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| 煤制油技術“中國造”——記2020國家科技進步一等獎項目400萬噸/年煤間接液化成套技術 | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2021/11/15 11:11:06 頭條 | ||
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富煤、缺油、少氣的資源稟賦決定了我國以煤為主體的能源結構短期內(nèi)難以改變。利用我國相對豐富的煤炭資源發(fā)展煤制油產(chǎn)業(yè)，對解決我國石油資源短缺、降低對外依存度、提升國家能源安全保障能力具有重大戰(zhàn)略意義。 由國家能源集團寧夏煤業(yè)公司聯(lián)合20余家單位協(xié)同攻關完成的400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，建設了全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化裝置，推進了大型煤間接液化成套技術開發(fā)與工業(yè)化應用，對引領我國煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。這一項目近日被授予2020年度國家科技進步一等獎。 多項關鍵核心技術國際領先 該項目攻克了大型煤間接液化“卡脖子”關鍵核心技術，實現(xiàn)了從千噸級中試到400萬噸/年的工程放大，在煤間接液化基礎理論、關鍵技術、重大裝備及材料、工程放大及系統(tǒng)集成技術、節(jié)能節(jié)水等方面取得了一大批重要創(chuàng)新成果，形成了可復制、可推廣的煤間接液化成套技術，建成了全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化項目，整體技術水平居于世界領先地位。 “建設全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化項目，推進大型煤間接液化成套技術開發(fā)與工業(yè)化應用，對引領我國煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。”國家能源集團寧夏煤業(yè)公司相關負責人用了多個“國際領先”來表述該項目取得的巨大成就。 ——首創(chuàng)高溫漿態(tài)床費托合成工藝，達到國際領先水平； ——實現(xiàn)百萬噸級煤間接液化重大裝備及材料國產(chǎn)化，填補了多項國內(nèi)空白，打破了國外技術壟斷，在3000噸級單噴嘴加壓氣化技術領域填補國際空白，處于國際領先水平； ——開發(fā)了大型煤間接液化系統(tǒng)集成及清潔運行成套技術，實現(xiàn)了世界單體規(guī)模最大400萬噸/年煤間接液化裝置安全穩(wěn)定清潔運行。與國外同類技術對比，在各類消耗、能效和產(chǎn)油能力上具有明顯優(yōu)勢，經(jīng)院士專家組鑒定，項目成套技術總體處于國際領先水平。 突破煤制油產(chǎn)業(yè)“卡脖子”技術 400萬噸/年煤間接液化示范項目于2013年9月28日在寧東能源化工基地開工建設，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(guī)模最大的化工項目。該項目工藝復雜、技術難度大，共建設兩條200萬噸/年生產(chǎn)線，由1000余個子系統(tǒng)、156個系統(tǒng)組成的復雜巨系統(tǒng)集成。項目完成單位包括：國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司、中國科學院山西煤炭化學研究所、中科合成油技術有限公司、中國寰球工程有限公司、沈陽透平機械股份有限公司、內(nèi)蒙古伊泰集團有限公司、舞陽鋼鐵有限責任公司、山西潞安礦業(yè)(集團)有限責任公司、甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司、中國五環(huán)工程有限公司等。 項目瞄準國家對大型煤制油工業(yè)化技術的重大需求，實現(xiàn)了百萬噸級煤制油工業(yè)應用，使我國成為世界上少數(shù)掌握大型煤制油技術的國家。項目團隊不斷自我加壓、自主創(chuàng)新，瞄準產(chǎn)業(yè)中高端，重點發(fā)揮煤制油工藝和產(chǎn)品特性，開發(fā)出白油、費托蠟、單碳正構烷烴等七大類新產(chǎn)品，實現(xiàn)了由單一油品向多元化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，對煤制油項目累計開展4輪次559項關鍵技改，持續(xù)攻克、解決影響安全穩(wěn)定清潔運行的瓶頸問題，一次次突破國家建設煤制油產(chǎn)業(yè)“卡脖子”重大核心技術。 煤氣化是煤制油化工項目的龍頭裝置，也是關鍵裝置。