神華煤制油化工公司二氧化碳捕集與封存(CCS)示范項目地。資料照片

    “示范裝置實現(xiàn)長周期平穩(wěn)運行，表明技術大規(guī)模工業(yè)化獲得了成功，這為該項技術的后續(xù)產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實基礎，下一步，可以視國家能源戰(zhàn)略需要擇機推廣�！鄙袢A煤制油化工有限公司黨委書記林長平說。
　　記者近日在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市采訪了解到，我國首條百萬噸級煤直接液化制油示范生產(chǎn)線建成以來，科技人員相繼突破了一批技術瓶頸，生產(chǎn)線的平穩(wěn)運行時間連創(chuàng)新高，經(jīng)濟和環(huán)保指標也明顯優(yōu)于之前的預期，顯示出我國具有自主知識產(chǎn)權的煤直接制油技術正趨于成熟，多年來煤田變“油田”的夢想，已經(jīng)可以實現(xiàn)。

　　實現(xiàn)長周期平穩(wěn)運行

　　我國富煤、缺油，開發(fā)煤制油技術對保障國家能源安全意義重大。作為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分，2004年8月，神華集團依托自主開發(fā)的煤直接液化制油成套技術，在鄂爾多斯市境內(nèi)開工興建全球首條百萬噸級煤直接液化制油生產(chǎn)線，工程總投資約126億元，設計年產(chǎn)柴油、石腦油、液化石油氣108萬噸。
　　林長平介紹說，這是全國唯一的煤直接液化制油工業(yè)化示范項目。此前，只有美國等國家完成了煤直接液化制油技術中試，但是沒有投入工業(yè)化應用。
　　2008年建成后，神華百萬噸級煤直接液化制油示范項目一次試車成功，并且從2009年底起開始試生產(chǎn)。林長平說，按照設計，生產(chǎn)線的年運行時間是7440個小時。試產(chǎn)三年來，生產(chǎn)線運行日趨平穩(wěn)，其中2009年、2010年各累計運行了1466個小時和5172個小時，2011年累計運行了6720個小時。
　　特別是從去年9月10日到今年3月14日，生產(chǎn)線單次連續(xù)運行時間達到4464個小時，創(chuàng)下了紀錄。神華煤制油化工有限公司副總裁、總工程師舒歌平說，今年已經(jīng)累計運行了約4500個小時，預計今年運行時間肯定能超過設計指標。目前，生產(chǎn)線每24小時可生產(chǎn)油品3000多噸，今年計劃運行7740個小時，預計油品產(chǎn)量可達到90萬噸左右。以石化行業(yè)安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)的標準衡量，技術已經(jīng)趨于成熟。由于積累了經(jīng)驗，如果新建生產(chǎn)線，第二年就有把握達產(chǎn)。
　　該示范項目生產(chǎn)的柴油等產(chǎn)品質(zhì)量高。舒歌平介紹說，一是油料凝固點低，目前生產(chǎn)的油料凝固點在零下35攝氏度左右，并且可以進一步降到零下50攝氏度，可在極寒冷地區(qū)使用；二是雜質(zhì)少，硫含量一般在10PPM以下，芳烴含量在2%到3%左右，品質(zhì)高。
　　林長平說：“神華的煤直接液化示范項目實現(xiàn)了煤炭清潔利用，成功踐行了高碳產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展的理念�！�

