煤制油技術(shù)“中國造”——記2020國家科技進(jìn)步一等獎項目400萬噸/年煤間接液化成套技術(shù) | |||
煤炭資訊網(wǎng) | 2021/11/15 11:11:06 頭條 | ||
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(jié)構(gòu)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(tuán)寧夏煤業(yè)公司聯(lián)合20余家單位協(xié)同攻關(guān)完成的400萬噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目,建設(shè)了全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化裝置,推進(jìn)了大型煤間接液化成套技術(shù)開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用,對引領(lǐng)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(jìn)步一等獎。 多項關(guān)鍵核心技術(shù)國際領(lǐng)先 該項目攻克了大型煤間接液化“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù),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(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、重大裝備及材料、工程放大及系統(tǒng)集成技術(shù)、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(fù)制、可推廣的煤間接液化成套技術(shù),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(shù)水平居于世界領(lǐng)先地位。 “建設(shè)全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化項目,推進(jìn)大型煤間接液化成套技術(shù)開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用,對引領(lǐng)我國煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。”國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人用了多個“國際領(lǐng)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(dá)到國際領(lǐng)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(bǔ)了多項國內(nèi)空白,打破了國外技術(shù)壟斷,在3000噸級單噴嘴加壓氣化技術(shù)領(lǐng)域填補(bǔ)國際空白,處于國際領(lǐng)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(shù),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(shù)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(shù)總體處于國際領(lǐng)先水平。 突破煤制油產(chǎn)業(yè)“卡脖子”技術(shù) 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(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)模最大的化工項目。該項目工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大,共建設(shè)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(fù)雜巨系統(tǒng)集成。項目完成單位包括:國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司、中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中科合成油技術(shù)有限公司、中國寰球工程有限公司、沈陽透平機(jī)械股份有限公司、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)有限公司、舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司、山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司、甘肅藍(lán)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(zhǔn)國家對大型煤制油工業(yè)化技術(shù)的重大需求,實現(xiàn)了百萬噸級煤制油工業(yè)應(yīng)用,使我國成為世界上少數(shù)掌握大型煤制油技術(shù)的國家。項目團(tuán)隊不斷自我加壓、自主創(chuàng)新,瞄準(zhǔn)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(gòu)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(guān)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(shè)煤制油產(chǎn)業(yè)“卡脖子”重大核心技術(shù)。 煤氣化是煤制油化工項目的龍頭裝置,也是關(guān)鍵裝置。項目團(tuán)隊展開技術(shù)攻關(guān),先后對氣化的關(guān)鍵路徑和環(huán)節(jié)進(jìn)行了5000多次革新,攻克了工藝設(shè)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(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目兩條線分別達(dá)產(chǎn);2018年轉(zhuǎn)入商業(yè)化運營;2019年煤制油整體負(fù)荷達(dá)到90%,工藝指標(biāo)合格率達(dá)到99%以上;2020年檢修完成后,實現(xiàn)雙線滿負(fù)荷運行,日產(chǎn)、月產(chǎn)連續(xù)刷新紀(jì)錄;2021年油化品日產(chǎn)最高達(dá)到1.18萬噸。 國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司相關(guān)負(fù)責(zé)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(shè)計團(tuán)隊和國字號施工單位、供貨商達(dá)800余家,高峰期參建人員高達(dá)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(shù)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(xué)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(shè)公司楊啟業(yè)院士、中國科學(xué)院過程工程研究所李洪鐘院士等9位能源化工領(lǐng)域知名專家組成。 鑒定委員會認(rèn)為:該成果創(chuàng)新性強(qiáng),集成度高,戰(zhàn)略意義重大,對增強(qiáng)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(dá)到國際領(lǐng)先水平;開發(fā)的高效漿態(tài)床費托合成反應(yīng)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(guān)鍵材料制備技術(shù)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(bǔ)了多項國內(nèi)空白,打破了國外技術(shù)壟斷;大型煤間接液化系統(tǒng)集成及清潔運行成套技術(shù)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(shù)總體處于國際領(lǐng)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(zhǔn)建設(shè)的煤制油產(chǎn)業(yè)化示范項目,核心技術(shù)采用中科合成油技術(shù)有限公司的鐵基高溫漿態(tài)床費托合成集成技術(shù)和寧夏煤業(yè)公司研發(fā)的神寧爐干煤粉加壓氣化技術(shù)。 “煤制油技術(shù)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(shù)取得突破。中科合成油16萬噸/年費托間接液化合成技術(shù)試車成功,具備了進(jìn)一步放大的條件。”國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司相關(guān)負(fù)責(zé)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(yīng)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(shù),應(yīng)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(tuán)煤間接液化裝置、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)120萬噸/年煤制化學(xué)品和山西潞安集團(tuán)100萬噸/年煤間接液化裝置。項目團(tuán)隊通過技術(shù)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(quán)的煤基合成油成套技術(shù)。 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(guān)鍵技術(shù)、重大裝備及材料的技術(shù)壟斷,為我國煤制油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ),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(yīng)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(jìn)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(xiàn)。
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