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中国在全球率先攻克百万吨级煤直接制油技术瓶颈
发布时间:2012年10月12日  来源:新华网内蒙古频道  点击:5939次     双击自动滚屏

  新华社呼和浩特10月10日电(记者惠小勇 于嘉 任会斌)中国首条百万吨级煤直接液化示范生产线自2009年试生产以来,科技人员相继突破催化剂国产化、关键设备耐磨等系列技术瓶颈,实现生产线平稳运行,环保和经济指标也好于预期。

  坐落在内蒙古伊金霍洛旗境内的这条生产线,由中国最大的煤炭企业神华集团建设、运营,工程总投资约126亿元,设计年产柴油、石脑油、液化石油气108万吨,对保障中国能源安全具有重要意义。

  示范生产线由50多套生产和辅助装置组成,长约1.2公里。记者在现场看到,乌黑的煤粉从生产线一端送进生产装置后,在生产线末端就变成了清澈透明、纯净如水的柴油等产品。

  “每批煤粉进入生产线后,参与反应的时间约为24小时,整条生产线每24小时消耗煤炭约1万吨,产柴油等液体燃料约3000吨。”神华煤制油化工有限公司副总裁、总工程师舒歌平说。

  神华百万吨级煤直接制油示范生产线,是中国乃至全球唯一的煤直接制油工业化生产线。此前,只有美国等国家完成了煤直接液化制油技术中试,但是没有投入工业化应用。

  “这条生产线的规模是国外最大同类装置的30倍,从建设到调试、运行,曾遇到一系列技术瓶颈。我们坚持自主和集成创新,通过与高校、科研院所、装备制造企业合作攻关,已解决这些难题。”舒歌平说。

  据介绍,在催化剂的选用和制备方面,2002年筹划项目时,公司曾想用日本产的催化剂,但要大规模使用研磨机,且需消耗大量水和金刚砂。为节约、环保,神华集团联合高校、科研院所攻关,自主开发出纳米级催化剂,应用效果好,催化效率也比国外同类催化剂高4到5个百分点。

  “面对生产线关键设备减压阀磨损快的现象,我们还攻克难关,开发出使用寿命更长、更加耐磨的减压阀。”舒歌平说。

  百万吨煤直接制油生产线对减压阀的耐磨性要求极高,最初减压阀从国外进口,4个阀组价格高达4000多万欧元,但阀芯在48小时内就出现磨损。针对这一难题,企业联合国内高校、科研院所、厂家攻关,自主研制出寿命突破2000多个小时的减压阀,其使用寿命超出国外同类产品一倍以上。

  对于大型反应器中矿物质沉聚、结焦这一化工行业的世界性难题,神华煤制油化工有限公司与北京化工大学合作设计了技术模型,模拟出反应器运行的最佳参数,并在反应器内增加和调整了一些构件,成功解决了矿物质在反应器中沉聚、结焦等问题。

  此外,自示范生产线启动以来,科技人员还攻克了超大型设备制造和焊接组装等难题,形成了具有自主知识产权的煤直接液化成套工艺技术。“这个项目已经获得发明专利26项、实用新型专利20项,其中煤直接液化核心工艺获得美国、俄罗斯等8个国家的发明授权。”舒歌平说。

  中科院山西煤炭化学研究所研究员、煤转化国家重点实验室副主任李永旺表示,这个示范项目的实施,加快了中国煤制油技术的工业化进程,提高了煤化工技术和装备制造水平,并为煤制油产业的进一步发展积累了运营经验。

  然而,这个示范项目在启动之初,曾受到多种质疑:国内外无产业化经验,技术风险大;生产线投入巨大,存在市场风险;吨产品耗水量大;把煤转化为油的能源利用效率低……

  神华煤制油化工有限公司党委书记林长平说,依照2009年以来的试产数据综合测算,目前示范生产线每生产一吨油品耗煤3.5吨,除去燃料煤,每生产一吨油品的净原料煤消耗量为2吨,煤炭转化率达到91%。目前,综合测算煤直接制油项目的能源利用率已经达到57.42%,而中国内地大型火电站的能源利用率只有30%左右。

  此外,神华百万吨级煤直接液化制油示范项目的环保投入已累计达10亿多元,配套建设了先进的“三废”处理和余热、尾气回收等设施。其中,污水经处理后循环使用。

  林长平说,全厂的设计水耗为每吨油品10吨左右,目前综合水耗为7.3吨左右,其中生产每吨油品的净水耗约为5.7吨。而目前投资2.5亿元的水深度处理项目正在实施,今年底将投入运行,到时每吨油品的综合水耗将降到6吨以下。

  在经济指标方面,去年这个项目即实现利润4.06亿元,利税12.13亿元。今年上半年已经盈利7.97亿元,全年盈利将创新高。

  相比之下,近年来由于国际原油价格高位运行,中国的炼油厂纷纷陷入亏损的境地。

  舒歌平说,由于积累了技术和管理运营经验,设备国产化率提高,今后如果新建同等规模的煤直接制油生产线,生产线的建设和调试周期将大大缩短,成本将进一步降低,市场优势更为明显。

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