國家煤化工網訊 中國首條百萬噸級煤直接液化示范生產線自２００９年試生產以來，科技人員相繼突破催化劑國產化、關鍵設備耐磨等系列技術瓶頸，實現生產線平穩運行，環保和經濟指標也好于預期。
坐落在內蒙古伊金霍洛旗境內的這條生產線，由中國最大的煤炭企業神華集團建設、運營，工程總投資約１２６億元，設計年產柴油、石腦油、液化石油氣１０８萬噸，對保障中國能源安全具有重要意義。
示范生產線由５０多套生產和輔助裝置組成，長約１．２公里。記者在現場看到，烏黑的煤粉從生產線一端送進生產裝置后，在生產線末端就變成了清澈透明、純凈如水的柴油等產品。
“每批煤粉進入生產線后，參與反應的時間約為２４小時，整條生產線每２４小時消耗煤炭約１萬噸，產柴油等液體燃料約３０００噸。”神華煤制油化工有限公司副總裁、總工程師舒歌平說。
神華百萬噸級煤直接制油示范生產線，是中國乃至全球唯一的煤直接制油工業化生產線。此前，只有美國等國家完成了煤直接液化制油技術中試，但是沒有投入工業化應用。
“這條生產線的規模是國外最大同類裝置的３０倍，從建設到調試、運行，曾遇到一系列技術瓶頸。我們堅持自主和集成創新，通過與高校、科研院所、裝備制造企業合作攻關，已解決這些難題。”舒歌平說。
據介紹，在催化劑的選用和制備方面，２００２年籌劃項目時，公司曾想用日本產的催化劑，但要大規模使用研磨機，且需消耗大量水和金剛砂。為節約、環保，神華集團聯合高校、科研院所攻關，自主開發出納米級催化劑，應用效果好，催化效率也比國外同類催化劑高４到５個百分點。
“面對生產線關鍵設備減壓閥磨損快的現象，我們還攻克難關，開發出使用壽命更長、更加耐磨的減壓閥。”舒歌平說。
百萬噸煤直接制油生產線對減壓閥的耐磨性要求極高，最初減壓閥從國外進口，４個閥組價格高達４０００多萬歐元，但閥芯在４８小時內就出現磨損。針對這一難題，企業聯合國內高校、科研院所、廠家攻關，自主研制出壽命突破２０００多個小時的減壓閥，其使用壽命超出國外同類產品一倍以上。
對于大型反應器中礦物質沉聚、結焦這一化工行業的世界性難題，神華煤制油化工有限公司與北京化工大學合作設計了技術模型，模擬出反應器運行的最佳參數，并在反應器內增加和調整了一些構件，成功解決了礦物質在反應器中沉聚、結焦等問題。
此外，自示范生產線啟動以來，科技人員還攻克了超大型設備制造和焊接組裝等難題，形成了具有自主知識產權的煤直接液化成套工藝技術。“這個項目已經獲得發明專利２６項、實用新型專利２０項，其中煤直接液化核心工藝獲得美國、俄羅斯等８個國家的發明授權。”舒歌平說。
中科院山西煤炭化學研究所研究員、煤轉化國家重點實驗室副主任李永旺表示，這個示范項目的實施，加快了中國煤制油技術的工業化進程，提高了煤化工技術和裝備制造水平，并為煤制油產業的進一步發展積累了運營經驗。
然而，這個示范項目在啟動之初，曾受到多種質疑：國內外無產業化經驗，技術風險大；生產線投入巨大，存在市場風險；噸產品耗水量大；把煤轉化為油的能源利用效率低……
神華煤制油化工有限公司黨委書記林長平說，依照２００９年以來的試產數據綜合測算，目前示范生產線每生產一噸油品耗煤３．５噸，除去燃料煤，每生產一噸油品的凈原料煤消耗量為２噸，煤炭轉化率達到９１％。目前，綜合測算煤直接制油項目的能源利用率已經達到５７．４２％，而中國內地大型火電站的能源利用率只有３０％左右。
此外，神華百萬噸級煤直接液化制油示范項目的環保投入已累計達１０億多元，配套建設了先進的“三廢”處理和余熱、尾氣回收等設施。其中，污水經處理后循環使用。
林長平說，全廠的設計水耗為每噸油品１０噸左右，目前綜合水耗為７．３噸左右，其中生產每噸油品的凈水耗約為５．７噸。而目前投資２．５億元的水深度處理項目正在實施，今年底將投入運行，到時每噸油品的綜合水耗將降到６噸以下。
在經濟指標方面，去年這個項目即實現利潤４．０６億元，利稅１２．１３億元。今年上半年已經盈利７．９７億元，全年盈利將創新高。
相比之下，近年來由于國際原油價格高位運行，中國的煉油廠紛紛陷入虧損的境地。
舒歌平說，由于積累了技術和管理運營經驗，設備國產化率提高，今后如果新建同等規模的煤直接制油生產線，生產線的建設和調試周期將大大縮短，成本將進一步降低，市場優勢更為明顯。