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煤炭間接液化 成果直接轉化(創新故事)

時間:2017-07-27 來源:

20161221,賀蘭山下,寧東能源化工基地。

1030分,神華寧煤400萬噸/年煤制油工程加氫裂化裝置引精制尾油升溫,19時,裂解反應開始,2030分,產出高品質清潔柴油,2350分,各項指標分析合格并向成品油罐區送料。這標志著全球單套裝置最大的煤制油工程打通全廠工藝流程,實現一次性投料試車成功。

煤制油,是困擾我國這樣一個“缺油、少氣、富煤”國家多年的難題。1923年,德國科學家費舍爾和托普舍發現了一氧化碳和氫氣反應合成烴的“費托合成反應”,這是煤炭間接液化合成油的關鍵一步。而在1924年,就有中國人開始探索這方面的技術途徑。1951年,科學家趙宗燠通過改造錦州的鈷基費托合成油廠,生產出新中國第一桶煤制油。后來隨著1959年大慶油田的發現,相關的技術開發也暫告一段落。

然而,全球石油資源的不可持續、石油價格的波動起伏、特定國家和區域的石油供應風險以及保障我國能源安全的現實需要,仍然是繼續開發煤制油技術的動力。1997年開始,中科院山西煤化所李永旺研究員在已有成果的基礎上,整合研發團隊,開展系統研究,成功突破一系列技術瓶頸。“我們一開始的定位就是要把技術做到有經濟性,起碼要做到與天然石油煉制相接近的水平。團隊瞄準了優勢明顯的漿態床合成油技術進行攻關,當時就希望能在中國建成百萬噸級的煤制油工廠。”李永旺說。

技術上破題后,要讓成果真正走出實驗室的“瓶瓶罐罐”,實現大規模的工業化,還有很長的路要走。2006年,中科院山西煤化所聯合內蒙古伊泰集團、山西潞安集團、中國神華集團、徐州礦業集團等大型煤炭企業組建了中科合成油技術有限公司,形成了集基礎研究、技術開發、工程設計、催化劑生產、特種專用設備的制造、工程總承包為一體的技術支撐體系。通過引入社會資本和市場化的運作機制,不僅為科技成果轉化提供了資金保障,也改變了一些科研人員的固有觀念,打通了成果產業化的“最后一公里”。

2008年,適用于高溫漿態床費托合成的鐵基催化劑研制成功,實現工業生產,中試裝置上2000多小時的連續穩定運轉,標志著新一代高溫漿態床煤制油的成套工藝技術形成。2011年,神華寧煤集團采用中科合成油團隊成套工藝技術,建成世界上單套規模最大的年產400萬噸的煤制油商業裝置,并于201612月試車成功,生產出了高品質的柴油、石腦油、蠟等產品。在費托合成反應發現93年后,一舉使我國進入到少數掌握煤制油工業化技術的國家行列,并使我國煤制油技術達到了國際領先水平。

 

中科合成油技術有限公司副總經理、研發中心主任楊勇介紹,作為對石油基油品的有效補充,煤制油技術的商業化推廣是傳統能源向可再生能源供應系統轉變的重要過渡,對增強我國能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用具有重大的現實意義。目前,我國正在實施的煤制油項目總規模達1350萬噸/年油品,在此基礎上,中科合成油還進一步開發重油加工、天然氣制油、生物質制油等技術,不斷提升大型工程化研究和設計能力,積極開拓美洲、非洲、澳洲、東南亞、中東、歐洲等海外市場。

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