　　銳意創(chuàng)新掃除技術障礙

　　該條煤直接液化制油示范生產(chǎn)線，規(guī)模是國外最大試驗裝置的30倍。由于是新技術首次工業(yè)化，而且規(guī)模直接突破百萬噸級，生產(chǎn)線從建設到調(diào)試、運行遭遇到一系列技術瓶頸。神華煤制油化工有限公司堅持自主和集成創(chuàng)新，通過與高校、科研院所、裝備制造企業(yè)合作攻關，已經(jīng)成功解決了這些難題。
　　舒歌平說，2002年籌劃項目時，曾想用國外的催化劑，但發(fā)現(xiàn)國外的催化劑存在缺陷。為此，神華集團聯(lián)合國內(nèi)高校、科研院所攻關，自主開發(fā)出了納米級催化劑，實際應用效果很好。
　　技術人員還攻克了反應器內(nèi)礦物質(zhì)沉聚、結焦難題。舒歌平說，大型反應器在運行過程中經(jīng)常遇到礦物質(zhì)沉聚、結焦的難題。鄂爾多斯市出產(chǎn)的煤含鈣高，試車時發(fā)應器內(nèi)礦物質(zhì)沉聚、結焦的問題也很嚴重，后來公司與北京化工大學合作設計了技術模型，模擬出反應器運行的最佳參數(shù)，同時在反應器內(nèi)增加和調(diào)整了一些構件，成功解決了這一難題。
　　此外，關鍵設備減壓閥磨損快的難題也成功解決，并且實現(xiàn)了國產(chǎn)化。舒歌平說，生產(chǎn)線對減壓閥的耐磨性要求極高，最初減壓閥要從德國進口，價格高，且閥芯在較短的時間內(nèi)就被磨損。針對這一難題，過去幾年里，神華煤制油化工有限公司將其列為科技攻關項目，與國內(nèi)高校和廠家合作，通過研發(fā)閥心材料，優(yōu)化閥心結構和控制模式等一系列措施，目前國產(chǎn)的減壓閥壽命已經(jīng)突破2000多個小時。
　　此外，自該示范項目啟動以來，科技人員還攻克了超大型設備制造和焊接組裝、含固殘渣泵國產(chǎn)化等一系列世界性技術難題，并且實現(xiàn)了多種關鍵設備的國產(chǎn)化，形成了具有自主知識產(chǎn)權的煤直接液化成套工藝技術。目前，項目已經(jīng)獲得發(fā)明專利64項、實用新型專利54項，其中煤直接液化核心工藝已經(jīng)獲得美國、俄羅斯等8個國家的發(fā)明授權。
　　多位煤化工專家指出，實施該示范項目，加快了我國煤制油技術的工業(yè)化進程，顯著提升了我國煤化工技術和裝備制造水平，并且為我國發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了運營經(jīng)驗。

　　經(jīng)濟與環(huán)保指標優(yōu)于預期

　　在該項目啟動之初，曾受到多種質(zhì)疑：國內(nèi)外無產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，技術風險大；生產(chǎn)線投入巨大，存在市場風險；噸產(chǎn)品耗水10多噸，水耗大；噸產(chǎn)品耗煤4.5噸左右，把煤轉(zhuǎn)化為油的能源利用效率低……
　　林長平介紹說，綜合測算，目前每生產(chǎn)一噸油品耗煤3.5噸，除去燃料煤，每生產(chǎn)一噸凈耗煤2噸；目前的能源利用率已經(jīng)達到57.42%，遠高于我國大型火電站的能源利用率和其他煤化工項目。
　　2011年，該項目實現(xiàn)了可觀的經(jīng)濟利潤4.06億元，利稅12.13億元。如果新建生產(chǎn)線，由于建設和調(diào)試周期縮短，設備國產(chǎn)化率提高，成本將進一步降低，市場優(yōu)勢更為明顯。
　　此外，神華百萬噸級煤直接液化制油示范項目的環(huán)保標準很高，環(huán)保投入累計達到10億多元，配套建設了先進的“三廢”處理和余熱、尾氣回收等設施。其中，污水經(jīng)處理后可循環(huán)使用。
　　舒歌平介紹說，全廠的設計水耗為每噸油品10噸左右，目前綜合水耗為7.3噸左右，其中生產(chǎn)每噸油品的凈水耗約為5.7噸。目前投資2.5億元的水深度處理項目正在實施，今年底將投入運行，屆時每噸油品的綜合水耗將降到6噸以下。
　　該項目排放的二氧化碳氣經(jīng)捕獲后實行地下封存，至今已經(jīng)累計封存4萬多噸，二氧化硫則回收利用。項目產(chǎn)生的灰渣用作建材原料，油渣的發(fā)熱量達六七千大卡，高于優(yōu)質(zhì)電煤。目前油渣是用作電廠燃料，企業(yè)正在研究以油渣為原料生產(chǎn)碳素產(chǎn)品。
　　“現(xiàn)在可以說是基本萬事俱備，煤直接制油技術的經(jīng)濟、環(huán)保、水耗等指標都得到了檢驗，一旦國際能源供應形勢發(fā)生大變化，該技術即可視國家戰(zhàn)略需求迅速推廣�！笔娓杵秸f。