2016年6月16日，位于陜西靖邊的延長中煤榆林能源化工有限公司煤氣油綜合利用示范項(xiàng)目（簡稱靖邊項(xiàng)目）在北京通過專家鑒定。由中國工程院院士金涌擔(dān)任主任的鑒定委員會認(rèn)為，這一成果突破了單一煤制甲醇或天然氣制甲醇的傳統(tǒng)生產(chǎn)理念和工程模式，開辟了油煤氣資源綜合利用新模式，節(jié)能減排效果顯著，創(chuàng)新性強(qiáng)，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。


國際領(lǐng)先的煤氣油綜合利用

“靖邊項(xiàng)目是全球首個(gè)以煤、氣、油為原料的綜合性、大型化、資源綜合利用的節(jié)能減排與循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。”延長石油集團(tuán)煤化工首席專家李大鵬這樣回答記者的關(guān)切問題。

李大鵬說，靖邊項(xiàng)目由延長石油集團(tuán)與中煤能源集團(tuán)合作建設(shè)，雙方投資占比分別為70%和30%。項(xiàng)目最初的設(shè)想是建設(shè)180萬噸/年煤制甲醇和60萬噸/年甲醇制烯烴。但單一煤化工項(xiàng)目水耗大、能耗高、排放多等弊端與榆林地區(qū)水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱的現(xiàn)狀形成巨大反差，使得延長石油集團(tuán)對項(xiàng)目建設(shè)顧慮重重。

2008年4月，延長石油集團(tuán)提出了打破傳統(tǒng)單一煤化工、天然氣化工和石油化工的發(fā)展模式，建設(shè)煤氣油綜合利用項(xiàng)目的思路和課題，即以延長石油集團(tuán)靖邊煉油廠所產(chǎn)的渣油經(jīng)催化裂解生產(chǎn)烯烴的同時(shí)，以煤、天然氣、催化裂解副產(chǎn)的干氣為原料，建設(shè)大型甲醇制烯烴一體化裝置。

2008年底，延長石油煤氣油資源綜合利用方案獲得國內(nèi)權(quán)威專家討論認(rèn)可；2009年5月，延長石油集團(tuán)批準(zhǔn)了項(xiàng)目《可研報(bào)告》。《可研報(bào)告》明確：以煤、天然氣、渣油催化裂解副產(chǎn)的干氣為原料，建設(shè)一期年150萬噸渣油催化裂解、180萬噸甲醇、60萬噸甲醇制烯烴、120萬噸聚烯烴、9萬噸甲基叔丁基醚、4萬噸1-丁烯、22萬噸裂解石腦油、7萬噸裂解重油、20萬噸裂解輕油、3萬噸碳五、14萬噸混合碳四、5萬噸硫酸銨和2萬噸硫磺生產(chǎn)能力的全球首個(gè)煤氣油資源綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目。而后再依托一期項(xiàng)目已經(jīng)形成的公共配套服務(wù)設(shè)施并結(jié)合市場變化，酌情啟動二、三期工程，最終將靖邊項(xiàng)目打造成年銷售收入超千億元的特大型循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

2011年3月，總投資275億元、占地7000平方千米的一期項(xiàng)目建設(shè)全面啟動；2014年3月，項(xiàng)目完成中間交接，進(jìn)入單機(jī)調(diào)試；2014年7月，裝置一次投料試車成功，產(chǎn)出合格產(chǎn)品；2015年8月，項(xiàng)目正式轉(zhuǎn)入生產(chǎn)運(yùn)營；2016年5月22日至5月25日，該工業(yè)化示范項(xiàng)目通過了中國石化聯(lián)合會組織的72小時(shí)現(xiàn)場標(biāo)定考核；2016年6月16日，靖邊項(xiàng)目煤油氣綜合利用工藝技術(shù)集成優(yōu)化開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用科技成果被中國石化聯(lián)合會組織鑒定為“整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平”。

“之所以給予這么高的評價(jià)，除了其是名副其實(shí)的全球第一套大型煤氣油綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目外，我們更看重的是項(xiàng)目實(shí)施過程中的五大創(chuàng)新。”清華大學(xué)教授、中國工程院院士金涌表示。

