中煤遠大訊: 在我國化工行業(yè)的發(fā)展史上,沒有哪一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比現(xiàn)代煤化工更曲折、更復雜,沒有哪一個行業(yè)的示范過程比現(xiàn)代煤化工時間現(xiàn)長、過程現(xiàn)艱難,也沒有哪一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比現(xiàn)代煤化工爭議更大、非議更多。雖然走過了10年的示范發(fā)展歷程,但我國現(xiàn)代煤化工“十三五”規(guī)劃的總基調(diào)仍確立為以示范為主,F(xiàn)代煤化工在爭議中發(fā)展、在挫折中前行。
大唐集團是我國率先開展煤制烯烴、煤制天然氣等領域示范的企業(yè)。10年來,大唐人在煤化工示范過程中有哪些創(chuàng)新和經(jīng)驗,有哪些感悟和體會,實在值得認真總結(jié)。
示范項目最需要首創(chuàng)精神
所謂示范,就是第一個吃螃蟹。我們開展現(xiàn)代煤化工示范10年來,體會最深的就是兩個字:創(chuàng)新。眾所周知,10年前,大唐集團開始涉足現(xiàn)代煤化工領域時,我國現(xiàn)代煤化工幾乎是一片空白,國內(nèi)外鮮有可供借鑒的經(jīng)驗。如果沒有敢為天下先的首創(chuàng)精神,是不敢、也不可能涉足這一新興產(chǎn)業(yè)的。如果沒有創(chuàng)新,我們在現(xiàn)代煤化工領域可以說寸步難行。
比如,在大唐集團開展煤制烯烴示范之前,烯烴自古只有石油路徑的“華山一條道”。10年前,我國石油資源十分珍貴,國際油價居高不下,烴類產(chǎn)品作為國民經(jīng)濟和人民生活息息相關的石化產(chǎn)品,遠遠滿足不了國內(nèi)市場需求。而如何將甲醇轉(zhuǎn)變?yōu)橄N類產(chǎn)品,國內(nèi)外尚無工業(yè)化運用的先例。當時最接近工業(yè)化運用程度的,是剛剛完成了中試的德國魯奇的甲醇制丙烯技術。在這種情況下,大唐人第一個購買了甲醇制丙烯技術,大膽運用于我國首個煤制聚丙烯項目,并最終取得了成功。
這件事情之后,大大促進了國內(nèi)同類技術即甲醇制烯烴技術工業(yè)化運用的速度,為我國后續(xù)煤制烯烴產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展起到了引領和帶動作用。目前,我國已經(jīng)投產(chǎn)的煤/甲醇制烯烴企業(yè)有19家,合計烯烴能力841萬噸。截至2016年1月,我國煤制烯烴在建企業(yè)有13家,合計烯烴能力為814萬噸,實現(xiàn)了我國煤制烯烴的產(chǎn)業(yè)化。
大家已經(jīng)看到,我國烯烴類產(chǎn)品的市場價格與10年前已不可同日而語,為下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了更多、更便宜的烯烴原料。這其中煤制烯烴產(chǎn)能的釋放功不可沒,大唐人的率先示范功不可沒。
所謂首創(chuàng)精神,其實可以理解為一種創(chuàng)新自覺。比如,我們在搞煤制天然氣示范過程中,采用業(yè)界公認技術較為成熟的魯奇氣化爐。魯奇氣化爐作為一種成熟的爐型,一直被國內(nèi)外廣泛使用。但該爐最大氣化壓力為3兆帕,小型煤化工項目直接運用無任何風險。但我們考慮到如果運用于煤制天然氣這樣的大型煤制氣項目,氣化壓力過低將大大降低系統(tǒng)效率和產(chǎn)品收率。可不可以在現(xiàn)有基礎上,把壓力提高一些?我們經(jīng)過深入調(diào)研和科學論證,認為將壓力提高到4兆帕是可行的。我們把想法付諸實踐并取得了成功,這一原創(chuàng)技術在克旗煤制氣項目運用后,從氣化反應機理上看,增加氣化壓力對于提高氣化爐中粗合成氣中的甲烷含量作用明顯。克旗煤制氣運用這一創(chuàng)新技術后,粗合成氣甲烷含量由8%提高到13%左右,大大提高了產(chǎn)品收率。
