梭梭精神孕育现代煤化工独特风貌

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神华宁煤400万吨/年煤制油装置全景

  在我国广袤辽阔的西部大地,有一种梭梭草,深深植根于大漠之中。其彰显的精神特质包括顽强不屈的进取精神,即使在最艰难的环境下,依然不屈成长和进步,不忘价值的创造与奉献;永恒的奋斗精神,为了实现理想抱负“虽九死其犹未悔”的坚韧不拔;可贵的奉献精神,为国家、为家乡、为员工创造财富与幸福生活的不懈追求;战天斗地的乐观和忘我精神,为了干事创业永葆理想主义的激情与热忱;敢为天下先的创新开拓精神,为产业发展植入源源不断的动力与活力。

  梭梭精神是进入新世纪以来,我国西部地区煤基能源化工产业从无到有崛起壮大过程中,所展现出的独特气质和精神风貌的集中体现。

山西潞安煤化工项目远景

  梭梭精神让“贫三角”变“金三角”

  我国西部大开发始于1999年,经过短短20多年的建设,取得了“当惊世界殊”的巨大成就。尤其是陕西榆林—宁夏宁东—内蒙古鄂尔多斯的三角区域,由于现代煤化工业的兴起,从昔日苦寒荒凉的“贫三角”一跃成为今日富饶美丽的“金三角”,揭开中国西部大开发伟大历史进程的鸿篇中辉煌的一页。

  经过20多年的不懈奋斗,现代煤化工在能源化工“金三角”等西部煤海地区快速崛起,已成为中国制造、中国创造的一张靓丽名片,生动诠释了习近平总书记2016年7月19日视察宁东能源化工基地时“社会主义是干出来的”伟大号召。

  煤化工,世界看中国,中国看能源化工“金三角”。在这里,现代煤化工等煤基能源化工产业从无到有、从小到大、从弱到壮,在万古沙漠荒原上建起一座座世界级规模和水准的煤矿、电厂和化工厂,并逐步形成了循环经济和产业链条鲜明的完整产业体系。与此同时,能源化工人充分发挥产业创富的赋能作用,积极助力“第二故乡”的生态改善,建设富饶美丽家园。20年间,沙漠变成绿洲、黄沙漫天的情景不再、降雨逐年丰沛、黄河季节性返清,无不在深情地讲述着一个“人类可以改造自己命运”的动人故事。

  辉煌的背后是艰辛与奋斗,艰辛与奋斗的背后则是不灭的希望之火与精神力量。荒漠中挺立的胡杨,沙海中丛丛簇簇傲立的梭梭,都是西部大开发中不朽创业奋斗精神的直观象征。中国西部地区煤基能源化工产业拓荒发展的顽强拼搏形象,恰似生长在中国西部沙丘荒漠上的梭梭。

  梭梭,生长在我国西部沙丘荒漠上的一种藜科梭梭属植物,有着极为顽强的生命力,在最恶劣的环境中乐天达观地挺拔生长,既能防风固沙、具有生态价值,又能饲用、药用、薪用等,具有很大的经济价值。现如今,曾经是不毛之地的能源化工“金三角”腹地毛乌素沙漠,已经随处可见郁郁葱葱的梭梭植被。它们是奇迹的见证者与守望者。

大唐克旗项目夜景

  创新开拓开启崭新时代

  除了艰苦奋斗,创新开拓也是梭梭精神的重要组成部分,创新开启了我国现代煤化工的崭新时代。以煤制油、煤制天然气、煤制烯烃等为主的现代煤化工,就是具有如此进取精神的代表。

  “富煤、贫油、少气”是我国的资源现状。“七五”规划中,现代煤化工第一次现身。为将石油补充更切实地转向煤炭,煤直接液化被列为国家科技攻关项目。变革的使命以及保障国家能源安全的重任落在了现代煤化工的肩上。

  现代煤化工技术直接将原料煤液化或气化后,经过加氢、净化等先进手段将煤转化为汽油、柴油、天然气、烯烃、醇类和各种精细化工产品。与传统煤化工技术的一个重要区别是,现代煤化工技术要比传统煤化工更加先进、节能、环保。

