從戈壁荒灘上的一項重大示范工程，到連續(xù)穩(wěn)定運行、產(chǎn)品不斷延伸的現(xiàn)代煤化工基地，國家能源集團寧夏煤業(yè)400萬噸/年煤炭間接液化項目已走過十年。十年間，項目整體國產(chǎn)化率提升至99%，形成一批可復(fù)制推廣的技術(shù)裝備成果，產(chǎn)品由基礎(chǔ)燃料逐步拓展至煤基新材料和精細化學(xué)品領(lǐng)域。
過去十年，這一項目在破解大型煤制油工程自主化、經(jīng)濟性和低碳化難題的同時，也帶動一批國產(chǎn)裝備、材料和技術(shù)成長，為我國現(xiàn)代煤化工發(fā)展和能源安全保障提供了實踐樣本。
近日，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目完成37天大檢修，項目智能化改造全部完成并投運。項目智能化改造投運后，裝置自控率達99.8%，運營成本下降10%，全員勞動生產(chǎn)率提升51%，工藝平穩(wěn)率從85%提升至99.5%以上。
“項目2016年建成投產(chǎn)時，實現(xiàn)37項重大技術(shù)、設(shè)備及關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化，2020年前因處于‘磨合期’，項目基本每年都要檢修一次，后來經(jīng)過多年努力、上千次技改，2020年后項目打破慣例，實現(xiàn)三年一檢修，為項目長周期穩(wěn)定運行，提升生產(chǎn)效益打下堅實基礎(chǔ)。”寧夏煤業(yè)煤制油分公司生產(chǎn)部副部長何鵬說。
10年間，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目打破國外壟斷，讓中國的煤制油自己說了算，而這在以前是難以想象的。10年前，我國煤制油高端工藝、核心催化劑、特種化工材料長期依賴進口，技術(shù)壁壘高、國產(chǎn)化難度大。項目落地之初，面臨關(guān)鍵技術(shù)空白、大型設(shè)備無參考、復(fù)雜集成無經(jīng)驗等多重考驗。
國外的技術(shù)買不來，那就自己造。2013年，在國家決策支持下，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目在寧夏寧東能源化工基地的戈壁荒灘上開工建設(shè)，一線人員靠著拼搏精神，39個月完成原定5年的建設(shè)工期，在戈壁荒灘的沙丘上建起了占地560公頃的煤制油項目，時至今日，煤制油項目工作人員仍把到項目上班稱呼為“上山”。
“項目超過10萬臺的儀表設(shè)備就像項目的‘眼睛’和‘大腦’，我國煤化工早期的閥門儀表主要靠進口，工人操作設(shè)備首先要把英文資料吃透，并且設(shè)備維修、更換還要看外企臉色。煤制油項目的國產(chǎn)化攻關(guān)，雖然很多工作要從零開始，一些設(shè)備連圖紙都沒有，都是在現(xiàn)場試驗。現(xiàn)在，項目不僅國產(chǎn)化率高，隨著智能化改造投運，我們實現(xiàn)電腦無報警不操作，有效減少工作量、提升管理效率、提高生產(chǎn)效率。”寧夏煤業(yè)煤制油分公司儀表管理中心副主任鳳建剛說。
10年來，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目開展技術(shù)攻關(guān)603項，攻克37項“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)和設(shè)備難題，連續(xù)5年油化品產(chǎn)量超過400萬噸，其中2025年年產(chǎn)463萬噸。更關(guān)鍵的是，它形成了可復(fù)制、可推廣的成套技術(shù)，成為保障國家能源安全的一張“底牌”。
平時能活急時保供，打破投產(chǎn)即虧損質(zhì)疑
項目建設(shè)之初，受當(dāng)時國際原油期貨價格倒掛影響，既要承受國產(chǎn)化攻關(guān)帶來的諸多挑戰(zhàn)，還要面對項目能否算來“經(jīng)濟賬”的質(zhì)疑。
“在當(dāng)時的背景下，大家頂著巨大壓力工作，并且對項目的未來感到迷茫，‘社會主義是干出來的’偉大號召，無疑是對大家莫大的鼓勵，讓大家吃上了‘定心丸’。”回想起10年前的場景，寧夏煤業(yè)煤制油分公司生產(chǎn)部副部長何鵬仍然十分激動。
10年來，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目用實干打破質(zhì)疑，把煤炭變成航天煤油、高端潤滑油，裂解為聚烯烴塑料顆粒等等，上演煤炭“七十二變”。項目2021年實現(xiàn)全面達產(chǎn)以來，持續(xù)保持較好盈利水平，特別是在今年國際形勢影響下，煤制油產(chǎn)品價格上漲，項目盈利能力得到進一步增強。
