仲夏時節(jié)，陜西榆林萬物并秀、綠意盎然。在榆橫工業(yè)區(qū)，一座塔罐林立、被綠色簇擁的化工企業(yè)在藍天白云下格外引人注目。這就是管理運營全國首套百萬噸級煤間接液化示范項目的山東能源集團陜西未來能源化工有限公司(以下簡稱未來能源)。剛剛經(jīng)歷2024年系統(tǒng)大檢修“洗禮”的煤液化裝置機器轟鳴、開足馬力，進一步提升了系統(tǒng)運行質(zhì)量和產(chǎn)品產(chǎn)能，為社會源源不斷奉獻著清潔能源。

       自主創(chuàng)新打造示范樣板

　　走進這座現(xiàn)代化工廠，生產(chǎn)裝置置于綠草和林木間，令人清新舒適，心曠神怡，美景盡收眼底，完全顛覆了大家對傳統(tǒng)化工企業(yè)污水橫流、灰煙彌漫、氣味刺鼻的印象。

　　2023年，對于未來能源來說可謂意義非凡。煤間接液化示范裝置保持滿負荷運行，化工產(chǎn)品產(chǎn)量首次突破100萬噸，為我國煤炭清潔高效利用技術產(chǎn)業(yè)化樹立了豐碑。
　　一年來，未來能源堅持以穩(wěn)為主的理念，加強生產(chǎn)管理，以日產(chǎn)保周產(chǎn)、以周產(chǎn)保月產(chǎn)、以月產(chǎn)保年產(chǎn)，他們摸索一套適合自身裝置特點的優(yōu)化運行操作方法，最大限度減少生產(chǎn)波動、降低能耗，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。他們還嚴格設備管理，全年未發(fā)生因設備缺陷導致的非計劃停車，對氣化裝置實施小燒嘴改造，采用新型添加劑，煤漿濃度首次達到63%以上，不僅產(chǎn)氣量提高，而且煤耗降至560千克/千標準立方米精制氣，直接經(jīng)濟效益上千萬元。

　　作為國家“十二五”煤炭深加工示范項目，未來能源100萬噸/年煤間接液化項目采用擁有自主知識產(chǎn)權的漿態(tài)床低溫費托合成煤間接液化核心技術，2015年8月項目建成投產(chǎn)實現(xiàn)一次投料成功，并產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的粗液體蠟、石腦油、液化石油氣等產(chǎn)品，填補了我國大型煤間接液化技術工業(yè)發(fā)展的空白，對于保障國家能源安全和供應多元化發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。

　　10年研發(fā)、3年建設、8年攻關，未來能源立足我國能源資源稟賦，積極穩(wěn)妥推進煤液化產(chǎn)業(yè)，為國家奉獻清潔能源，走出了一條艱難的拼搏探索之路。經(jīng)過8年多的耕耘和探索，未來能源提高了駕馭百萬噸級大型煤間接液化示范項目的管理運營和煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化能力，如今百萬噸煤間接液化示范裝置運行質(zhì)量不斷優(yōu)化，各項能源消耗不斷降低，單位產(chǎn)品煤耗、水耗分別為3.34噸和6.85噸，能源轉(zhuǎn)化率達45.6%，為歷史最好水平，各項關鍵指標均優(yōu)于行業(yè)相關標準，實現(xiàn)了年節(jié)約能耗34萬噸標煤、減排二氧化碳134萬噸的目標，為我國煤間接液化綠色低碳發(fā)展樹立了樣板。

　　挖潛優(yōu)化深耕節(jié)能降碳

　　未來能源煤間接液化示范項目由5000噸/年中試裝置直接放大至百萬噸級，在國內(nèi)甚至全球煤間接液化領域?qū)崒脔r見，技術工程化存在運行周期短、系統(tǒng)阻力大、生產(chǎn)負荷低等問題在所難免。