  虽然没有成熟的经验可以借鉴,但经过不懈努力,我国煤化工行业的科研人员终于从气化技术中取得突破,找到了从传统煤化工向现代煤化工转型的方向和路径。从他们身上,我们看到了拼搏的精神、求生的欲望,以及无论面对多大困难都不放弃理想的决心。

  1992年,我国化工行业正式开展了第二代气化技术的运用,完成了现代煤化工的技术准备,并由此拉开了现代煤化工技术准备与发展的序幕。

“十三五”期间,陕西未来能源化工有限公司首创高温费托与低温费托合成技术优化和集成,为中国现代煤化工产业高质量发展积累了宝贵经验。图为2018年9月,国内首套10万吨/年高温费托合成工业示范装置一次投料试车成功,公司技术人员在调控工艺参数。(马建雄 摄)

  1992年,鲁南化肥厂引进加压连续纯氧部分氧化的德士古气化装置并成功投产。这套装置效率很高,原料煤可以得到充分的利用,使人们看到了用这种气化方式可以开辟合成气化工的新时代,产品包括烯烃、油品、乙二醇、二甲醚和乙醇等,从而为新一代煤化工装置的建设奠定了基础。

  21世纪初,中科院研制成功三种工艺路线的催化剂以后,我国有关化工工程技术研究院采用水煤浆气化技术,并大胆的进行了全流程组合,实现了煤制油、煤制烯烃等项目的示范成功。伊泰集团16万吨/年煤制油示范装置成功运用水煤浆气化炉于2009年开车成功,2012年达到设计生产能力,并在随后连续6年的生产中超过设计能力,成为现代煤化工装置的典范。神华包头60万吨/年煤制烯烃装置,也采取水煤浆气化炉,2010年投产后5年达到设计生产能力,为大规模推广煤制烯烃生产装置起到了示范作用。

  多年来,中国科学院所属的山西煤化所、大连化物所和福建物构所的三项重大科研成果:费托合成制油品、甲醇制烯烃、合成气制乙二醇,开发出这三个项目的三种关键催化剂,其技术水平和成果领先世界,为推动我国现代煤化工的发展中起到了重要作用。

  在没有前车可以借鉴的情况下,我国通过自主创新取得了核心技术,成就了我国现代煤化工产业发展。

  现代煤化工产业在几近空白的基础上从无到有、由小到大的发展历程,像极了乐天达观挺拔生长在最恶劣环境中的梭梭草。

大连化物所第三代甲醇制烯烃(DMTO-Ⅲ)技术科技成果鉴定会现场照片

  世界级项目带来产业活力

  作为我国能源化工产业聚集区,能源化工“金三角”的建设发展奇迹,一在于集中连片崛起了一批世界级大型现代煤化工项目,二在于以梭梭为代表的植物,取代了原来的荒漠与苍凉,带来绿色葱茏、生机盎然。两者互为镜像,成为梭梭精神的最好诠释。

  经过艰苦探索和不懈努力,我国现代煤化工几条主要工业路径相继实现工业化,煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等一批重大项目陆续落地,使我国现代煤化工发展步入快车道。

  经过较长时间的科技攻关和技术积累,自2008年开始,我国煤制油产业化进程加快,一批示范项目先后建成投产。

  2008年12月,神华集团自主技术的108万吨/年煤直接液化制油项目投产;2008年12月,采用中科合成油技术的山西潞安16万吨/年煤间接液化制油项目投产。此后不久,包括伊泰集团鄂尔多斯18万吨/年煤间接液化制油项目、神华集团鄂尔多斯16万吨/年间接法煤制油项目、陕西未来能源有限公司100万吨/年间接法煤制油项目、延长石油榆炼45万吨/年煤制油项目、神华集团宁东400万吨/年间接法煤制油项目投产、内蒙古伊泰化工有限责任公司120万吨/年煤间接液化制油项目、山西潞安集团100万吨/年煤间接液化制油项目等一批重大煤制油项目先后建成投产。

  截至2020年,我国已建成煤制油项目8个,包括1个煤直接液化项目和7个煤间接液化项目,总产能达878万吨。其中,采用中科费托合成技术的6套装置年总产能为670万吨,生产量为493万吨,占当年全国煤制油总产量的78%。