項目團隊展開技術攻關，先后對氣化的關鍵路徑和環(huán)節(jié)進行了5000多次革新，攻克了工藝設計不合理、聯(lián)鎖控制繁冗、粗煤氣灰含量高等諸多問題，基本實現(xiàn)了5臺氣化爐“四開一備”的穩(wěn)定運行。2017年底，400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目兩條線分別達產(chǎn)；2018年轉(zhuǎn)入商業(yè)化運營；2019年煤制油整體負荷達到90%，工藝指標合格率達到99%以上；2020年檢修完成后，實現(xiàn)雙線滿負荷運行，日產(chǎn)、月產(chǎn)連續(xù)刷新紀錄；2021年油化品日產(chǎn)最高達到1.18萬噸。 國家能源集團寧夏煤業(yè)公司相關負責人介紹，項目集聚了包括中國寰球、中國五環(huán)、中石化等國內(nèi)頂級設計團隊和國字號施工單位、供貨商達800余家，高峰期參建人員高達3萬余人。在國內(nèi)外專家看來，需要60個月才能建成的這項超級工程，他們僅用時39個月就完成了。 2019年12月11日，400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目在北京通過了由中國石油(4.790, -0.02, -0.42%)和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。鑒定委員會由中國工程院謝克昌院士、中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院胡永康院士、中國石化(4.090, -0.02, -0.49%)工程建設公司楊啟業(yè)院士、中國科學院過程工程研究所李洪鐘院士等9位能源化工領域知名專家組成。 鑒定委員會認為：該成果創(chuàng)新性強，集成度高，戰(zhàn)略意義重大，對增強我國能源自主保障能力具有重大支撐作用。該項目首創(chuàng)了高溫漿態(tài)床費托合成工藝，實現(xiàn)了煤間接液化的高油品收率和高能量利用效率，達到國際領先水平；開發(fā)的高效漿態(tài)床費托合成反應器，實現(xiàn)了高溫漿態(tài)床費托合成工程放大；單噴嘴干煤粉加壓氣化爐、高純凈臨氫超厚鋼板等重大裝備及關鍵材料制備技術瓶頸的突破，實現(xiàn)了百萬噸級煤間接液化重大裝備及材料國產(chǎn)化，填補了多項國內(nèi)空白，打破了國外技術壟斷；大型煤間接液化系統(tǒng)集成及清潔運行成套技術的開發(fā)，實現(xiàn)了世界單體規(guī)模最大400萬噸/年煤間接液化裝置安全穩(wěn)定清潔運行，項目成套技術總體處于國際領先水平。 對保障我國能源安全具有重大意義 400萬噸/年煤炭間接液化示范項目是“十二五”期間由國家發(fā)改委核準建設的煤制油產(chǎn)業(yè)化示范項目，核心技術采用中科合成油技術有限公司的鐵基高溫漿態(tài)床費托合成集成技術和寧夏煤業(yè)公司研發(fā)的神寧爐干煤粉加壓氣化技術。 “煤制油技術長期被國外壟斷，根據(jù)我國資源稟賦，我國科研人員也在苦苦探索，2012年煤制油間接液化技術取得突破。中科合成油16萬噸/年費托間接液化合成技術試車成功，具備了進一步放大的條件。”國家能源集團寧夏煤業(yè)公司相關負責人介紹。 新型高效的高溫漿態(tài)床鐵基費托合成催化劑，實現(xiàn)了萬噸級催化劑工業(yè)生產(chǎn);50噸/年~80萬噸/年大型高溫漿態(tài)床費托合成反應器，突破了重大裝備及材料制造難題。大型煤間接液化系統(tǒng)集成及清潔運行成套工藝技術，應用于煤間接液化合成油的3個百萬噸級商業(yè)示范裝置和2個16萬噸級工業(yè)示范裝置，包括世界單體規(guī)模最大400萬噸/年國家能源寧煤集團煤間接液化裝置、內(nèi)蒙古伊泰集團120萬噸/年煤制化學品和山西潞安集團100萬噸/年煤間接液化裝置。項目團隊通過技術集成和再創(chuàng)新，實現(xiàn)了工業(yè)大型化和產(chǎn)業(yè)示范，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的煤基合成油成套技術。 400萬噸/年煤炭間接液化示范項目至今累計運行885天，其中經(jīng)歷2次大檢修技改，累計生產(chǎn)油化品684.7萬噸。該項目的成功運行打破了多項國外關鍵技術、重大裝備及材料的技術壟斷，為我國煤制油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅實的技術基礎，帶動了一大批裝備制造企業(yè)躋身國際一流行列，對支撐國家能源多元供給，保障我國能源安全具有重大戰(zhàn)略和現(xiàn)實意義。 目前項目成果正在推廣應用于陜西榆林500萬噸級煤制油聯(lián)產(chǎn)100萬噸/天液化天然氣的大型綜合一體化升級示范項目，為滿足國家能源戰(zhàn)略核心需求，緩解國家油氣進口壓力，實現(xiàn)煤炭清潔高效低碳化轉(zhuǎn)化利用作出新的更大貢獻。
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