　　面對國內(nèi)外沒有經(jīng)驗可借鑒的示范工程，未來能源人上下團結(jié)一心，秉持“咬定青山不放松”的創(chuàng)業(yè)精神，依靠自主技術力量不斷研究攻關，近年來實施費托合成優(yōu)化升級改造、冷凝液系統(tǒng)優(yōu)化、尾氣回收利用、氨水提濃等一系列節(jié)能改造項目，解決了多個技術難題，實現(xiàn)裝置高效穩(wěn)定運行。今年4月，利用系統(tǒng)停車檢修機會，未來能源實施了9個重點檢修項目，進一步消除設備隱患和缺陷，對裝置進行優(yōu)化升級改造、挖潛增效，不僅掃清了制約系統(tǒng)高負荷穩(wěn)定運行的技術障礙，提升煤液化系統(tǒng)產(chǎn)能，而且能耗和生產(chǎn)成本顯著降低，為今后實現(xiàn)“三年一修”目標奠定基礎，裝置經(jīng)濟運行水平達到了一個新的高度。

　　此次檢修期間，未來能源還圍繞節(jié)能降碳實施了多個技改項目。為防止氣化來水煤氣中夾帶灰渣堵塞水煤氣廢鍋，他們在變換Ⅲ系列水煤氣廢鍋前增加1臺分離器，將水煤氣中夾帶的細灰渣分離出來；脫碳裝置被吸氣冷卻系統(tǒng)則針對被吸氣冷卻能力不足，存在常壓再生塔壓力高、再生效果差、蒸汽消耗高等問題優(yōu)化升級改造。

　　“脫碳裝置是全國首套低溫煤間接液化脫碳裝置。近幾年我們經(jīng)過不斷完善，裝置脫碳水平大幅度提高，但隨著合成產(chǎn)能提高、脫碳負荷進一步上升，為保障脫碳吸收效果，需增大蒸汽消耗提高溶液再生。這就導致脫碳裝置能耗增高。”未來能源合成車間副主任王亞軍介紹說。這次檢修通過增加1臺空冷器和水冷器，對被吸氣水冷器/被吸氣分離器進行擴容降壓改造，運行后每小時節(jié)約脫鹽水15噸、蒸汽10噸以上。

　　此外，氣化裝置的黑水經(jīng)低壓閃蒸罐產(chǎn)生低壓閃蒸汽，除供除氧器使用外，大部分直接用水冷器進行冷卻，導致大量熱能損失且循環(huán)水消耗較大。未來能源采用有機朗肯循環(huán)(ORC)余熱發(fā)電技術，新建一套裝機1500千瓦的ORC余熱發(fā)電機組，通過發(fā)電效率高、熱源適應范圍大的透平膨脹機、異步發(fā)電機等裝置，將氣化低壓閃蒸汽127℃的低品位熱能轉(zhuǎn)化為電能。技改項目投運后，每小時可回收低壓閃蒸汽21噸，年新增發(fā)電量1123萬千瓦時，同時節(jié)能降碳效果明顯，年節(jié)約標準煤3448噸、減排二氧化碳近5000噸、節(jié)約循環(huán)水84萬噸。

　　在十多年的發(fā)展歷程中，未來能源堅持走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路，按照循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)和污染物總量控制要求，先后投入20多億元，采用國際先進技術實施尾氣治理及污水處理改造。其中，完成鍋爐煙氣超低排放改造，配套建設除塵、脫硝裝置并穩(wěn)定運行，尾氣嚴格執(zhí)行超低排放標準。他們對裝車區(qū)、罐區(qū)及污水處理廠等產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物(VOCs)無組織排放廢氣也不放過，進行收集無害化處理；編制完成《VOCs無組織排放“一廠一策”綜合管控方案》，在廠區(qū)設置了3套VOCs在線監(jiān)測設施，均達標排放。

　　項目建設之初，未來能源就配套建設了中水回用裝置，采用“澄清+過濾+超濾+反滲透”工藝，深度處理后的高濃鹽水排至污水處理廠產(chǎn)生氯化鈉、硫酸鈉，處理合格的水全部返回系統(tǒng)利用，實現(xiàn)廢水零排放，水的重復利用率達到99%。如今，16套“三廢”污染源在線監(jiān)測設施正常運行，就像一雙雙眼睛一樣監(jiān)測著數(shù)據(jù)，并實時上傳至地方環(huán)保部門。