同時,壓力提高還有利于工藝下游更加順暢,可減少后續(xù)裝置負荷,實現(xiàn)節(jié)能降耗。目前,這一技術已在我國現(xiàn)代煤化工領域廣泛運用,是大唐集團為我國現(xiàn)代煤化工技術做出的一項革命性貢獻。當然,大唐集團在這方面的探索是很多的,許多技術經(jīng)過我們創(chuàng)新并在示范項目成功運用后,已在煤化工行業(yè)廣泛使用。
示范,說得通俗一點,其實也是一個“試錯”的過程。出了錯誤并不可怕,只要及時總結(jié)教訓,遵循科學規(guī)律,果斷開展技術攻關,錯誤是會得到糾正的。比如,大唐克旗煤制氣項目運行一段時間后,發(fā)現(xiàn)氣化爐內(nèi)夾套腐蝕變薄。如果不找出原因,找到解決問題的辦法,后果不堪設想。我們通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織國內(nèi)行業(yè)專家,到現(xiàn)場診斷問題,開展技術攻關,同時借鑒行業(yè)同類問題解決的經(jīng)驗和做法,很快找出了問題的根源,找到了解決的辦法。這一問題解決近兩年來,克旗煤制氣氣化爐運行狀態(tài)良好,腐蝕問題再未發(fā)生。這也為我國其他煤制氣企業(yè)防止同類問題發(fā)生提供了寶貴的經(jīng)驗。
每一點創(chuàng)新都是對行業(yè)乃至國家的大貢獻
大唐集團在我國率先開辟了利用褐煤進行大規(guī)模工業(yè)化清潔利用的先河。我國已探明的褐煤總儲量在6000億噸以上,如果能夠成功開發(fā)利用,將是一筆巨大的資源寶庫。業(yè)界都知道,我國以往水煤漿成漿性低于55%時,工業(yè)化利用不被看好,而褐煤的成漿性一般只有48%左右。大唐呼倫貝爾化肥項目經(jīng)過反復探索和不斷創(chuàng)新,用 48%左右的成漿性褐煤制成化肥,并使裝置產(chǎn)能達到設計值,為國內(nèi)首個褐煤水煤漿成功運用的范例。大唐集團開展煤化工示范,無論是煤制聚丙烯,還是煤制氣,都是以褐煤為原料,并且都取得了成功。有人評價說,僅大唐集團用好褐煤這一點,就是對我國煤炭清潔利用和現(xiàn)代煤化工發(fā)展的一個大貢獻。其意義在于,為我國6000億噸褐煤找到了用武之地,為當代乃至今后更長時期科學利用褐煤找到了方向。
大唐集團開展煤化工示范的積極意義之一,就是為行業(yè)發(fā)展起到引領作用。比如,作為煤制天然氣的關鍵技術,甲烷化技術以往被國外壟斷,國內(nèi)一直沒有開發(fā)相關技術。大唐克旗煤制氣作為我國首個煤制氣示范項目,引進了英國戴維甲烷化技術。為了打破壟斷,大唐化工技術研究院主動承擔了國家“863”成套甲烷化工藝包開發(fā)技術編制,在消化吸收國外技術和充分實踐的基礎上,開發(fā)出我國具有自有知識產(chǎn)權的成套甲烷化工藝包,于2014年開展了工業(yè)側(cè)線4000小時以上成功試驗。經(jīng)過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織專家鑒定,該技術為國內(nèi)領先、國際先進。“863” 計劃已與科技部結(jié)題,這一技術的開發(fā)成功,標志著我國在煤制氣關鍵技術領域打破了國外壟斷,不再受制于人,為我國煤制天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了更多的技術選擇。
