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煤制油:創新是最好的催化劑

時間:2017-08-18 來源:

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  “煤好未來,油我創造”。在神華寧夏煤業集團煤制油分公司,這句標語十分醒目。對于神寧人而言,這并不僅是一句口號,更代表著愿景與行動——懷揣著對“煤好未來”的憧憬,神寧人用“忘我干、創新干、精益干、正氣干”的精氣神,建成年產400萬噸的煤炭間接液化示范項目。

  這是目前世界上一次性投資規模最大的單體石油化工項目。神寧人善于冒險、勇于創新,攻克了一個個重大技術難題,帶動了一大批化工裝備制造企業迅速做強,使“中國制造”在世界舞臺上揚眉吐氣。

  突破煤制油多道瓶頸

  寧夏地處陜甘寧蒙能源化工的金三角地帶,煤炭資源十分豐富。如何把資源優勢轉化成經濟優勢,是當地經濟社會發展中迫切需要解決的課題。寧夏回族自治區常務副主席張超超說。

  我們的煤炭資源儲量大,但發熱量一般在4000大卡左右,和內蒙古、陜西相比煤質差不少。如果把煤炭運往華東、華北地區,成本也更高,很難有競爭優勢。神華寧煤集團副總經理姚敏說,寧夏很早就意識到,要想讓煤炭產業有更好的發展,必須實現資源的就地轉化。因此,在21世紀初,神華寧煤就提出了打造產業集群、技術集聚、人才集中、綠色和諧的高標準、高效率、高效益的世界級現代煤化工基地。

  在煤化工基地的產業布局中,神華寧煤又選擇了以煤制烯烴和煤制油作為龍頭。神華寧煤集團董事長邵俊杰告訴記者,當時國內煤制烯烴的技術已經相對成熟,但煤制油還處于探索階段。由于我國富煤、貧油、少氣,石油對外依存度突破60%,油氣消費的過快增長和過高的對外依存度,不僅增加了經濟發展的成本,也給國民經濟命脈和能源安全帶來了威脅。因此,神華寧煤決定在煤制油領域闖出一條路子。

  2002年,神華寧煤開始啟動煤制油項目;2003年,作為國家能源安全示范工程的煤制油項目落戶寧東。在隨后的9年里,神華寧煤陷入了與南非沙索公司拉鋸式的艱苦談判中。

  姚敏回憶說,沙索公司掌握著煤制油的核心技術,在談判中牢牢掌握著話語權,他們不僅要求控股煤制油項目,獲得一定的煤炭資源開采權,而且要求中方承諾,無論國際油價走勢如何,都必須保障對方獲得15%的收益。如此苛刻的條件,讓雙方的談判遲遲未能取得實質性進展。

  2010年,中科合成油公司在內蒙古伊泰建成了年16萬噸煤炭間接液化項目生產線并生產出合格產品,打破了煤炭間接液化技術受制于人的局面。神華寧煤決定采用具有自主知識產權的中科合成油公司中溫漿態費托合成成套技術,獨資建設年產400萬噸的煤炭間接液化項目。

  技術路線確定了,新的課題又擺在了神寧人的面前:人才瓶頸如何突破?

  很多煤炭企業搞煤化工,都是通過兼并化工廠來解決人才緊缺的問題。但是在寧夏,優質的化工廠基本上都是其他央企旗下的公司,差的化工企業技術落后,還瀕臨破產。姚敏說,為了解決人才短缺的問題,神華寧煤提出了尋才、求才、納才、育才的人才理念,對一些高技術領域的人才,不求所有,但求所用;對研發人才則通過搭建研發平臺,共同研究課題。

  有了人才做支撐,神華寧煤不斷對世界先進的煤化工技術進行引進、消化、吸收、再創新。煤制油分公司氣化廠機械動力部部長白海告訴記者,在煤炭的清潔利用中,煤氣化是十分重要的環節。過去,我國氣化爐的燒嘴都從德國進口。不過,德國的燒嘴不僅價格昂貴、進口周期長,而且點火成功率很低。