目前，項目產(chǎn)品從設(shè)計的4種發(fā)展到目前的五大類40種產(chǎn)品集群，主要分為主鏈產(chǎn)品（即油品類）、特種化工原料、先進材料、特種油蠟、自研催化劑等。項目主鏈產(chǎn)品燃料油類主要包括柴油、石腦油、煤基航天煤油等，煤制油產(chǎn)品具有“純凈”等特質(zhì)，助力“天龍二號”和“長征十二號”“長征八號”運載火箭飛天。
除了將燃料油類高端化，項目所產(chǎn)石腦油還“裂解”為聚烯烴塑料顆粒等，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、新能源、汽車、建材等行業(yè)，讓煤制油項目的產(chǎn)品“飛入尋常百姓家”。
每年播種季，寧夏煤業(yè)7042、7047兩款農(nóng)膜專用料產(chǎn)銷兩旺：7042適配地膜生產(chǎn)，廣泛用于北方農(nóng)田播種保溫；7047主打蔬菜大棚棚膜，韌性強、抗老化、透光性優(yōu)異；FC5608三元共聚聚丙烯透明度高、密封性強，常用于食品包裝、醫(yī)用注射器等；透明專用料可生產(chǎn)醫(yī)用耗材、家用保鮮盒……
“以前我們可能只賣初級油品，現(xiàn)在聚丙烯成了國內(nèi)單項冠軍產(chǎn)品，聚甲醛引領(lǐng)全國市場。我們開發(fā)了70多個新產(chǎn)品牌號，低VOC紡絲專用料、抗靜電聚甲醛打破國外壟斷；高純度C12烷烴、輕質(zhì)白油規(guī)模化生產(chǎn)，還攻克了長期被國外卡脖子的α-烯烴分離技術(shù)。如今，我們的產(chǎn)品遠銷44個國家和地區(qū)，噸煤的價值提升了7倍，徹底告別了‘挖煤賣煤’的老路子。”寧夏煤業(yè)煤制油分公司相關(guān)負責(zé)人說。
通過“增效”“降耗”，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目走出了一條“平時能活急時保供”的路子。10年來，項目裝置運行水平越來越好，與設(shè)計值相比，綜合能耗下降14.88%，原煤消耗下降7.53%，能源轉(zhuǎn)化率提高22.75%，實現(xiàn)產(chǎn)值1814億元、利稅493億元。
溢出效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，帶動現(xiàn)代煤化工發(fā)展
寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目不只讓中國的煤制油實現(xiàn)獨立自主，還讓國內(nèi)的現(xiàn)代煤化工自主發(fā)展有了更多底氣。
寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目建設(shè)前，部分國產(chǎn)裝備因缺少實打?qū)嵉臉I(yè)績而屢受質(zhì)疑，而項目則通過國產(chǎn)化攻關(guān)打破僵局，不僅“激活”了國內(nèi)裝備制造企業(yè)，還帶動煤制油及現(xiàn)代煤化工國產(chǎn)裝備水平的整體躍升。
“煤制油項目的裝備、催化劑等如果依賴進口，國外廠商就會漫天要價，設(shè)備出現(xiàn)問題，或漂洋過海去維修，或按小時給國外工程師支付高額費用。而一旦實現(xiàn)國產(chǎn)替代，國外的裝備、催化劑等就會大幅降價。除了價格更低，項目在運行過程中與國產(chǎn)裝備持續(xù)磨合改進，實現(xiàn)互利共贏共同進步。”何鵬說。
借助項目國產(chǎn)化攻關(guān)，寧夏煤業(yè)的“科技含量”明顯提升，其自主研發(fā)、獲中國專利金獎的“神寧爐”便是典型代表。寧夏煤業(yè)煤制油分公司氣化一廠二車間黨支部書記武祥元說，氣化爐是煤制油及現(xiàn)代煤化工的關(guān)鍵裝備，過去國外進口的氣化爐，專利費高，只能使用精煤，為此，公司研發(fā)了“不挑食”、日投煤量更高的“神寧爐”，盡管設(shè)備投運之初遇到了不少問題，他們通過不斷技改，最終將設(shè)備運行負荷由90%提升至滿負荷，啃下干煤粉氣化爐長周期滿負荷運行這塊硬骨頭，如今還實現(xiàn)了從點火到投煤自動化。公司還依托“神寧爐”成立了技術(shù)轉(zhuǎn)讓公司，一些寧夏及國內(nèi)項目采用了“神寧爐”的技術(shù)。
正是靠著自力更生的苦干精神，2003年以來，寧夏煤業(yè)建成10個大型現(xiàn)代煤化工項目，優(yōu)化產(chǎn)品產(chǎn)能超過千萬噸，年轉(zhuǎn)化煤炭3400萬噸，構(gòu)建起包含煤制油、煤制烯烴等的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)集群。
寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目的“溢出效應(yīng)”不僅體現(xiàn)在國家能源集團內(nèi)部，它還帶動國內(nèi)一批裝備制造企業(yè)邁向高端、走出海外。
