一股勁兒,就想讓國產(chǎn)煤制油裝置早日‘建起來、開起來、穩(wěn)起來’。”

李登桐20歲入職,便一頭扎進(jìn)煤化工事業(yè),一干就是30年。“建設(shè)初期,項(xiàng)目的動(dòng)力裝置——十萬等級(jí)空分設(shè)備被國外壟斷。國內(nèi)沒有這么大的怎么辦?我們就靠自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。”

團(tuán)隊(duì)錨定37項(xiàng)自主國產(chǎn)化任務(wù),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)裝備制造水平提升;寧煤主動(dòng)聯(lián)系國內(nèi)29家大型裝備制造企業(yè),開始逐一攻克各項(xiàng)國產(chǎn)化難題。

一大批國內(nèi)裝備制造企業(yè)在參與寧煤煤制油項(xiàng)目的過程中,通過研發(fā)創(chuàng)新,成功躋身國際一流行列,從此打開國內(nèi)外市場(chǎng)。

截至目前,37項(xiàng)自主國產(chǎn)化任務(wù)全部完成,工藝設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到98.5%。“憑著面對(duì)困難不低頭的勇氣,設(shè)計(jì)工期為5年的寧煤煤制油工程,僅用了39個(gè)月就完成建設(shè)。”李登桐說。

2016年12月21日,項(xiàng)目打通工藝全流程,油品A線產(chǎn)出合格油品。從此,我國成為世界上少數(shù)掌握煤制油全生產(chǎn)鏈技術(shù)的國家之一。

“煤制油成套技術(shù)更重要的價(jià)值,是作為保障我國能源安全的重要‘底牌’,‘平時(shí)能活,急時(shí)保供’,在關(guān)鍵時(shí)刻為保障國家能源供給起到兜底作用。”李登桐說。

項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行以來,年轉(zhuǎn)化煤炭2400萬噸,占寧夏煤炭年產(chǎn)量的1/4,推動(dòng)了煤炭由單一燃料向燃料與原料并重轉(zhuǎn)變,成為能源技術(shù)革命和煤炭清潔高效利用的重要途徑。

精益求精

2016年12月28日,煤制油項(xiàng)目生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后,習(xí)近平總書記發(fā)來賀電,指示要“再接再厲、精益求精,保證項(xiàng)目安全、穩(wěn)定、清潔運(yùn)行”。

“確保煤制油項(xiàng)目好起來、優(yōu)起來,是擺在我們寧煤人面前的必答題。”煤制油分公司氣化一廠三車間副主任何紅兵說,“從2016年底投產(chǎn)以來,我們通過消缺改造、系統(tǒng)優(yōu)化、技術(shù)攻關(guān)和全裝置大檢修工作,持續(xù)攻克、解決影響安全穩(wěn)定清潔運(yùn)行的各項(xiàng)難題。”

2023年4月17日,三年一次的大檢修拉開了序幕。

“白加黑”“五加二”,寧煤人僅用33天就完成了全裝置大檢修,安全高質(zhì)量完成11172項(xiàng)檢修任務(wù)。

“我們提前53小時(shí)實(shí)現(xiàn)油品合成費(fèi)托裝置引入原料氣,產(chǎn)出合格油品,并實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。”何紅兵說,“檢修后裝置油化品實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)38.6萬噸新紀(jì)錄,多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。”

如今,歷經(jīng)2020年、2023年兩次大檢修,煤制油項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量運(yùn)行,連續(xù)三年油化品突破400萬噸大關(guān),安全生產(chǎn)超過1400天。

除了安全穩(wěn)定運(yùn)行,清潔始終是寧煤人努力的方向。在他們看來,將煤炭化身為油品和化學(xué)品,清潔轉(zhuǎn)化并不算徹底完成,只有解決了污染問題,煤炭的大變身才能久遠(yuǎn)并可持續(xù)。

在寧煤煤制油生產(chǎn)廠區(qū),智能化車間通過管道輸送物料。由于生產(chǎn)區(qū)域密閉,走在廠區(qū)里,聞不到一絲煤或石油的氣味。

記者在采訪時(shí)了解到,煤制油項(xiàng)目下一步將對(duì)循環(huán)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造。預(yù)計(jì)建設(shè)的脫硫智慧倉儲(chǔ)系統(tǒng)能使副產(chǎn)品硫酸銨從入庫到出庫全流程無人化,更加安全可靠;擴(kuò)容改造后的灰?guī)炷軌航捣蹓m;脫硫尾氣洗滌塔能進(jìn)行遠(yuǎn)程沖洗······