一是實(shí)現(xiàn)了重大理論創(chuàng)新。靖邊項(xiàng)目開發(fā)了一種煤氣油資源綜合利用制甲醇技術(shù)，通過優(yōu)化配置煤、油、氣等多種資源要素，以碳?xì)浠パa(bǔ)機(jī)理為核心，將傳統(tǒng)以煤、油等資源制取甲醇工藝需大量外排的碳元素轉(zhuǎn)化為甲醇產(chǎn)品，突破了單一原料（煤、石油、天然氣）制取甲醇的傳統(tǒng)技術(shù)理論、理念和工程模式。

二是實(shí)現(xiàn)了工藝技術(shù)集成創(chuàng)新。首創(chuàng)煤氣化-小比例變換、煤制氣凈化、天然氣一段轉(zhuǎn)化、煉廠氣回收、多原料氣聯(lián)合合成甲醇，以及單塔精餾加多效蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)粗甲醇除雜工藝，縮減了低溫甲醇洗單元的規(guī)模，減少了能耗和二氧化碳的產(chǎn)生與排放。

三是粗甲醇精制工藝創(chuàng)新。靖邊項(xiàng)目根據(jù)甲醇制烯烴單元對甲醇中水分要求并不苛刻的實(shí)際，大膽嘗試單塔精餾加多效蒸發(fā)甲醇除雜工藝，在保證甲醇中水分能夠滿足甲醇制烯烴工藝要求的同時(shí)，著重脫除對甲醇制烯烴影響較大的堿金屬及其它雜質(zhì)，在減少蒸汽消耗的同時(shí)，顯著減少了設(shè)備投資和日常運(yùn)行費(fèi)用。

四是無廢水外排技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。為最大限度減少項(xiàng)目水耗，靖邊項(xiàng)目不僅設(shè)計(jì)并應(yīng)用了雨水收集處理與回用系統(tǒng)、建設(shè)了先進(jìn)的空氣冷卻設(shè)施、使用了專利蜂窩型除水器，還對循環(huán)系統(tǒng)排污水、脫鹽水系統(tǒng)的濃鹽水、工藝和蒸汽冷凝液、生產(chǎn)和生活污水等進(jìn)行分級處理、分級利用；對高濃鹽水進(jìn)行多效蒸發(fā)結(jié)晶分鹽，實(shí)現(xiàn)了雨水、處理回收水的全部回用和結(jié)晶鹽的資源化利用。

五是實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新。根據(jù)煤氣油多種原料綜合利用的特點(diǎn)，延長石油集團(tuán)提出并開發(fā)了甲醇合成碳?xì)浠パa(bǔ)多變量復(fù)雜控制系統(tǒng)和氣化單元空試條件一鍵式設(shè)置系統(tǒng)，通過過程信息的高度集成、各單元子系統(tǒng)與異構(gòu)系統(tǒng)的高度耦合，以及關(guān)鍵安全儀表系統(tǒng)的物理安全隔離等方式，實(shí)現(xiàn)了甲醇聯(lián)合裝置的靈活控制和安全平穩(wěn)運(yùn)行。

“上述創(chuàng)新共同作用的結(jié)果，使得靖邊項(xiàng)目成為目前全球獨(dú)一無二的、也是最大的煤氣油綜合利用項(xiàng)目，整體技術(shù)國際領(lǐng)先。”金涌說。