  神华宁煤集团400万吨/年煤制油装置、山西潞安高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目、内蒙古伊泰120万吨/年精细化学品项目表现出良好的发展态势。

  煤制烯烃是我国这一时期技术国产化程度最高、技术最为成熟、发展最快的现代煤化工领域。我国甲醇制烯烃工业化技术已有中科院大连化物所的甲醇制低碳烯烃(DMTO)及其二代技术DMTO-Ⅱ,中国石油化工股份有限公司的甲醇制烯烃(S-MTO)和清华大学的流化床烯烃转化制聚丙烯(FMTP)等4种工艺。中科院大连化物所正在开发的第三代甲醇制低碳烯烃技术(DMTO-Ⅲ),现已完成催化剂研制、反应工艺实验室中试放大,单台反应器每年可处理甲醇300万吨,生产100万吨烯烃,烯烃选择性达90%,吨烯烃甲醇消耗由3吨降至2.6~2.7吨。

  2005年,中国大唐集团首开先河,引进国外先进技术,在蒙东地区的多伦县开工建设我国首个规模为46万吨/年的大型煤制烯烃项目;其后不久,中国神华集团采用引进技术的宁煤50万吨/年项目破土动工。2010年,神华包头煤化工有限公司60万吨/年煤制烯烃投产;2011年2月,大唐多伦46万吨/年煤制烯烃项目投产。此后,我国煤制烯烃项目如雨后春笋般在各地开花结果,如浙江宁波禾元化学有限公司60万吨/年项目、延长中煤榆林能源化工有限公司120万吨/年项目、中天合创能源有限责任公司140万吨/年项目、神华宁煤100万吨/年项目、延长石油延安能化60万吨/年项目等一大批大型项目相继投入运行,极大地缓解了国内烯烃短缺的问题。

  截至2020年12月,我国已经投产的煤(甲醇)制烯烃企业有32家,合计烯烃能力1632万吨,聚烯烃产能为1166万吨,其中PE为444万吨,PP为722万吨。

伊犁庆华煤制天然气项目外景

  2012年,中国大唐集团在不毛之地的浑善沙漠腹地建设的国内首个煤制天然气示范工程、40亿标准立方米/年一期13.3亿标准立方米/年项目建成投产,标志着我国煤制气工业化走在了世界前列。2014年10月,内蒙古汇能煤电集团有限公司20亿标准立方米/年项目首期4亿标准立方米/年项目在内蒙古鄂尔多斯投产,是我国首家民企煤制气项目;二期16亿标准立方米/年项目于2018年5月开工建设,计划于2021年7月1日建成投产。2012年,新疆庆华能源集团有限公司在伊犁建设的55亿标准立方米/年一期13.75亿标准立方米/年项目建成投产;2017年3月,新疆新天煤化工有限责任公司在新疆伊犁建设的40亿标准立方米/年一期20亿标准立方米/年项目产出合格天然气。

  截至2020年,我国已经有4家煤制天然气企业投产,合计规模为51.05亿标准立方米。

  我国煤制乙二醇产业发展同样十分迅猛。2009年,内蒙古通辽金煤化工有限公司22万吨/年项目先期投产,规模为15万吨/年,2018年扩建到22万吨/年。此后,国内煤制乙二醇产业一路高歌猛进,包括新疆天业集团在新疆石河子建设的25万吨/年项目、鄂尔多斯新杭能源有限公司40万吨/年项目以及山东华鲁恒升、安徽淮化集团、河北阳煤深州化肥有限公司等一大批煤制乙二醇项目投入营运。截至2020年12月,我国已经投产的煤制乙二醇企业超过18家,产能达到了500余万吨。

  为有牺牲多壮志,敢教日月换新天。当前,能源化工“金三角”等西部煤海地区纷纷提出了进一步建设世界一流能源化工基地的宏伟目标,全国建设世界石油和化工强国的新长征也已开拔启程。中国西部地区煤基能源化工产业的伟大探索,其背后所彰显的进取、奋斗、奉献、乐观的梭梭精神,也成为新时期中国化工产业精神新的时代元素。

(图片除署名,由企业提供)

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