寧煤煤制油分公司公用工程管理中心副總工程師張誠告訴記者:“煤制油項(xiàng)目污水回用率和工藝尾氣硫回收率均接近99%。”

“我們的水處理裝置廠區(qū)占地面積20.1萬平方米,足足有28個(gè)足球場(chǎng)大。”張誠說,“廢水在2624臺(tái)通用設(shè)備和2661臺(tái)套機(jī)械設(shè)備協(xié)作下,經(jīng)預(yù)處理、膜處理、高級(jí)氧化、生化、納濾等工藝,最終生產(chǎn)出產(chǎn)品水,全部進(jìn)入煤制油生產(chǎn)系統(tǒng)代替新鮮水,污廢水回用率達(dá)98.5%,實(shí)現(xiàn)近零排放,當(dāng)年可減少配水量高達(dá)50%。”

寧煤煤制油持續(xù)改進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù),不斷實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的雙向提升。

一個(gè)又一個(gè)夜以繼日,一項(xiàng)又一項(xiàng)創(chuàng)新突破,實(shí)現(xiàn)了煤制油項(xiàng)目的安全、穩(wěn)定、清潔運(yùn)行。寧煤人不負(fù)囑托,向世界展示了中國的能源自主保障能力,為煤炭清潔高效利用探索出了“由黑變白”的新路子。

空間無限

聚焦高端多元低碳,利用煤炭間接液化工藝優(yōu)勢(shì),煤炭清潔轉(zhuǎn)化空間無限。

在寧煤煤制油化工園區(qū)內(nèi),一座設(shè)計(jì)現(xiàn)代的樓宇里,百余名科研人員正研究著新課題。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用,他們?cè)诿褐朴晚?xiàng)目碳分子廣闊世界里探尋著新的突破。

煤基聚烯烴彈性體(POE)成套技術(shù)開發(fā)就是課題成果中的一項(xiàng)。這種高端材料,是廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、電器等領(lǐng)域的合成橡膠材料,具有優(yōu)異的物理特性和穩(wěn)定性,頗受市場(chǎng)青睞。

“研發(fā)POE,國家能源集團(tuán)是獨(dú)一份。”研發(fā)員楊瑋婧語氣中不無驕傲,“經(jīng)過我們項(xiàng)目組技術(shù)攻關(guān),打通了POE制備的工藝流程,掌握了成套工藝技術(shù),成功邁入工業(yè)示范立項(xiàng)階段,依托煤制油裝置α-烯烴優(yōu)勢(shì),未來可生產(chǎn)40萬噸/年的POE產(chǎn)品。”

走進(jìn)寧煤煤化工研究院,各種聚丙烯原料引起了記者的注意。POE這種形同珍珠的小顆粒潔白如雪,手感“Q彈”。

寧煤煤化工研究院副總工程師李磊指著一個(gè)水杯對(duì)記者說:“咱們?nèi)粘S玫乃芰巷埡?、水杯、口罩等都是由這些‘白珍珠’加工的,而做成‘白珍珠’的原料就是煤炭,是不是很神奇!”

瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)中高端,落實(shí)“平急結(jié)合”要求,在科技創(chuàng)新加持下,寧煤煤制油已初步形成“五大類、21種”產(chǎn)品集群,實(shí)現(xiàn)了由單一油品向多元化高端產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變。

多元化的發(fā)展,是煤炭清潔高效利用的重要方向。寧煤規(guī)劃,到2025年初步形成下游精細(xì)化工多元化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加快穩(wěn)定重質(zhì)油提質(zhì)改造技改項(xiàng)目,生產(chǎn)烷烯烴組分段產(chǎn)品。

在項(xiàng)目保障清潔運(yùn)行的同時(shí),寧煤積極探索新路徑,不斷提升煤制油項(xiàng)目低碳發(fā)展水平。

在寧煤300萬噸/年CCUS示范項(xiàng)目一期工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),記者了解到,兩臺(tái)1000立方米球罐焊接熱處理試壓工作已結(jié)束,項(xiàng)目全面進(jìn)入土建交安階段。