低耗水低排放令專家驚嘆

“根據(jù)標(biāo)定采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合國家、行業(yè)相關(guān)計(jì)算方法和規(guī)定，靖邊項(xiàng)目的能源轉(zhuǎn)化效率為61.88%，與單一煤制甲醇的先進(jìn)值相比，提高16.88個(gè)百分點(diǎn)；噸甲醇綜合能耗35.1吉焦（1.2噸標(biāo)煤），比目前最先進(jìn)的單一煤制甲醇降低15.5%以上；碳資源利用率為55.74%，與單一煤制甲醇35%～38%的碳資源利用率相比提高17.74%～20.74%；噸甲醇新鮮水消耗1.78噸，比單一煤制甲醇先進(jìn)值降低70.33%以上；噸甲醇二氧化碳排放1.03噸，比單一煤制甲醇2.6噸排碳量降低60.38%；噸甲醇二氧化硫排放0.093千克，減排幅度達(dá)59%……”當(dāng)項(xiàng)目72小時(shí)現(xiàn)場標(biāo)定考核組組長、中石油咨詢中心教授級高工門存貴通報(bào)完這組數(shù)據(jù)后，包括5位院士、9位能源化工領(lǐng)域資深專家，以及中國石化聯(lián)合會會長李壽生、國家工信部原材料司副司長潘愛華等與會領(lǐng)導(dǎo)和專家無不感到吃驚。他們紛紛要求考核組詳細(xì)匯報(bào)采樣方法、計(jì)算辦法、采樣數(shù)據(jù)的具體細(xì)節(jié)，并重新仔細(xì)翻閱項(xiàng)目72小時(shí)標(biāo)定考核的所有資料。因?yàn)樯鲜鲋笜?biāo)實(shí)在太令人震撼。尤其噸甲醇1.78噸新鮮水消耗指標(biāo)簡直“逆天”。這個(gè)小插曲，一度使本次技術(shù)成果鑒定會耗時(shí)增加近1小時(shí)。

但當(dāng)仔細(xì)翻閱了靖邊項(xiàng)目72小時(shí)現(xiàn)場標(biāo)定考核采樣數(shù)據(jù)、計(jì)算方法、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，并聽取了李大鵬有關(guān)項(xiàng)目節(jié)能減排的措施說明后，眾人疑云頓消。

根據(jù)李大鵬的介紹，傳統(tǒng)單一煤制甲醇或天然氣制甲醇，由于要對大量粗煤氣進(jìn)行變換（或?qū)�甲烷氧化反�?yīng)后再補(bǔ)充一氧化碳），以制取氫與一氧化碳的比例為2.05～2.1的合成氣，導(dǎo)致甲醇生產(chǎn)的能耗居高不下。依目前國內(nèi)先進(jìn)的煤、天然氣制甲醇裝置實(shí)際運(yùn)行情況推算，每生產(chǎn)1噸甲醇，需消耗1.53噸煤或950立方米天然氣。但靖邊項(xiàng)目由于采用煤、天然氣、渣油裂解副產(chǎn)的干氣為原料，實(shí)現(xiàn)了碳?xì)浠パa(bǔ)，其一氧化碳變換率較單一煤化工降低60%、低溫甲醇洗規(guī)模降低66%，不僅大幅減少了項(xiàng)目投資、水煤氣變換單元的消耗和甲烷氧化后補(bǔ)充一氧化碳增加的能耗，使得同樣生產(chǎn)1噸甲醇的煤炭和天然氣（含渣油催化裂解副產(chǎn)的干氣）消耗分別只有1.246噸或905.6立方米，還因單位產(chǎn)品能耗尤其煤炭用量的減少而大幅減少了項(xiàng)目二氧化碳和二氧化硫的產(chǎn)生與排放。

又由于靖邊項(xiàng)目將甲醇制烯烴副產(chǎn)的水以及相關(guān)工序產(chǎn)生的處理后的水用來制備水煤漿，實(shí)現(xiàn)了水的梯級利用、污水分級處理、處理水與收集雨水全部回收利用。加之碳?xì)浠パa(bǔ)和資源的高效利用等條件，相同原輔料投入可多產(chǎn)甲醇15.95萬噸，減少了噸甲醇的原料消耗、水耗、二氧化碳和二氧化硫排放，最終使項(xiàng)目水耗、能耗、二氧化碳和二氧化硫排放量大幅下降。根據(jù)近兩年的運(yùn)行結(jié)果測算，與國內(nèi)目前單一煤制甲醇先進(jìn)水平相比，靖邊項(xiàng)目年節(jié)水1000萬立米，減排二氧化碳282.53萬噸，減排二氧化硫242.5噸，節(jié)能93萬噸標(biāo)煤。