  煤制油對燒嘴的性能要求很高,我們就要求德國公司進行技術改造,但他們對改造方案全盤否定。白海說,為了盡快解決問題,神華寧煤與中船重工旗下的研究所合作,聯合進行攻關,有效地提升了氣化爐嘴的點火效率。

  神寧煤化工烯烴公司MTP裝置是世界首套工業化應用甲醇制丙烯裝置,由于尚無可借鑒的經驗,在運行過程中同樣暴露出了如丙烯產品收率過低、大馬拉小車、能耗過高等諸多影響安全生產的瓶頸問題。為此,神華寧煤借助合理化建議、QC技術小組、專項技術攻關3大工作載體,形成了自己的技術方案,最終獲得了魯奇公司MTP技術15%的全球專利技術轉讓費。

  在神華寧煤,類似的創新成果不勝枚舉。邵俊杰表示,神華寧煤已經掌握了煤炭液化、煤制聚烯烴、煤制聚甲醛、煤質甲醇/二甲醚等多項主流現代清潔煤化工工藝技術,實現了煤炭的高附加值轉化和產業鏈條延伸升級。

  協同帶動裝備國產化

  神寧煤制油項目的投資規模超過550億元,工藝設備總臺(套)數在9245臺(套),其中靜設備約5976臺,轉動設備約3269臺(套),超限設備近400臺,大型和超大型機組約60臺(套),這在業內項目建設中是十分罕見的。神寧集團黨委副書記、總經理嚴永勝說。

  這么大規模的投資,自然少不了各式各樣的大家伙。是采用進口設備,還是采用國產設備?一般來說,很多項目業主為了規避建設風險,往往會選擇有實力的制造商,甚至不惜花高價從國外進口,也不愿意選用國產設備,以避免設備出現故障,造成工期延誤或給項目造成損失。

  嚴永勝告訴記者,此前與南非沙索公司談判中的種種遭遇,讓神華寧煤清醒地意識到,如果不掌握自主技術,在今后的發展中仍然會處處受到掣肘。神華寧煤下定決心,誓要打破國外壟斷,為國內科技創新和民族工業發展爭口氣。

  為了幫助推動國產技術和民族工業發展,神華寧煤煤制油項目承擔了37項重大技術、裝備及材料自主國產化任務,成為了國家重大示范型實驗基地。一批國內裝備制造業企業敏銳地抓住這一重大機遇。他們迅速聚集到寧東,參與神寧煤制油項目的建設。在他們看來,這一項目將為企業搭建起邁向世界級舞臺的橋梁。

  后來的實踐也充分證明,正是依托煤制油項目建設,一大批國內企業在合力攻關過程中共同成長,與西門子、三菱重工、殼牌等知名企業同臺競技,使中國制造揚眉吐氣。

  杭州杭氧集團公司為神寧煤制油項目研發試用的10萬標方級大型空分成套設備,1小時生產氧氣可充滿14座北京奧運水立方,已經成為目前世界上最大的單機容量制氧裝置,杭氧公司因此一躍成為世界空分強企。

  寧夏吳忠儀表公司為煤制油氣化裝置研制的調節閥,使用壽命延長了兩三倍,價格不到國外知名品牌的一半。

  P91鋼管原來從美德日進口,每噸15萬元,1年多才能交貨。北方重工集團承擔超級P91高端鋼管技術攻關,價格下降了70%,交貨期僅90天。

  蘇州安特威閥門公司依據干煤粉裝置的特殊需求,研發出全球第一臺雙盤閥,使用壽命高出德國產品的一倍,一舉成名。

  資料顯示,神寧煤制油項目的國家示范實驗室作用得到了極大的釋放,按工藝技術、裝備臺套數統計國產化率達到98.5%,按投資額統計達92%以上,助推了民族裝備制造企業跨越式發展,縮短了與國際先進技術的差距,加快終結了進口技術和裝備制造產品的暴利時代,真正實現了技術逆襲。

