國家能源集團(tuán)以保障國家能源安全為己任,立足“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦,大力推動煤炭清潔轉(zhuǎn)化利用,積極探索和發(fā)展以煤制油、煤制烯烴為代表的大型現(xiàn)代煤化工技術(shù),實(shí)現(xiàn)了化工原料多元化,先后建成鄂爾多斯108萬噸/年煤直接液化項(xiàng)目、包頭60萬噸/年煤制烯烴(MTO)項(xiàng)目、寧煤50萬噸/年煤制丙烯(MTP)項(xiàng)目和400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目等一批國家級示范工程,并成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營,產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居全球前列;攻克了一批關(guān)鍵核心技術(shù),獲得了不同于石化路線的有特色煤化工產(chǎn)品、煤基特種燃料。2021年,集團(tuán)含主要中間品的化工品產(chǎn)量2791萬噸,同比增長9.5%,產(chǎn)銷量及利潤等指標(biāo)均創(chuàng)歷史最高水平。
從無到有,敢為人先開創(chuàng)煤化工新產(chǎn)業(yè)
上世紀(jì)90年代,隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國油氣資源不足與需求增長之間的矛盾日益突出,充分發(fā)揮我國煤炭資源豐富的優(yōu)勢,發(fā)展現(xiàn)代煤制油和煤化工技術(shù),減少對國外石油的過度依賴,是保障國家能源安全的必然選擇,也是國家能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要舉措。肩負(fù)著煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用的戰(zhàn)略使命,2003年6月,國家能源集團(tuán)的煤化工開拓者們,堅(jiān)持走中國智造之路,2004年,歷經(jīng)上千次小試、中試裝置反復(fù)試驗(yàn),終于攻克煤直接液化制油核心技術(shù),正式開啟了工業(yè)化進(jìn)程。
隨后的四年間,上萬名工程建設(shè)人員匯聚鄂爾多斯高原,以敢為人先的大無畏精神,眾志成城、日以繼夜,創(chuàng)造了一個又一個的“化工奇跡”。先后解決了煤直接液化反應(yīng)器、加氫穩(wěn)定反應(yīng)器、干煤粉氣化爐等多臺套超大型專用設(shè)備的制造難題,成功將重達(dá)2103噸、高度64米的“神州第一吊”——超大型液化反應(yīng)器一次吊裝成功,攻克了世界上最厚的超厚壁不銹鋼管線焊接與熱處理技術(shù)難題,做到了世界首臺國產(chǎn)8800千瓦增安型無刷勵磁同步電機(jī)制造試機(jī)一次成功,解決了超高框架施工、冬季施工等一系列施工難題。2008年12月31日,煤直接液化示范項(xiàng)目首次試車圓滿成功,向世界莊嚴(yán)宣告,我國正式成為世界上唯一掌握百萬噸級煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)的國家。
在推進(jìn)煤直接液化示范項(xiàng)目的同時(shí),集團(tuán)首次采用中國自主知識產(chǎn)權(quán)的煤制烯烴工藝技術(shù),建成了世界第一套煤制烯烴裝置,成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
2010年8月8日,包頭甲醇制烯烴裝置投料試車,產(chǎn)出合格聚乙烯和聚丙烯。該項(xiàng)目的成功建成,標(biāo)志著國家能源集團(tuán)煤炭綜合利用實(shí)現(xiàn)了“由黑到白”的轉(zhuǎn)變,煤制烯烴開創(chuàng)了石油替代制取低碳烯烴的新途徑,奠定了我國在世界煤基烯烴工業(yè)化產(chǎn)業(yè)中的國際領(lǐng)先地位,為我國煤制烯烴產(chǎn)業(yè)提供了示范,對推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展、減輕和緩解石油對外依存的壓力,保障國家能源戰(zhàn)略安全具有重要意義。
點(diǎn)石成金,自立自強(qiáng)發(fā)展煤化工技術(shù)結(jié)碩果
黨的十八大以來,國家能源集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)駛?cè)敫哔|(zhì)量發(fā)展的快車道,榆林年產(chǎn)60萬噸甲醇制烯烴項(xiàng)目、新疆年產(chǎn)68萬噸煤基新材料項(xiàng)目、寧夏煤業(yè)煤制油項(xiàng)目相繼投產(chǎn),打通了煤直接液化、煤制烯烴、煤間接液化三條現(xiàn)代煤化工技術(shù)路線,煤化工產(chǎn)業(yè)開啟了高質(zhì)量發(fā)展的新征程。
寧夏煤制油項(xiàng)目心懷國之大者,堅(jiān)持自立自強(qiáng),克服了“打不著火、投不了煤、掛不了渣、除不盡灰”四大困難,研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)、煤種適應(yīng)性寬泛、性能卓越的“神寧爐”,39個月就完成了項(xiàng)目建設(shè)工作,100萬噸/年甲醇裝置3個月實(shí)現(xiàn)安穩(wěn)長滿優(yōu)運(yùn)行,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(xiàng)目兩條線于2018年轉(zhuǎn)入商業(yè)化運(yùn)營。
“項(xiàng)目開展4輪次559項(xiàng)關(guān)鍵技改,解決影響安全穩(wěn)定清潔運(yùn)行的瓶頸問題,攻克了大型煤間接液化“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù),首創(chuàng)高溫漿態(tài)床費(fèi)托合成工藝,達(dá)到國際領(lǐng)先水平;實(shí)現(xiàn)百萬噸級煤間接液化重大裝備及材料國產(chǎn)化,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;開發(fā)了大型煤間接液化系統(tǒng)集成及清潔運(yùn)行成套技術(shù),處于國際領(lǐng)先水平。”寧夏煤業(yè)煤制油分公司總工程師金政偉介紹。
2014年11月,“一種煤炭直接液化的方法”在第八屆國際發(fā)明展覽會上榮獲“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎·項(xiàng)目獎”金獎。“煤制油品/烯烴大型現(xiàn)代煤化工成套技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎,“百萬噸級煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)及示范”榮獲中國煤炭科學(xué)技術(shù)獎特等獎。2021年11月,“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(xiàng)目被授予國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。
