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    從寧煤煤制油項目看我國煤炭清潔高效利用

    2024/6/12 11:28:26       

    點(diǎn)石成金

    ——從寧煤煤制油項目看我國煤炭清潔高效利用

     

      初夏的塞上江南,天高云淡。

      從銀川驅車(chē)向東,穿過(guò)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,世界級超級工程、全球單體規模最大煤炭間接液化項目——國家能源集團寧夏煤業(yè)400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化示范項目廠(chǎng)區,便映入眼簾。

      一塊煤炭,在這里發(fā)生裂變——

      穿過(guò)廠(chǎng)區內長(cháng)約3800千米的各類(lèi)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“綠”的旅程就此完成。

      “在我國西部建設這樣一個(gè)能源化工基地,特別是建設一個(gè)目前世界上單體規模最大的煤制油項目,具有戰略意義。要再接再厲,精益求精,嚴把技術(shù)關(guān)、質(zhì)量關(guān)、安全關(guān)、環(huán)保關(guān),保質(zhì)保量按期完成建設任務(wù)!2016年7月19日,習近平總書(shū)記考察寧東能源化工基地作出重要指示。

      “總書(shū)記的囑托讓我們信心百倍!睂幭拿簶I(yè)煤制油空分廠(chǎng)副總工程師李登桐說(shuō),“在沒(méi)有任何經(jīng)驗借鑒下,我們讓不可能變?yōu)榭赡,不僅建起來(lái)、轉起來(lái),更讓煤制油裝置穩起來(lái)、優(yōu)起來(lái)!

      從零開(kāi)始

      百米高塔比肩林立,藍白管道縱橫交錯。走在國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“寧煤”)煤制油廠(chǎng)區,聽(tīng)著(zhù)工作人員的介紹,一部我國煤化工產(chǎn)業(yè)奮進(jìn)自強的發(fā)展史躍然眼前。

      寧夏煤炭已探明儲量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90年代末,寧夏煤企開(kāi)始探索煤制油項目可行性。2004年,國家發(fā)展改革委以項目招投標的方式,確定由寧煤承建煤炭間接液化示范項目。2005年開(kāi)始,寧煤與相關(guān)國外企業(yè)展開(kāi)談判,希望引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn),但始終沒(méi)能就具體條款達成一致。

      技術(shù)既然買(mǎi)不來(lái),那就靠自己研發(fā)。

      2013年9月,400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項目在寧東能源化工基地正式開(kāi)工建設。

      這是世界石油化工及煤制油化工行業(yè)一次性投資建設規模最大的化工項目,項目工藝復雜,技術(shù)難度大。項目需要建設兩條200萬(wàn)噸生產(chǎn)線(xiàn),由1000余個(gè)子系統、156個(gè)系統組成的復雜巨系統集成。擺在建設者面前的,是一道道亟待攻克的高難度技術(shù)壁壘。

      煤制油合成油廠(chǎng)費托合成一車(chē)間副主任王佳瑞,是煤制油項目第一批108名入職的大學(xué)生之一;叵肽菚r(shí)的光景,他唏噓道:“沒(méi)有經(jīng)驗可借鑒,一切從零開(kāi)始!

      項目建設時(shí),最多有3萬(wàn)人同時(shí)施工。大家斗嚴寒、戰酷暑,吃住在一線(xiàn),60多天不回家是常態(tài)。

      “我們都是血氣方剛的小伙子,卻沒(méi)時(shí)間談戀愛(ài)!蓖跫讶鹦χ(zhù)說(shuō),“大家憋著(zhù)一股勁兒,就想讓國產(chǎn)煤制油裝置早日‘建起來(lái)、開(kāi)起來(lái)、穩起來(lái)’!

      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!敖ㄔO初期,項目的動(dòng)力裝置——十萬(wàn)等級空分設備被國外壟斷。國內沒(méi)有這么大的怎么辦?我們就靠自主創(chuàng )新,實(shí)現國產(chǎn)化!

      團隊錨定37項自主國產(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29家大型裝備制造企業(yè),開(kāi)始逐一攻克各項國產(chǎn)化難題。

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

      截至目前,37項自主國產(chǎn)化任務(wù)全部完成,工藝設備國產(chǎn)化率達到98.5%!皯{著(zhù)面對困難不低頭的勇氣,設計工期為5年的寧煤煤制油工程,僅用了39個(gè)月就完成建設!崩畹峭┱f(shuō)。

      2016年12月21日,項目打通工藝全流程,油品A線(xiàn)產(chǎn)出合格油品。從此,我國成為世界上少數掌握煤制油全生產(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!崩畹峭┱f(shuō)。

      項目投產(chǎn)運行以來(lái),年轉化煤炭2400萬(wàn)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,煤制油項目生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后,習近平總書(shū)記發(fā)來(lái)賀電,指示要“再接再厲、精益求精,保證項目安全、穩定、清潔運行”。

      “確保煤制油項目好起來(lái)、優(yōu)起來(lái),是擺在我們寧煤人面前的必答題!泵褐朴头止練饣粡S(chǎng)三車(chē)間副主任何紅兵說(shuō),“從2016年底投產(chǎn)以來(lái),我們通過(guò)消缺改造、系統優(yōu)化、技術(shù)攻關(guān)和全裝置大檢修工作,持續攻克、解決影響安全穩定清潔運行的各項難題!

