中国在全球率先攻克百万吨级煤直接制油技术瓶颈

　　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。