  據統計,上述企業用于國產化攻關的投入約57.6億元,后續獲得了多項煤化工裝備與材料訂單,新增銷售收入87.3億元。

  可以說,中國煤制油化工裝備制造從神華寧煤的煤制油項目飛向了世界。張超超表示,在煤制油項目建設中,神華寧煤突破了多項煤制油化工工程化及大型裝備制造、成套設備集成技術難題,提高業內相關技術的進步,為國家大型煤化工等生產工藝提供了有力的技術支撐。

  產業轉型進入第二季

  對于神華寧煤人而言,2016923日注定是值得銘記的一天。

  這一天,在大洋彼岸的美國德克薩斯州,姚敏代表神華寧煤與美國頂峰集團簽署了神寧爐氣化技術許可合同,標志著神華寧煤由此邁出了從技術引進向技術輸出的堅實一步。

  姚敏告訴記者,煤氣化裝置是煤制油項目的龍頭裝置,承擔著全廠原料氣的供給任務,過去核心技術一直掌握在國外幾家大公司手中。神華寧煤過去采用的是德國西門子公司的GSP干煤粉氣化技術,但西門子公司在工藝技術和設計上尚有不成熟之處,而且沒有辦法得到徹底解決。

  2012年,神華寧煤全面啟動了新型氣化爐的研發工作。次年,日投煤2200噸干煤粉全套氣化技術(神寧爐)問世,并獲得15項發明專利,具有自主知識產權,打破了國外技術壟斷。更重要的是,由于神寧爐解決了GSP氣化技術只能吃精煤的缺陷,能通吃各種煤,為劣質煤清潔利用提供了途徑。

  神華寧煤集團將神寧爐全面用于神寧煤制油項目,終止了德國西門子24GSP氣化爐的工藝包及專利許可合同,為項目節省資金約2億元。在此后的多次競爭中,神寧爐最終迫使西門子退出了我國煤氣化市場。

  如今,神寧爐已經成為繼美國GE、德國西門子、魯奇加壓氣化、殼牌氣化爐之后,最具發展潛力和提升空間的新型氣化爐成套裝置,并在更廣闊的國際舞臺上大放異彩。

  正是依靠執著的創新追求,神華寧煤不斷拓展和充分利用各種資源,持續創新,使煤制油的發展之路走得更寬、更穩、更遠了。嚴永勝說。

  在神華寧煤自己研發的產品走向海外的同時,借助神華寧煤工程平臺,部分國產裝備企業從國內一線躋身世界一流企業行列,并揚帆出海,產品成功打入歐洲、東南亞以及中東地區。

  例如,河鋼集團舞陽鋼鐵公司的鋼板出口中亞、中東地區,用中國鋼板推動中國制造走出去。江蘇海鷗冷卻塔公司在煤制油項目中研發大型環保型冷卻塔群的成功,隨后成功中標土耳其速馬電廠項目,進入西門子全球采購系統,打入美國市場,收購了多個國家和地區的企業。

  記者了解到,目前,神華寧煤正在借助一帶一路建設開展中東地區的合作,其中,與沙特方面共同合作建設的70萬噸煤基新材料項目正在加快推進。

  隨著技術創新不斷取得新突破和國產裝備制造業水平的快速提升,神華寧煤的產業轉型升級也將進入更加精彩的第二季邵俊杰表示,下一步,神華寧煤將繼續加快推動煤化工技術的升級和服務能力的提升,讓有中國特色的煤化工技術走向世界。

  邵俊杰說,過去,神華寧煤一直在生產實實在在的產品,這是公司的主業與本行。在未來的發展中,神華寧煤將致力于提供煤化工領域的技術解決方案,成為清潔能源解決方案的供應商。相信在不久的將來,煤制油會成為又一張亮麗的中國名片

 

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