近年来，陕西煤业化工集团（简称“陕煤集团”）在煤炭清洁高效利用方面取得一系列亮眼成就，为推动我国煤化工行业高质量发展，保障我国核心战略材料自主化供给作出重要贡献。近日，记者专访了陕煤集团总工程师、国家能源煤炭分质清洁转化重点实验室主任、煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程中心主任尚建选。
发挥“压舱石”作用
实现煤炭分质利用是核心
近年来，低阶煤分质利用已上升为国家战略需求。国家陆续出台了多项涉及煤炭分质利用的规划及行动计划。“目前，我国已规划布局了陕西榆林、新疆准东等四个现代煤化工产业示范区，稳妥推进陕西榆林、内蒙古鄂尔多斯等煤油气战略基地建设，建立产能和技术储备，鼓励低阶煤技术研发和示范，推广低阶煤产地分级提质，对于粉煤热解、焦油分质转化、半焦利用等关键技术进行集中攻关，推进煤炭分质分级梯级利用。
图为尚建选（左一）在国家能源煤炭分质清洁转化重点实验室进行实验指导
潜心自主研发之路
打通低阶煤高效热解通道
多年来，陕煤集团创立了低阶煤分质清洁高效转化技术开发系统，先后搭建了一批科研平台，并以“以企业为主体的产学研结合”为支撑，开展了大量关键核心技术攻关，按阶段、分步骤稳妥推进工程化开发，建成一批工业示范项目，取得了一系列科技成果。在这些成就当中，尤为值得一提的是布局了以“低阶煤高效热解和煤焦油定向高端转化”为核心的技术开发体系。
在这个核心体系中，如何将低阶煤进行高效热解是一个需要突破的关键点。尚建选告诉记者，近年来，陕煤集团为实现低阶煤“分子适度裁剪和结构单元定向转化”，自主研发了一系列适用于不同粒径的分级高效热解技术，实现了关键技术创新方面的重大突破。
据介绍，针对块煤，陕煤集团开发了新型内热式直立炉热解技术（SM-DXY）。该技术实现了宽粒径清洁高效热解，单位产品综合能耗降低30%以上，废水产量减少50%以上。目前此项技术已进入规模化商业运行阶段。
针对粒煤，集团开发了蓄热式富氢煤气热载体热解技术（SM-GF），该技术解决了粒煤透气性差、换热效率低等难题；较传统工艺，煤气中有效组分提高85%，吨煤水耗降低70%，能耗降低25%。
此外，集团还开发了针对粒煤热解的低阶煤回转热解技术（SM-TY）。该技术先后攻克设备放大、管道堵塞、油气中粉尘含量高、运行周期短、设备结焦、油水分离等系列难题，并于2019年通过了中国石油和化学工业联合会的技术鉴定。参与鉴定的谢克昌、倪维斗、杨启业、李洪钟等9位中科院院士及专家一致认为，该项技术整体水平达到国际领先水平。
针对粉煤，集团公司开发了低阶粉煤气固热载体双循环快速热解技术（SM-SP），并于2022年建成世界首套“120万吨/年粉煤快速热解示范工程”，一次投料试车成功，运行良好。尚建选表示，该技术突破了装置规模放大、焦油收率提升、高温油尘气在线分离等重大难题，平均焦油收率17.53%，突破葛金试验理论值1.5倍，实现了低阶煤大规模快速高效热解。
此外，陕煤集团还开发了针对粉煤热解的输送床粉煤快速热解技术。这项技术与燃煤发电耦合，能够有效推进煤炭与发电产业链价值提升，助推煤炭清洁高效利用及传统煤电的转型升级。目前，该技术已完成万吨级工业化试验，正在开展百万吨级工艺包开发。
尚建选透露，目前陕煤集团已实现块煤热解产能1000万吨/年、粒煤热解产能110万吨/年、粉煤热解产能120万吨/年。
图为尚建选（右三） 陪同彭苏萍院士（左三）及业内专家现场考察120万吨每年粉煤热解、50万吨每年煤焦油制特种油品两个国家重大示范工程
瞄准“定向高端转化”
实现核心材料自主化生产
煤焦油是低阶煤热解过程中的主要产物，尚建选表示，高效利用煤焦油，是实现低阶煤高效清洁利用的关键点。近年来，陕煤集团针对热解产品中的低温煤焦油，构建了3条加氢分质及1条分离精制路线，在绿色生产及实现产品高附加值跨越方面取得新的重大突破。
目前，陕煤集团油品加工能力达267万吨/年，其中不乏附加值很高的特种产品。在提高产品附加值方面，陕煤集团开发了中低温煤焦油全馏分加氢制环烷基特种油品成套工业化技术（SM-FU），这一技术生产的产品已应用于航空航天、特种军工等领域，真正实现了煤炭的高端转化。利用该项技术，陕煤集团建成全球首套“50万吨/年煤焦油制环烷基油品示范工程”，所生产的焦油基航空煤油先后完成了2次大推力火箭发动机的长程试车，均取得圆满成功。
此外，陕煤集团还开发了煤焦油制芳烃及高密度燃料技术；自主研制出高效加氢改制、贵金属临氢异构降凝等系列催化剂，攻克了煤焦油重质组分转化难题。
除了对关键技术进行“点”的突破外，尚建选还将目光聚焦于“链”的问题。开发了低阶煤热解气化一体化、半焦发电、煤气制氢、煤焦油制芳烃及精细化学品、余热余气余能利用、污染物资源化、矿井水利用与生态重建等关键技术，形成了以低阶煤分质转化为核心的全产业链技术体系。
尚建选（右二）在百万吨级热解装置生产现场指导工作
