作者:丁佳 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/5/18 18:40:03
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制油,以煤的名义 中国煤制油工业创造历史

 

12月5日22时16分,反应器开始投料;12月9日23时03分,产出合格腊;12月18日8时,产出高品质清洁柴油;12月21日23时50分,各项指标分析合格,煤制油全流程贯通。

16天,中科合成油技术有限公司总经理李永旺悬着的一颗心终于放下。在他的面前,贺兰山下,茫茫荒漠中,中国神华宁煤集团这台世界上单套规模最大的年产400万吨煤制油装置一次性试车成功,创造了中国煤制油工业的历史,也了却了李永旺所代表的几代中国科学院科研团队30年的心愿。

给中国“留一手”

石油被称为“工业的血液”,是工业发展和交通运输必不可少的能源物资,但中国是一个富煤缺油的国家,2016年我国石油总消费量达到5.56亿吨,有将近三分之二的石油依赖于进口。石油资源的短缺一直困扰我国经济社会发展,不稳定的国际环境和石油供给渠道严重干扰着中国未来的可持续发展。

相比之下,中国拥有相对丰富的煤炭资源,煤炭是我国最重要的基础能源。有预测表明,在今后几十年内,煤炭在中国能源消费中仍然占据主导地位,我国“以煤为主,多元发展”的能源方针短期不会发生变化。

“如果能将一部分煤转化为柴油、汽油等液体燃料,弥补部分石油缺口,就可缓解石油供应紧张的局面,在国际石油供给出现危机时就可以从容应对,化解我们可能出现的能源困局。”李永旺说。

把煤变成油,难度极高。但李永旺感到,只有把这块硬骨头啃下来,才能为国家能源战略真正作出贡献,给国家能源安全“留一手”。

2006年,李永旺工作了多年的中科院山西煤炭化学研究所做出了一个在当时看来颇为大胆的尝试,它联合多家煤炭公司,成立了中科合成油技术有限公司。李永旺的身份,也从研究员变成了总经理。

中科院成立这家企业唯一的目标,就是要把中科院几十年的研究成果进一步推向产业化,把煤变成油。

超级工厂的幕后英雄

中科院山西煤化所上世纪80年代就开始了煤炭间接液化的技术攻关,但由于技术与经济限制,一直没有规模化生产。1997年,李永旺重新组织团队,立志要做出中国自己的煤制油技术。

此后是数年如一日的潜心钻研。到了2005年,事情出现重大转机。李永旺发现,采用低温浆态床合成,在200~250℃下反应,费托合成产生的大量反应热不能得到很好利用,于是他大胆提出将反应温度提高到高温区260~290℃,将能源利用效率提升了5~8个百分点。

这一概念的突破,成为浆态床费托合成技术提升的关键。2009年,两个年产16万吨煤制油示范厂投产,在经历7年多的长周期运行后,它们验证了高温浆态床煤变油技术的国际先进性,为百万吨级中国煤制油商业装置建设奠定了技术基础。

2011年,神华宁煤决定采用李永旺团队开发的高温浆态床煤制油成套工艺技术,建设世界上单套规模最大的年产400万吨的煤制油商业装置,研发团队提供间接液化成套技术工艺软件包,提供了单台产能达到50~80万吨/年的大型浆态床反应器设计、制造和控制技术,提供自主规模化生产的费托合成铁基催化剂产品,为项目的投产试车提供了全方位的技术支持。

2016年12月,这个超级煤制油工厂建成并试车成功,生产出了高品质的柴油、石脑油、蜡等产品,一举使我国进入到少数掌握煤制油工业化技术的国家的行列,并使我国煤制油技术达到了国际领先水平。

工程建成投产后,中共中央总书记、国家主席习近平作出重要指示,指出这一重大项目建成投产,对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义,是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索,是实施创新驱动发展战略的重要成果。这充分说明,转变经济发展方式、调整经济结构,推进供给侧结构性改革、构建现代产业体系,必须大力推进科技创新,加快推动科技成果向现实生产力转化。

对李永旺、以及中科合成油上千名站在这一重大工程背后的科研技术人员来说,这可能是对他们数年奋斗的最好褒奖。

“可以说,中科院30年的科研底蕴,20年的创新超越,10年的产业推广,铸就了中国煤制油今天的辉煌。”中科院山西煤化所副所长房倚天感慨。

面向可持续的未来

目前,研发团队针对我国拥有大量低阶煤资源难以有效利用的现实,提出了低阶煤分级液化的煤制油新工艺。该技术已经完成了年处理原煤1万吨的工业中试装置的试验运行,打通了全部工艺技术流程,正在新疆规划和设计百万吨级的商业装置,有望形成新一代煤制油工业技术。在分级液化技术开发过程中,还衍生出了高效的焦油温和加氢处理和生物质高效转化的新技术,并已开始商业化应用推广。

“煤制油技术的大规模商业化推广是对石油基油品的有效补充,是传统能源向可再生能源供应系统转变的重要过渡,对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大的现实意义。煤制油技术在中国的成功应用,将对全球能源技术革命产生重要的影响。”中科合成油副总经理、研发中心主任杨勇说,“中科合成油在技术开发和产业化应用的持续创新,得益于中科院机制体制的创新。随着国家知识产权保护体系的日益完善,相信我国科研人员会有更为持续的创新动力和环境。”

这也是中科合成油继续前行的动力。目前,采用高温浆态床合成油技术正在实施的煤制油项目总规模达到1350万吨/年油品。中科院的科技成果,遍布了内蒙古、山西、贵州、新疆等地,真正将论文写在了祖国大地上。

李永旺透露,中科合成油还将打造北京怀柔科技创新城技术平台,进一步开拓天然气制油、生物质制油等技术,同时积极开拓美洲、非洲、澳洲、东南亚、中东、欧洲等海外市场,积极响应国家“一带一路”倡议。

“从实验室‘瓶瓶罐罐’到大规模工业化需要时间。煤制油是人才、技术、资金密集型的项目,需要长期技术积累和多专业人才联合攻关才可能获得突破。”李永旺说,“但我们是‘中科系’企业,我们不做则已,做,就要做到最好。”

 
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2017/5/18 20:55:12 lwg
不仅致敬,祝愿致富!
2017/5/18 20:33:27 Chiyankun2016
好!这类煤炭清洁燃烧的课题步子还可以更大一点,主要是国家要下决心。
目前已有2条评论
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