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把煤海变油田这条生产线奇幻又绿色

2022-04-21 来源:普洱机械信息网

把煤海变“油田” 这条生产线奇幻又绿色

比面粉还细的煤粉进入生产线,20多个小时后,就能产出像矿泉水般清澈的柴油、石脑油等油品。在国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司,奇幻的变化令人惊叹。

10多年来,这家企业攻克一项项世界性技术难题,成功建设和运营了这条煤直接制油工业化示范生产线,为拓宽液体燃料供应渠道、保障国家能源安全提供技术支撑,对煤炭清洁利用发挥了技术和产业的示范作用。

煤海变油田不再是梦

硫含量低于国六标准的1/10,符合国内外环保高标准,凝点低至零下70摄氏度……说起自家产品的优点,煤制油分公司的负责人颇为自豪。

我国富煤缺油少气,把煤变成油曾是国人多年的梦想。

作为我国能源战略的组成部分,首条煤直接制油示范生产线投资超百亿元,设计年产油品108万吨,于2004年启动建设,2008年底试车成功。2011年起,生产线开始商业化运行,去年共产柴油、石脑油、汽油等油品近85万吨,副产沥青70万吨。

煤制油分公司表示,每产1吨油品消耗原料煤约2.3吨,石油价格高于50美元/桶时就能盈利,能源转化率接近60%,远高于煤电和其他煤化工行业40%左右的水平,目前是以煤生产液体产品的有效途径。

煤直接制油需要加氢3次,工艺特殊,产品质量明显高于炼油厂。而煤基油品比重大、热值高,一箱油的行驶里程可提高约8%;耐高温、凝点低,从热带到极寒地区、高空都可使用;硫、氮等杂质含量极低。

近年来,该公司发挥技术产品优势,军民融合发展捷报频传,研发出的航空、航天煤油和陆、海、空全系列特种油品,为国防建设提供了重要支撑。

自主创新攀技术高峰

初,示范生产线的单个周期运行时间设计值为310天,近的3个周期运行时间分别达到420天、410天和415天,标志着技术和装备日益成熟。

该项目依托我国自主开发技术建设,当时无工业化经验可借鉴,加上装置规模从千吨级直接放大到百万吨级,从设备生产到生产线安装调试、稳定运行面临众多技术挑战。

进口催化剂价格贵,研磨困难。但在863计划支持下,公司联合国内科研机构攻关,开发出的纳米级催化剂不仅廉价,催化效率还提高近5%。

生产线的心脏加氢反应器,高近38米,单台重2100多吨,体量居全球在役加氢反应器前列。试产时,反应器遇到内部矿物质沉积、结焦问题。该公司与北京化工大学反复摸索运行参数,优化设备结构,终于拿下这道世界性难题。

高温高差压减压阀是连接反应器与下游生产环节的桥梁,耐磨性要求高,初的4套减压阀全部为进口产品,一个阀芯就要花上百万元,寿命却在70小时左右。经过攻关,这种设备已经国产化,阀芯寿命也提高到2700多个小时,售价只有10万多元。

多年来,企业联合科研机构、配套企业攻克了反应器制造、物料回炼等众多技术难题,实现了关键装备国产化。目前,生产线设备国产化率超过98%,既保障了稳定运行,降低了运营成本,也带动了我国煤化工技术装备升级提档。

单周期运行500天是下一个目标。该公司负责人表示,有了技术经验,以后同等规模生产线的建设和达产时间将大大缩短,投资额可下降近20%,产油率将明显提高,石油价格在40美元/桶以上时即可盈利。

高标准减排绿色工厂

煤制油分公司西侧11公里外的一处院落里,高高支起的3个银色储罐格外醒目,两米多高的红色阀门紧紧密封着3口深井,这里就是地下咸水层二氧化碳封存工程的注入作业区。

首条生产线启动后,煤制油分公司即与中科院、北师大等科研机构合作,兴建了10万吨/年二氧化碳捕集封存全流程示范项目。通过2495米深的注入井,已经有30多万吨二氧化碳被注入地下1500至2500米之间的咸水层。该公司工程师说,这是截至目前亚洲的10万吨级地下咸水层二氧化碳封存项目。

该公司还瞄准商机,去年向化工、食品等企业出售二氧化碳5万多吨,实现收入1000多万元。

煤制油分公司还以附近煤矿的疏矸水作为生产水源,并兴建了全国首套煤化工废水深度处理系统,中水全部回用,吨油水耗由初设计的10吨降为5.82吨,在煤化工企业中处于较低水平。煤直接液化沥青萃取深加工项目也在建设之中,将于今年7月建成。

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