◆2023年,国家能源集团化工产业共生产油化品2923万吨,煤制油公司、包头化工、榆林化工、新疆化工、宁夏煤业煤制油分公司等各化工企业均实现污水近零排放。
◆国家能源集团坚持高端化、多元化、低碳化发展方向,加大高端化工新产品开发力度,研发生产高性能、高附加值、稀缺产品,实现产品在高端领域、尖端领域的应用。
一部新中国能源发展史,也是一部能源革命史。
人类社会经历了柴薪时代、煤炭时代、油气时代三次重大能源变革,每次能源技术创新都使能源利用方式发生结构性改变。
上世纪90年代,随着社会经济快速发展,我国油气资源不足与需求增长之间的矛盾日益突出,充分发挥我国煤炭资源丰富的优势,发展现代煤制油和煤化工技术,实施能源替代战略,减少对国外石油过度依赖,是保障国家能源安全的必然选择,也是国家能源产业转型升级的重要举措。
面对我国富煤贫油少气的能源资源禀赋,为使煤制油化工尽快实现工业化生产,国家能源集团高举推动能源科技自立自强、领航煤化工产业高质量发展的大旗,开始了自主研发的尝试。经过二十多年发展,成功开发出煤炭直接液化、费托合成、甲醇制烯烃及干煤粉加压气化等具有自主知识产权的工艺技术,成功建成并运营鄂尔多斯煤直接液化、包头煤制烯烃(MTO)、宁煤煤制丙烯(MTP)、宁煤煤间接液化四大示范工程,成为目前世界上唯一同时掌握百万吨级煤直接液化、煤间接液化和煤制烯烃关键技术的企业,在现代煤化工领域形成完整的技术研发、工程建设、生产运营、市场销售服务体系。
敢为人先
开辟煤炭清洁转化新途径
自1993年我国从石油出口国转变为进口国以来,石油对外依存度逐年提高。鄂尔多斯108万吨/年煤直接液化示范项目在这样特殊的时代背景下应运而生。项目于2004年8月开工建设,2008年底投料试车并一次取得成功,摸索出一套拥有自主知识产权的世界级科研开发成果——百万吨级煤直接液化制油技术。
与此同时,国家能源集团大胆采用中科院大连化学物理研究所DMTO技术,解决石化领域“煤代油”问题。经过41个月的艰苦奋战,2010年8月8日,包头煤制烯烃装置试车产出合格聚乙烯和聚丙烯,并带动我国煤制烯烃产业的勃兴。随后,利用包头项目积累的技术和成果,榆林化工60万吨/年甲醇制烯烃项目和新疆化工68万吨/年煤基新材料项目相继建成投产。
在宁东能源化工基地,宁夏煤业相继建成60万吨/年煤基甲醇项目、6万吨/年聚甲醛项目和50万吨/年煤基烯烃项目,并研发出具有宁煤自主知识产权、煤种适应性宽泛、性能卓越的“神宁炉”,一举终结国外干煤粉气化(GSP)技术在中国市场的垄断。2013年9月,国家发展改革委正式核准400万吨/年煤间接液化示范项目,要求将项目建成示范工程,承载重大技术、装备及材料自主创新和国产化任务。3万多名参战人员日夜奋战,仅用39个月就完成项目建设,完成37项国家重大技术、装备及材料国产化任务,装备国产化率达到98.5%。
国家能源集团煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃,皆为中国历史上首次出现的大型现代煤化工工程,三条工艺技术路线均获得国家科技进步奖一等奖,具备现代煤化工主要技术工业化应用所需的实力,奠定了中国煤化工产业的国际地位。各项目成功实现商业化运营,并在煤制油化工领域形成集技术研发、工程建设、生产运营、市场销售于一体的完整体系,为我国煤炭清洁转化和高效利用探索出一条适合国情的发展新途径。
精益求精
实现安全稳定清洁运行
2016年7月19日,习近平总书记来到宁夏煤业400万吨/年煤间接液化示范项目施工现场,发出“社会主义是干出来的”伟大号召。同年12月28日,在400万吨/年煤间接液化示范项目打通全流程、产出合格油品之际,习近平总书记作出重要批示:“希望同志们再接再厉、精益求精,保证项目安全、稳定、清洁运行,不断扩大我国在煤炭加工转化领域的技术和产业优势,加快推进能源生产和消费革命,为实现‘两个一百年’奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大的贡献。”