　　固廢利用“碳”索新路徑

　　近年來，隨著我國能源化工、鋼鐵、煤電、有色金屬等高耗能行業(yè)快速發(fā)展，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量持續(xù)攀升，每年新增排放量近40億噸，面臨“埋不了、燒不掉、沒人要”的尷尬局面。其中，煤基固廢產(chǎn)生量高速增長，不但數(shù)量龐大，企業(yè)運輸及處置成本較高，填埋儲存需要占用大量土地資源，而且組分復雜對生態(tài)環(huán)境造成一定影響。尤其是氣化渣作為煤化工產(chǎn)生的固體廢渣，其中含有部分沒有被氣化的碳、重金屬以及微小顆粒物。

　　如何實現(xiàn)氣化渣科學處置、綜合利用，成為煤化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。國家有關部門相繼出臺《“十四五”時期“無廢城市”建設實施方案》《關于推進大宗固體廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的通知》《關于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實施方案》等相關文件，要求降低煤基固體廢棄物排放，加強有效處置和綜合利用。

　　未來能源建有一個總庫容380萬立方米的工業(yè)固體廢物渣場，主要分類貯存鍋爐灰、鍋爐渣、氣化渣及回用水污泥等。為積極響應榆林市政府關于工業(yè)固體廢物資源化綜合利用的要求，更好適應新時代綠色發(fā)展新趨勢，2018年，未來能源委托有資質(zhì)的單位對鍋爐灰、渣進行綜合利用。2022年以來，他們又將目光鎖定產(chǎn)生量較大、綜合利用率較低的氣化渣，想辦法破解難題啃下這塊“硬骨”，提高固體廢棄物綜合利用水平。

　　未來能源委托第三方在工業(yè)固廢渣場附近建設的120萬噸/年氣化渣綜合利用項目已建成，預計下半年投入運行。該裝置可對氣化細渣和粗渣就地處置，提取固定碳等有效成分后制磚，生產(chǎn)符合國家及行業(yè)標準的工業(yè)產(chǎn)品，變廢為寶。

　　“氣化渣功能性研究與應用項目示范基地”是未來能源聯(lián)合榆林學院陜北礦區(qū)生態(tài)修復重點實驗室、榆林市氣化渣資源化利用工程技術研究中心建設的氣化渣功能性研究與應用基地�；�地內(nèi)占地面積約4000平方米的一片沙地上，設立的沙地復綠示范區(qū)、無土栽培示范區(qū)、灌—草—結(jié)皮風蝕一體化防治試驗區(qū)和沙地種質(zhì)資源試驗區(qū)等被分隔成若干個田塊，里面生長著中科羊草和柳枝稷等各類植物。

　　“我們基于‘以廢治廢’的理念，加強校企產(chǎn)學研合作，大力推進氣化渣功能型研究與應用示范，通過生物活化技術實現(xiàn)氣化渣改性，將氣化渣制備成碳基土壤調(diào)理劑，用于風沙地土壤改良與治理，探索解決氣化渣資源化利用難題。”未來能源總工程師柳永兵說。未來能源發(fā)現(xiàn)，氣化系統(tǒng)產(chǎn)生的飛灰、細渣懸浮在激冷水中，脫水后的氣化細渣含水率達60%至70%，不僅增加氣化細渣污水處理成本，同時在渣場堆積存放時存在環(huán)境風險。為最大限度將氣化渣“吃干榨凈”，未來能源采取“過濾+壓濾+真空干化組合”新技術，對氣化細渣進行深度脫水，在一臺設備上完成過濾、壓榨和干化全過程，含水率降至35%以下，脫除的濾液12噸/小時作為磨煤用水。氣化細渣中的固定碳含碳量為15%至30%、熱值1500大卡，脫水后送至煤粉鍋爐摻燒，實現(xiàn)熱值有效利用，既實現(xiàn)資源循環(huán)利用，又解決了環(huán)保后顧之憂。目前，氣化渣功能型研究與應用示范項目已進入實驗階段，預計今年內(nèi)完成驗收。

　　產(chǎn)業(yè)報國成就“未來之夢”

　　未來能源煤間接液化裝置主要生產(chǎn)粗液體蠟1號、粗液體蠟2號、石腦油、液化石油氣、丙烯、丙烷、混合碳四等，為國家和社會奉獻清潔能源。但在未來能源黨委書記、總經(jīng)理馬洪光看來，從原料煤轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品只是初級目標，推動產(chǎn)品由中低端向高端化、低碳化、多元化轉(zhuǎn)變，才是煤液化產(chǎn)業(yè)推動煤炭清潔高效利用、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)報國的初心使命，更是適應新發(fā)展格局、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向，也是實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。