國家工信部原材料司副司長潘愛華、石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院院長顧宗勤、國家設(shè)計(jì)大師曾紀(jì)龍、陜西省決策咨詢委員會委員賀永德等專家認(rèn)為，多聯(lián)產(chǎn)已經(jīng)成為煤化工發(fā)展的方向和各方共識。但此前所謂的多聯(lián)產(chǎn)還主要停留在產(chǎn)業(yè)鏈的延長和產(chǎn)品的多樣性，即只關(guān)注后續(xù)的延長與聯(lián)合。靖邊項(xiàng)目給我們打開了另一種思路，即多聯(lián)產(chǎn)也可以從原料、源頭開始，通過不同工藝、不同行業(yè)的跨界耦合，實(shí)現(xiàn)資源高效利用，促進(jìn)清潔生產(chǎn)和行業(yè)間、企業(yè)間的優(yōu)勢互補(bǔ)、互利共贏。如果將這一理念用于焦?fàn)t煤氣、電石爐尾氣、黃磷尾氣、煉鋼尾氣、煉油廠干氣，以及煤氣化的對接耦合，生產(chǎn)甲醇等碳一化學(xué)品或合成氨、尿素等化學(xué)品，相信同樣會因較好的協(xié)同效應(yīng)而使單位產(chǎn)品能耗、水耗、排放量大幅下降，使多個(gè)行業(yè)受益。


良好的運(yùn)行效果令各方振奮

如果說，靖邊項(xiàng)目顯著的節(jié)能環(huán)保效果令專家們震撼，那么，項(xiàng)目投產(chǎn)以來良好的運(yùn)營業(yè)績則令所有關(guān)心煤化工的人士備受鼓舞和興奮。

據(jù)延長中煤靖邊能源化工有限公司總經(jīng)理李偉介紹，靖邊項(xiàng)目自2014年7月投料試車以來經(jīng)不斷的工藝參數(shù)優(yōu)化、人機(jī)料法環(huán)磨合，以及數(shù)次消漏補(bǔ)缺后，主要裝置很快實(shí)現(xiàn)了安穩(wěn)長滿優(yōu)運(yùn)行。目前，氣化單元運(yùn)行負(fù)荷率約104%，凈化單元運(yùn)行負(fù)荷率115%，甲醇合成單元運(yùn)行負(fù)荷率97%，甲醇制烯烴及聚烯烴單元的運(yùn)行負(fù)荷率超過100%。

截至2016年6月15日，靖邊煤氣油綜合利用項(xiàng)目的甲醇裝置累計(jì)運(yùn)行568天，生產(chǎn)甲醇291.52萬噸，生產(chǎn)硫磺12044噸。其中，2014年累計(jì)運(yùn)行96天，2015年累計(jì)運(yùn)行305天，2016年累計(jì)運(yùn)行167天。包括甲醇制烯烴、烯烴聚合、渣油催化裂解等主要化工裝置及配套的公用工程，也全部實(shí)現(xiàn)安全、平穩(wěn)、環(huán)保、高效運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2015年，靖邊項(xiàng)目共生產(chǎn)甲醇133.75萬噸，噸甲醇制造成本1143元，完全成本1377元；累計(jì)生產(chǎn)各類化工產(chǎn)品140.76萬噸，其中聚烯烴產(chǎn)品81.85萬噸，全年實(shí)現(xiàn)銷售收入74.13億元，實(shí)現(xiàn)利潤5.06億元。

2016年以來，隨著裝置負(fù)荷率和運(yùn)行水平的提高，靖邊項(xiàng)目月產(chǎn)量持續(xù)大幅提升，單位產(chǎn)品消耗顯著下降。1—5月，共生產(chǎn)甲醇77.27萬噸；噸甲醇生產(chǎn)成本降至900元，噸甲醇完全成本降至1062元；生產(chǎn)聚烯烴47.55萬噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入38.84億元，實(shí)現(xiàn)利潤4.19億元。預(yù)計(jì)全年可生產(chǎn)甲醇176萬噸、生產(chǎn)聚烯烴100萬噸，實(shí)現(xiàn)利潤8億元。

“這還是項(xiàng)目產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益，如果算上環(huán)保及節(jié)能減排等間接效益，靖邊項(xiàng)目的效益更加可觀。”李偉說。