“這個(gè)項(xiàng)目在全球首次實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代煤化工和大型油氣田開采之間的綠色減碳合作,建成后,將成為我國最大的碳捕集利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘亍?rdquo;聚甲醛二期項(xiàng)目部副經(jīng)理王培寧告訴記者,“煤制油項(xiàng)目和化工園區(qū)內(nèi)其他項(xiàng)目所排二氧化碳,被捕集后將運(yùn)往百公里外的油田用來驅(qū)油,每年減排二氧化碳達(dá)300萬噸。”

“雙碳”目標(biāo)下,煤炭一度被當(dāng)作“攔路虎”,人們談煤色變。然而,能源革命的要義,是“凈”煤而非去煤。

近年來,我國持續(xù)深化煤炭清潔高效利用。以國家能源集團(tuán)為代表的大型能源央企錨定現(xiàn)代煤化工“高端化、多元化、低碳化”發(fā)展,以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,先后攻克一大批關(guān)鍵核心技術(shù)。

“要利用我國新型舉國體制,發(fā)揮好央企創(chuàng)新主體作用,建好用好國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室和平臺(tái),依托重大工程,開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),帶動(dòng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級(jí),多措并舉、共同應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)。”國家能源集團(tuán)黨組書記、董事長劉國躍表示。

肩負(fù)煤炭清潔高效利用的使命,我們相信,將有更多“點(diǎn)石成金”的故事書寫在神州大地。

記者手記

社會(huì)主義是干出來的

在寧煤,他們說,夜幕下的煤制油項(xiàng)目最美。

10萬盞明燈照耀下,11萬臺(tái)儀表設(shè)備、25萬臺(tái)閥門鱗次櫛比,12套10萬立方米/小時(shí)等級(jí)空分裝置、28臺(tái)氣化爐的煤氣化裝置、8個(gè)系列費(fèi)托合成單元及配套輔助工程百塔林立,1.8萬千米電纜、300萬米管道長虹飛架······好似璀璨星河墜落人間。

這一片璀璨,是“社會(huì)主義是干出來的”生動(dòng)體現(xiàn),是寧煤人從煤田走向“油田”的奮斗杰作,是我國煤化工行業(yè)自主創(chuàng)新的生動(dòng)縮影。

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和動(dòng)力源泉,攸關(guān)國計(jì)民生和國家安全。貧油、少氣、相對(duì)豐富的煤炭資源稟賦,決定了煤炭在我國能源供應(yīng)中承擔(dān)兜底保障作用。

大力發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè),是我國降低對(duì)外石油依存度、提升能源保障能力的現(xiàn)實(shí)選擇,具有重大戰(zhàn)略意義。

寧煤煤制油項(xiàng)目正是誕生于國家能源急需之際,成長于國家奮進(jìn)之中,發(fā)展于民族振興之時(shí)。

2016年7月19日,當(dāng)習(xí)近平總書記第二次來到寧東能源化工基地,見到這片從戈壁荒灘上拔地而起的鋼鐵之城,向全社會(huì)發(fā)出了“社會(huì)主義是干出來的”偉大號(hào)召。

響徹神州大地的時(shí)代強(qiáng)音,為寧煤人注入了強(qiáng)勁動(dòng)力,指明了奮進(jìn)方向。

2016年12月,寧煤煤制油項(xiàng)目建成投產(chǎn),2021年全面達(dá)產(chǎn),2022年7月28日順利通過竣工驗(yàn)收。投產(chǎn)運(yùn)行以來,項(xiàng)目年轉(zhuǎn)化煤炭2400萬噸,占寧夏煤炭年產(chǎn)量的1/4。

從技術(shù)受制于人,到把核心技術(shù)牢牢攥在自己手里,寧煤人以“寧東創(chuàng)造”,向世界展示了中國對(duì)能源安全高效清潔低碳發(fā)展的不懈探索。

《寧東開發(fā)建設(shè)志》寫道,“早在大約1.6億年中生代侏羅紀(jì)中期,寧東地區(qū)曾是茂密的原始森林······經(jīng)歷地殼運(yùn)動(dòng)、風(fēng)霜侵襲,變成了亙古荒原”。如今,寧煤煤制油項(xiàng)目的一座座高塔、一條條管線,猶如一棵棵參天巨木,讓寧東基地再現(xiàn)“叢林茂密”!




責(zé)任編輯: 張磊

標(biāo)簽:寧煤,煤制油