清潔高效,推動產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展
2021年9月13日,習(xí)近平總書記在榆林化工視察時(shí)強(qiáng)調(diào),煤化工產(chǎn)業(yè)潛力巨大、大有前途,要提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能,促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展,把加強(qiáng)科技創(chuàng)新作為最緊迫任務(wù),加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),積極發(fā)展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等。
國家能源集團(tuán)持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān),建設(shè)煤基新材料延伸產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目,生產(chǎn)煤基新材料和煤基特種燃料等高附加值產(chǎn)品。加快從單一的油品和聚烯烴產(chǎn)品向“油-化-新材料”多元化產(chǎn)品體系轉(zhuǎn)變,積極發(fā)展煤基生物可降解材料和高等級碳素材料,大力推進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展。
榆林化工公司年產(chǎn)60萬噸甲醇制烯烴項(xiàng)目和年產(chǎn)180萬噸煤制甲醇項(xiàng)目已建成投產(chǎn)。2021年11月21日,年產(chǎn)40萬噸乙二醇項(xiàng)目一次打通全流程,成功產(chǎn)出合格乙二醇產(chǎn)品,項(xiàng)目榮獲化學(xué)工業(yè)優(yōu)質(zhì)工程獎、石油優(yōu)質(zhì)工程金獎。
“與傳統(tǒng)煤制乙二醇項(xiàng)目不同,榆林化工將乙二醇裝置排放的尾氣作為煤制甲醇項(xiàng)目的原料進(jìn)行回收利用,實(shí)現(xiàn)煤炭循環(huán)清潔利用,經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效應(yīng)顯著提升。與同規(guī)模煤制乙二醇裝置相比,投資成本降低約30%,產(chǎn)品完全成本降低了約20%。”榆林化工甲醇事業(yè)部副經(jīng)理黃從軍介紹。
聚乙醇酸(PGA)是一種全生物可降解材料,具有全自然域降解、高阻隔性、高強(qiáng)度、高耐熱等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于包裝膜袋、注塑制品等一次性大眾消費(fèi)品,還可制作高性能的非金屬工具,具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展前景。
國家能源集團(tuán)多個PGA項(xiàng)目正在謀劃之中,為降低白色污染,貢獻(xiàn)國家能源方案。榆林化工年產(chǎn)5萬噸的PGA示范項(xiàng)目于2020年11月通過技術(shù)評審,今年即將投產(chǎn)。榆林化工還通過乙二醇裝置的升級改造,正在進(jìn)行PGA裝置單線規(guī)模進(jìn)一步放大的技術(shù)研發(fā),開展了工藝技術(shù)及工程瓶頸優(yōu)化、關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵儀表、節(jié)能降耗等4個方面17個專題的研究,初步確定了單線年產(chǎn)10萬噸PGA的工藝包技術(shù)路線。新疆化工甘泉堡PGA延鏈項(xiàng)目也已完成預(yù)可行性研究報(bào)告,正在申請立項(xiàng)。
國家能源集團(tuán)的煤液化柴油產(chǎn)品可在-60℃到55℃全地域通用,能替代多個石油基柴油牌號。2021年1月9日,集團(tuán)化工公司國VI汽油正式批量生產(chǎn)。
“煤基汽油產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)滿足我國車用汽油國家標(biāo)準(zhǔn),具有高體積熱值、低硫、低氮等顯著特點(diǎn),不僅大大降低了尾氣中硫化物的排放量,改善空氣質(zhì)量,還可降低發(fā)動機(jī)硫腐蝕,延長車輛使用壽命。”化工公司煤制油黨委委員、副總經(jīng)理劉付升說道。
除煤基通用柴油、汽油外,集團(tuán)公司還開發(fā)出具有大比重、高體積熱值、高體積比熱容、高熱安定性,低冷凝點(diǎn)、低硫、低氮、低芳烴特點(diǎn)的煤基噴氣燃料、煤基航天煤油等產(chǎn)品,可有效服務(wù)于國防領(lǐng)域。
集團(tuán)利用綠電、綠氫等新能源與現(xiàn)代煤化工耦合發(fā)展,探索大規(guī)模二氧化碳捕集、封存和綜合利用路徑,不斷推進(jìn)項(xiàng)目升級改造、工藝優(yōu)化和節(jié)能增效。
鄂爾多斯煤制油CCS示范項(xiàng)目已累計(jì)封存30.26萬噸二氧化碳。圍繞煤化工副產(chǎn)品的二氧化碳,已經(jīng)形成了一定規(guī)模的綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈,呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展勢頭。
如今,國家能源集團(tuán)煤化工產(chǎn)業(yè)形成了地跨蒙陜寧新的六大基地,產(chǎn)品涵蓋油品、合成樹脂、甲醇、焦炭等多個品類。2021年,國家能源集團(tuán)累計(jì)出口聚烯烴3.66萬噸,焦炭6萬噸,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷意大利、巴西等20多個國家和地區(qū)。2022年,國家能源集團(tuán)深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記視察榆林化工重要講話精神,提出了推動化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展的八年行動計(jì)劃,聚焦煤化工核心技術(shù)突破及煤基生物可降解材料、煤基碳素新材料等技術(shù)開發(fā),全力推動我國煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,為保障國家能源安全貢獻(xiàn)國家能源力量。