比如，根據(jù)2015年《中美元首氣候變化聯(lián)合聲明》，2017年，中國將全面啟動碳排放交易，加征碳稅勢在必行。由于靖邊項(xiàng)目噸甲醇二氧化碳排放量僅1.03噸，較單一煤制甲醇工藝減少1.5噸，按180萬噸/年甲醇和10元/噸碳稅起征點(diǎn)計(jì)算，每年可節(jié)約碳稅2826萬元；若碳稅標(biāo)準(zhǔn)升至100元/噸，每年可為企業(yè)節(jié)約2.8億元碳稅。

舒興田、賀永德表示，靖邊項(xiàng)目煤氣油綜合利用的工藝特點(diǎn)、原料結(jié)構(gòu)，以及彈性較大的柔性設(shè)計(jì)，使得企業(yè)可以根據(jù)煤、天然氣、石油供需狀況和價(jià)格變化，靈活調(diào)整煤、天然氣、渣油裂解干氣制甲醇的比例，實(shí)現(xiàn)成本最小化和效益最大化。這一先天優(yōu)勢，不僅使得企業(yè)能夠在當(dāng)前低油價(jià)下依然實(shí)現(xiàn)較好盈利，也為企業(yè)未來應(yīng)對更加復(fù)雜的市場變化和外部環(huán)境創(chuàng)造了條件。

李壽生對靖邊項(xiàng)目低水耗、低能耗、低排放，以及良好的經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展前景感到欣慰。他說，“我國煤化工面臨的一個(gè)大問題就是依托煤炭資源布局在西部尤其西北地區(qū)的高耗水、高耗能、高排放煤化工項(xiàng)目，與當(dāng)?shù)囟倘钡乃�資源和脆弱的生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。由于這一矛盾將長期存在并隨著煤化工項(xiàng)目的增多日益加劇，甚至已經(jīng)出現(xiàn)部分項(xiàng)目無水可用、煤化工項(xiàng)目與民爭水、與農(nóng)業(yè)生態(tài)爭水的嚴(yán)峻態(tài)勢，以致國家高層對發(fā)展煤化工顧慮重重，煤化工政策也因此起伏不定。再加上受環(huán)境壓力增大和國際油價(jià)低位運(yùn)行導(dǎo)致煤化工項(xiàng)目盈利能力減弱甚至虧損等不利因素影響，2015年下半年以來，各方對發(fā)展煤化工信心不足，煤化工其實(shí)已經(jīng)到了一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。靖邊項(xiàng)目的成功運(yùn)行和取得的顯著經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能減排與社會效益，無疑堅(jiān)定了各方信心。它用事實(shí)證明：只要敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新，并認(rèn)真做好項(xiàng)目前期技術(shù)與產(chǎn)品方案選型、論證與優(yōu)化，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟M織項(xiàng)目建設(shè)，嚴(yán)格控制項(xiàng)目建設(shè)投資，扎實(shí)做好生產(chǎn)運(yùn)營管理工作，煤化工項(xiàng)目完全可以沖破高耗水、高耗能、高排放的魔咒，在取得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。以良好的形象，贏得各方認(rèn)可，取得更好的民意基礎(chǔ)、社會基礎(chǔ)和寬松的政策環(huán)境，助推行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

據(jù)記者了解，靖邊項(xiàng)目的良好表現(xiàn)已經(jīng)引起國內(nèi)外及社會各界關(guān)注與重視。

2009年，靖邊項(xiàng)目被陜西省發(fā)改委列為陜西省循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)示范項(xiàng)目；同年6月，靖邊項(xiàng)目被聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、聯(lián)合國全球契約組織等共同授予聯(lián)合國清潔煤技術(shù)示范和推廣項(xiàng)目；2012年，靖邊項(xiàng)目被列入國家《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》煤炭深加工升級示范工程；2015年，靖邊項(xiàng)目被中國石化聯(lián)合會授予“十二五”十佳工程……

2016年7月上旬，參加“院士陜西行”活動的多位院士和業(yè)內(nèi)專家，對靖邊項(xiàng)目的運(yùn)行狀況、低油價(jià)下的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保與節(jié)能減排效果，尤其水耗情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。專家們認(rèn)為，隨著配套設(shè)施的不斷完善、裝置各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)的持續(xù)向好和良好的節(jié)能減排效果，靖邊項(xiàng)目最終可以成為全國乃至國際上有影響的能源化工領(lǐng)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程。