国家能源集团深入开展“社会主义是干出来的”岗位建功行动,持续推动煤制油煤化工示范项目优化升级。鄂尔多斯煤制油项目不断攻坚克难,先后攻克煤液化沉积、磨损、结焦等世界性难题,牢牢掌握煤直接液化的核心技术,装置单周期运行420天,远超设计值310天,高压煤浆进料泵、高差压阀等关键设备实现国产化。包头化工开展气化炉专项攻坚行动,核心装置气化炉运行创历史最好水平,实现稳产高产。
宁夏煤业集中优势资源对400万吨/年煤制油装置先后实施570项重大技术改造,解决了影响装置达产的瓶颈问题,2021年12月19日项目全面达到设计产能,主要工艺指标达到或优于设计值。经过持续优化,“神宁炉”应用取得巨大成功,连续运行天数提升到200天以上,工艺指标合格率达实践99%以上,自控投用率达99%以上。实施大型煤化工装置动力站公用工程控制系统优化研究项目,动力厂所有锅炉控制回路均实现全自动运行,自控率达100%,各生产装置达到最经济化运行,内外管网各压力等级的温度控制精度比原来更高,环保指标运行平稳率更优。加快建设煤制油智能示范工厂,稳步推行“黑屏操作”,煤制油煤耗、水耗、电耗等单耗指标均低于设计值,产量稳定保持在超设计产能5%的水平,企业盈利能力得到极大提升。
2023年,集团公司化工产业共生产油化品2923万吨,为解决油气资源短缺、降低对外依存度、保障国家能源安全作出贡献。煤制油公司、包头化工、榆林化工、新疆化工、宁夏煤业煤制油分公司等各化工企业均实现污水近零排放。
创新引领
向高端化多元化低碳化发展
2021年9月13日,习近平总书记在视察榆林化工时强调,“煤化工产业潜力巨大、大有前途,要提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。”
煤制油煤化工产业高质量发展是国家能源安全战略所需、发展所向。国家能源集团坚持高端化、多元化、低碳化发展方向,勇担高端化发展先锋,加大高端化工新产品开发力度,研发生产高性能、高附加值、稀缺产品,实现产品在高端领域、尖端领域的应用;勇担多元化发展先锋,推动煤化工原料路线及工艺路线多元化,从单一的油品和聚烯烃产品生产,向“油—化—新材料”多元化产品生产体系转变,不断丰富化工产品品类;勇担低碳化发展先锋,从生产工艺的源头、过程和末端同时发力,探索大规模二氧化碳捕集、封存和综合利用,促进煤化工产业低碳化发展。
集团化工板块企业积极探索产业高质量发展新路径,不断延伸产业链,提升产品附加值。鄂尔多斯煤制油公司依托煤直接液化先期工程,成功研发出系列煤基特种燃料,涵盖了“陆、海、空、天”等应用领域,同时结合项目丰富的运行管理经验,成功开发了具有自主知识产权的煤直接液化新一代技术。榆林化工成功建成世界首套5万吨/年聚乙醇酸(PGA)示范项目,掌握PGA共聚与共混改性技术,解决了PGA加工窗口窄、易吸水降解、韧性不足等技术难点,试制购物袋、刀叉勺、餐盒、水杯、吸管等一次性制品,涵盖国家禁塑名录中禁止使用的所有应用场景,为国家禁塑政策落地提供产能支撑。新疆化工6款聚丙烯产品通过新版食品安全国家标准检测,能够应用于食品接触材料相关领域,打通坚持市场导向、突出产销协同的关键环节,加速推动煤化工产业迈向高端化、多元化。
宁夏煤业加快新技术新产品研发,开发费托蜡、单碳正构烷烃等高端新产品,煤直接液化项目从最初设计生产4种产品发展到现在可生产五大类21种产品,实现由单一油品向多元化高端产品的转变。α—烯烃中试装置成功产出C6、C8产品,并以此为原料研发出POE产品;自主开发的矿用润滑油、井下车用柴油、加固高分子材料等一批面向内需产品加快推广;20万吨/年费托蜡项目按期投产,并产出全系列合格产品。在煤制油化工产业,催化剂的重要性堪比电子产业中的芯片,低碳院与宁夏煤业联合研发的二代费托合成催化剂完成工业试产试用,新型聚丙烯Z-N催化剂中试装置建成投运。
2023年下半年,煤制油煤化工成功列入国家战新产业目录。下一步,集团公司将建设煤制油煤化工精品工程,集约化、基地化布局煤基特种燃料、煤基生物可降解材料、高端聚烯烃、高端碳素材料等先进煤化工、新材料项目,推动延链补链强链。同时,优化产品结构,形成基础产品有优势、延伸产品有特色、高端产品有创新的良好梯次,加快高端煤化工产业链链长企业、领军企业建设。