　　能源變革，未來已來。未來能源充分發(fā)揮低溫費托工藝烷烴含量高、碳鏈分布寬、含蠟餾分含量占比較大的獨特優(yōu)勢，瞄準“高端精細、低碳多元”方向，在高端化工產(chǎn)品領域持續(xù)創(chuàng)新突破，在原設計產(chǎn)品方案的基礎上成功研發(fā)生產(chǎn)出不同熔點、不同牌號的高端費托蠟新產(chǎn)品。2020年10月，10萬噸/年費托蠟精加工裝置建成投產(chǎn)，獲得石油化工路線難以獲得的特種超硬蠟、高熔點蠟、食品級蠟等產(chǎn)品，實現(xiàn)了煤基產(chǎn)品高端化、多元化、精細化。

　　其中，115#高熔點蠟是國內(nèi)最高熔點的費托蠟，并且產(chǎn)品各項指標可與國外生產(chǎn)的同類產(chǎn)品媲美，一舉打破國外壟斷，填補國內(nèi)空白，一經(jīng)投放市場就迅速在國內(nèi)外引起了強烈反響，并獲得了歐盟認證，暢銷歐洲、美洲、東南亞等10多個國家和地區(qū)。這種精制蠟主要應用于聚氯乙烯潤滑劑、熱熔膠、印刷油墨、化妝品、食品、塑料加工和涂料等領域，產(chǎn)品附加值更高，成為企業(yè)新的經(jīng)濟增長點，又為美好生活“添彩”。

　　著眼長遠，未來能源在保障百萬噸級煤液化項目安全穩(wěn)定高效運行的前提下，科學謀劃未來發(fā)展規(guī)劃，打造新型煤化工企業(yè)轉(zhuǎn)型“升級版”。

　　此前，未來能源通過自主創(chuàng)新掌握高溫費托合成關鍵技術，建成運行的10萬噸/年高溫費托合成工業(yè)示范裝置，可將煤炭“一步法”制成烯烴類產(chǎn)品，實現(xiàn)了我國高溫費托合成技術的重大突破，填補了國內(nèi)空白，居國際領先水平。未來能源也因此成為國內(nèi)唯一一家實現(xiàn)高低溫費托合成技術工業(yè)化應用的企業(yè)�；�于此，未來能源正在規(guī)劃建設50萬噸/年合成氣高溫費托制化學品及產(chǎn)品延伸項目。該項目包括高溫費托合成、烷烯轉(zhuǎn)化處理、聚合物以及C4聯(lián)合裝置等，采用具有自主知識產(chǎn)權的高溫費托合成技術，將100萬噸/年煤液化裝置副產(chǎn)的C5到C12組分、直分C4及丙烷等低附加值產(chǎn)物一并深加工處理，生產(chǎn)α-烯烴、丙烯、高碳酯、乙酸仲戊/己/庚酯等。同時該項目在設計之初便遵循“源頭減碳、過程降碳、產(chǎn)品固碳”的綠色發(fā)展理念，將不再新建空分、氣化、凈化、燃煤鍋爐等裝置，通過技術改造充分挖掘一期工程潛能及富余原料氣，進一步降低裝置能耗。

　　“未來，我們將堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳發(fā)展之路，按照高端化、多元化、低碳化、園區(qū)化、終端化的發(fā)展思路，依托自身核心技術優(yōu)勢，加快建設50萬噸/年高溫費托合成工業(yè)化示范及配套的產(chǎn)物深加工裝置，規(guī)劃打造α-烯烴、高端精制蠟、煤基特種油品、精細化學品、合成樹脂‘五大產(chǎn)業(yè)鏈條’，形成以高端化、精細化的化工品為主、清潔油品為輔的‘少油多化、油化結(jié)合’高端精細化工產(chǎn)業(yè)集群，進一步延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加值，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構，建成高端煤液化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展示范基地，持續(xù)為國家清潔能源發(fā)展持續(xù)創(chuàng)造更大價值，實現(xiàn)未來之夢。”馬洪光表示。