與氣化爐一樣，空氣分離設(shè)備也是煤制油及現(xiàn)代煤化工的關(guān)鍵裝備，被譽為“現(xiàn)代工業(yè)之肺”。杭氧集團股份有限公司靠著在國能寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目實打?qū)嵉?ldquo;業(yè)績”，實現(xiàn)發(fā)展躍升，其生產(chǎn)的特大型空氣分離設(shè)備不僅應(yīng)用在國內(nèi)大型現(xiàn)代煤化工項目上，還走向海外與國際巨頭同臺競技。
由于煤制油項目的一些關(guān)鍵設(shè)備與現(xiàn)代煤化工可以“互通共用”，煤制油項目的國產(chǎn)化攻關(guān)有效推動我國現(xiàn)代煤化工降低綜合成本、提高競爭力，重塑國內(nèi)現(xiàn)代煤化工的發(fā)展格局，為我國能源、產(chǎn)業(yè)鏈安全提供了一條可靠、經(jīng)濟的新路徑。
“今年初，美以伊沖突沖擊下國際原油價格暴漲，下游的塑料、紡織等石化產(chǎn)業(yè)都受到較大影響。而寧東基地依托現(xiàn)代煤化工，不僅能把煤變油，還能把煤炭變?yōu)榧状肌⒕巯N塑料顆粒等等，石油化工業(yè)缺的部分我們大多都能補上來，有力地保障了國家能源及產(chǎn)業(yè)鏈安全，這才是現(xiàn)代煤化工的戰(zhàn)略意義所在。”寧東基地管委會副主任馬成說。
2024年，國家能源集團寧夏煤業(yè)公司400萬噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化團隊榮獲“國家卓越工程師團隊”稱號，從高峰到另一個高峰，煤制油項目的每名工作人員都在接續(xù)奮進。
“社會主義是干出來的，重在實干，更重要的是，社會主義集中力量辦大事的制度優(yōu)勢為我們提供了鍛煉和成長的平臺，讓項目工作人員在歷練中進步，可以說，是煤制油項目成就和培養(yǎng)了我們。”“國家卓越工程師團隊”成員、寧夏煤業(yè)煤制油分公司合成油廠副廠長張樂樂說，卓越永無止境，他們將下力氣做好項目產(chǎn)品“高端化”這篇文章，提升產(chǎn)品的附加值和競爭力，加快將實驗室里的成果實現(xiàn)工業(yè)化，實現(xiàn)高端產(chǎn)品自主生產(chǎn)，把高端化、多元化、低碳化發(fā)展走得更深更實。
在“雙碳”背景下，煤制油及現(xiàn)代煤化工因碳排放問題而飽受詬病，乃至掣肘產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展。為解決產(chǎn)業(yè)的“碳短板”，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目踏上了“新示范”的新征程。
依托寧夏豐富的光伏資源，寧夏煤業(yè)聯(lián)合國華投資清水營制氫廠，打造光伏制綠氫、綠氫入化工的全鏈條示范項目，填補國內(nèi)光伏可再生氫耦合煤制合成氨技術(shù)空白。它將綠氫接入合成氨裝置，替代傳統(tǒng)灰氫比例超30%，截至今年6月30日，累計消納綠氫超1916.2萬立方米，等效減排二氧化碳3.41萬噸，為傳統(tǒng)煤化工低碳轉(zhuǎn)型提供可復(fù)制、可推廣的行業(yè)方案。
據(jù)介紹，隨著綠氫大規(guī)模制備，綠氫價格已明顯下降，未來，隨著綠氫的更大規(guī)模應(yīng)用、配套建設(shè)儲能等舉措，將逐漸攤薄成本、實現(xiàn)全天穩(wěn)定供應(yīng)。何鵬說，綠氫和現(xiàn)代煤化工深度耦合目前仍處于示范階段，綠氫占比依然偏低。未來，煤制油項目將達到20%的綠氫使用量，可實現(xiàn)每年減排二氧化碳500萬噸左右，有效降低項目的碳排放。
同時，寧夏300萬噸/年CCUS示范項目一期工程在寧夏煤業(yè)甲醇分公司落地投用，每年可捕集封存50萬噸二氧化碳，等效植樹近450萬棵，捕集的二氧化碳用于油田驅(qū)油、礦井安全防護，實現(xiàn)廢氣資源化利用。
從戈壁荒灘到工業(yè)新城，從技術(shù)空白到自主領(lǐng)跑，從初級產(chǎn)品到邁向高端，從示范到新的示范，寧夏煤業(yè)400萬噸煤制油項目在西北大地上為大國鑄重器，用實干開新局，走出一條中國特色的能源安全新路徑。
面向未來，寧夏煤業(yè)將錨定國家能源安全戰(zhàn)略，聚焦特種油蠟、高端聚烯烴、精細化學(xué)品、綠色低碳技術(shù)四大領(lǐng)域，全力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，深化綠氫耦合、CCUS碳捕集等低碳項目建設(shè)，加快灰氫轉(zhuǎn)綠、以氫換煤，持續(xù)降低產(chǎn)業(yè)碳排放，完善產(chǎn)銷研用協(xié)同機制，推動更多高附加值、惠民型煤基新材料落地投產(chǎn)，用更亮眼的成績單詮釋“社會主義是干出來的”深刻內(nèi)涵。
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