中科院山西煤炭化学研究所及其转化平台中科合成油技术股份有限公司李永旺团队开发的高温浆态床煤间接液化合成油技术是目前我国煤制油领域应用的主流先进技术之一。
中科合成油技术股份有限公司常务副总裁杨勇介绍,该技术历经1997~2000年实验室、2000~2008年中试、2009~2018年16万吨级工业示范、2013~2018年百万吨级商业示范以及2018年至今的500万吨级以上的升级商业示范阶段。采用该技术,2016年建成全球单体规模最大的国家能源宁煤400万吨/年煤间接液化装置,2017年建成内蒙古伊泰杭锦旗120万吨/年煤制精细化学品装置和山西潞安100万吨/年煤间接液化装置。这3个百万吨级煤间接液化装置经历了国际油价暴跌暴涨的考验,一直连续稳定运行,工艺技术日臻完善。我们将分别介绍这几个厂的运行情况。下面首先介绍宁煤装置的运行情况以及发展思路。
宁夏煤业公司400万吨/年煤炭间接液化示范项目采用宁煤炉气化,中科中温浆态床F-T合成技术等,年产柴油273.3万吨、石脑油98.3万吨、液化石油气33.3万吨、甲醇100万吨、硫磺20.2万吨及混醇8.5万吨。共A/B两条生产线,2016年10月A线投入试运行,2017年10月B线投入试运行。
2022年全年,国家能源宁煤煤制油装置运行负荷达100%~105%。
国家能源集团宁夏煤业公司相关负责人介绍,公司建设的400万吨/年煤间接液化装置与国外同类技术对比,在各类消耗、能效和产油能力上具有明显优势。运行数据显示,2022年产量达434.78万吨;吨油品煤耗3.4吨标煤、水耗6吨,优于国家先进值;单位产品综合能耗2吨标煤,能源转化效率43.57%,优于国家基准值;CO总转化率97%,有效气总转化率达92%,CH4选择性小于3%,C3+选择性大于96wt%,CO2选择性低于16mol%。
据了解,该项目通过创新研究和协同攻关,攻克了大型煤间接液化“卡脖子”关键核心技术,实现了从千吨级中试到400万吨的工程放大,在煤间接液化基础理论、关键技术、重大装备及材料、工程放大及系统集成技术、节能节水等方面取得重要创新成果,形成了可复制、可推广的煤间接液化成套技术,建成了全球单体规模最大的400万吨/年煤间接液化项目,实现“安全稳定清洁”运行,整体技术水平居于世界领先地位。
其中,项目首创了高温浆态床费托合成工艺,实现了煤间接液化的高油品收率和高能量利用效率,达到国际领先水平;开发的高效浆态床费托合成反应器,实现了高温浆态床费托合成工程放大;单喷嘴干煤粉加压气化炉、高纯净临氢超厚钢板等重大装备及关键材料制备技术瓶颈的突破,实现了百万吨级煤间接液化重大装备及材料国产化,填补了多项国内空白,打破了国外技术垄断;大型煤间接液化系统集成及清洁运行成套技术的开发,实现了世界单体规模最大400万吨/年煤间接液化装置安全稳定清洁运行,经鉴定:“项目成套技术总体处于国际领先水平”。
发展方向
未来,国家能源宁煤公司将从五方面着手创建世界一流煤化企业。一是提升煤制油运行水平,持续优化产品结构,开发差异化高端清洁燃料和化工品。二是提升创新能力,加大煤化工关键核心技术研发。三是提升价值创造,聚焦高端化差异化精细化,加快推进α-烯烃、油蜡、烯烃高端材料、催化剂四条链优化产业布局。四是贯彻碳达峰碳中和战略部署,推进能源清洁低碳安全高效利用提质提效。五是探索新能源制氢与煤制油化工产业耦合发展。