      2023年4月17日,三年一次的大檢修拉開(kāi)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項檢修任務(wù)。

      “我們提前53小時(shí)實(shí)現油品合成費托裝置引入原料氣,產(chǎn)出合格油品,并實(shí)現滿(mǎn)負荷運行!焙渭t兵說(shuō),“檢修后裝置油化品實(shí)現月產(chǎn)38.6萬(wàn)噸新紀錄,多項關(guān)鍵指標處于國內領(lǐng)先水平!

      如今,歷經(jīng)2020年、2023年兩次大檢修,煤制油項目已實(shí)現高質(zhì)量運行,連續三年油化品突破400萬(wàn)噸大關(guān),安全生產(chǎn)超過(guò)1400天。

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

      在寧煤煤制油生產(chǎn)廠(chǎng)區,智能化車(chē)間通過(guò)管道輸送物料。由于生產(chǎn)區域密閉,走在廠(chǎng)區里,聞不到一絲煤或石油的氣味。

      記者在采訪(fǎng)時(shí)了解到,煤制油項目下一步將對循環(huán)設施進(jìn)行升級改造。預計建設的脫硫智慧倉儲系統能使副產(chǎn)品硫酸銨從入庫到出庫全流程無(wú)人化,更加安全可靠;擴容改造后的灰庫能壓降粉塵;脫硫尾氣洗滌塔能進(jìn)行遠程沖洗······

      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(chǎng)區占地面積20.1萬(wàn)平方米,足足有28個(gè)足球場(chǎng)大!睆堈\說(shuō),“廢水在2624臺通用設備和2661臺套機械設備協(xié)作下,經(jīng)預處理、膜處理、高級氧化、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)系統代替新鮮水,污廢水回用率達98.5%,實(shí)現近零排放,當年可減少配水量高達50%!

      寧煤煤制油持續改進(jìn)節能環(huán)保技術(shù),不斷實(shí)現經(jīng)濟、生態(tài)效益的雙向提升。

      一個(gè)又一個(gè)夜以繼日,一項又一項創(chuàng )新突破,實(shí)現了煤制油項目的安全、穩定、清潔運行。寧煤人不負囑托,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(wú)限

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

      在寧煤煤制油化工園區內,一座設計現代的樓宇里,百余名科研人員正研究著(zhù)新課題。為了進(jìn)一步實(shí)現煤炭清潔高效利用,他們在煤制油項目碳分子廣闊世界里探尋著(zhù)新的突破。

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

      “研發(fā)POE,國家能源集團是獨一份!毖邪l(fā)員楊瑋婧語(yǔ)氣中不無(wú)驕傲,“經(jīng)過(guò)我們項目組技術(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)示范立項階段,依托煤制油裝置α-烯烴優(yōu)勢,未來(lái)可生產(chǎn)40萬(wàn)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(zhù)一個(gè)水杯對記者說(shuō):“咱們日常用的塑料飯盒、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!”

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

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

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

      在寧煤300萬(wàn)噸/年CCUS示范項目一期工程項目現場(chǎng),記者了解到,兩臺1000立方米球罐焊接熱處理試壓工作已結束,項目全面進(jìn)入土建交安階段。

      “這個(gè)項目在全球首次實(shí)現了現代煤化工和大型油氣田開(kāi)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)鏈示范基地!本奂兹┒陧椖坎扛苯(jīng)理王培寧告訴記者,“煤制油項目和化工園區內其他項目所排二氧化碳,被捕集后將運往百公里外的油田用來(lái)驅油,每年減排二氧化碳達300萬(wàn)噸!

      “雙碳”目標下,煤炭一度被當作“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(lái),我國持續深化煤炭清潔高效利用。以國家能源集團為代表的大型能源央企錨定現代煤化工“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,建好用好國家級實(shí)驗室和平臺,依托重大工程,開(kāi)展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),帶動(dòng)先進(jìn)技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)升級,多措并舉、共同應對新挑戰!眹夷茉醇瘓F黨組書(shū)記、董事長(cháng)劉國躍表示。

      肩負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(shū)寫(xiě)在神州大地。

     

      記者手記

      社會(huì )主義是干出來(lái)的

      在寧煤,他們說(shuō),夜幕下的煤制油項目最美。

      10萬(wàn)盞明燈照耀下,11萬(wàn)臺儀表設備、25萬(wàn)臺閥門(mén)鱗次櫛比,12套10萬(wàn)立方米/小時(shí)等級空分裝置、28臺氣化爐的煤氣化裝置、8個(gè)系列費托合成單元及配套輔助工程百塔林立,1.8萬(wàn)千米電纜、300萬(wàn)米管道長(cháng)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(lái)的”生動(dòng)體現,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)濟社會(huì )發(fā)展的重要物質(zhì)基礎和動(dòng)力源泉,攸關(guān)國計民生和國家安全。貧油、少氣、相對豐富的煤炭資源稟賦,決定了煤炭在我國能源供應中承擔兜底保障作用。

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

      寧煤煤制油項目正是誕生于國家能源急需之際,成長(cháng)于國家?jiàn)^進(jìn)之中,發(fā)展于民族振興之時(shí)。

      2016年7月19日,當習近平總書(shū)記第二次來(lái)到寧東能源化工基地,見(jiàn)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(lái)的”偉大號召。

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

      2016年12月,寧煤煤制油項目建成投產(chǎn),2021年全面達產(chǎn),2022年7月28日順利通過(guò)竣工驗收。投產(chǎn)運行以來(lái),項目年轉化煤炭2400萬(wàn)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能源安全高效清潔低碳發(fā)展的不懈探索。

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


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