再比如甲醇合成技術,國內(nèi)此前該類項目規(guī)模較小,大唐集團首次將甲醇合成做到168萬噸規(guī)模,開創(chuàng)了我國大規(guī)模開展煤制甲醇的先河,走到了行業(yè)的前例。殼牌氣化爐此前運用四燒嘴技術,單爐日處理煤能力最大為2000噸。大唐集團最先采用六燒嘴氣化爐技術,日處理能力提高到近3000噸,上了一個新臺階。
此外,大唐集團還直接參與國家對現(xiàn)代煤化工相關工藝和技術標準的制定工作,這些都是對行業(yè)發(fā)展做出的積極貢獻。
我國煤制烯烴雖然實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,但過去甲醇制丙烯催化劑國內(nèi)無法生產(chǎn),只能國際采購,價格十分昂貴。國外甲醇制丙烯催化劑的使用壽命一般為10-13個周期,每個周期運行壽命為500-700小時。在運行中期,其運行壽命通常會下降,丙烯收率也會隨之衰減。大唐集團依靠自己的化工研究院,結(jié)合項目需求,組織開展技術攻關和科技創(chuàng)新,成功開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的甲醇制丙烯催化劑,創(chuàng)新采用了晶面導向合成技術、定向修飾及雙功能分子篩技術。催化劑在穩(wěn)定性、強度、丙烯收率和噸丙烯單耗等方面均優(yōu)于同期進口催化劑水平,丙烯收率可比進口催化劑提高5%左右。
經(jīng)過大唐多倫煤制聚丙烯項目的工業(yè)運用,證明性能達到了國際同類產(chǎn)品水平,大大降低了采購成本,提高了項目的經(jīng)濟性。以大唐多倫46萬噸煤基烯烴項目為例,其綜合效益每年至少可提高1.1 億元。大唐化工研究院甲醇制丙烯催化劑實現(xiàn)國內(nèi)首次工業(yè)化應用并大幅突破工業(yè)運行紀錄,不僅能夠有效抵抗低油價的沖擊,增強企業(yè)競爭實力,而且也為我國開發(fā)催化劑升級換代產(chǎn)品、繼續(xù)保持甲醇制丙烯催化劑的優(yōu)勢與地位奠定堅實基礎。此外,大唐集團開發(fā)的甲烷化催化劑也取得了成功。
10年來,大唐集團在煤化工領域獲得的專利達百項之多,取得大大小小的創(chuàng)新成果數(shù)以千計。
任何一項新生事物的發(fā)展,總要有人敢為人先,總要有人大膽探索,總要有人第一個吃螃蟹。大唐人開展現(xiàn)代煤化工示范,既然是示范,既然是創(chuàng)新,就不可能一次成功,就不可能不犯錯,就不可能不付出一定的代價。這就好比當年我國發(fā)展航天、發(fā)展高鐵等許多新興產(chǎn)業(yè)一樣,也一定會有失敗。失敗乃成功之母。大唐人在自身付出一定代價的同時,為我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗,積累了難得的財富。即使大唐集團付出了一定的代價,我們認為這個代價是值得的,是有意義的。這理應得到社會的理解和支持,而不該是指責和非議。
大唐集團開展現(xiàn)代煤化工示范,這件事情本身就是在履行作為央企的一種社會責任。我們履行社會責任還體現(xiàn)在環(huán)保方面。比如,大唐集團開展現(xiàn)代煤化工示范,是最早一家按照國家要求承諾并踐行廢水零排放的企業(yè)。事實上,我們承諾了,也做到了。一方面,我們承擔的國家“863”廢水零排放課題取得重要成果,并將這些成果運用于示范項目;另一方面,大唐集團最大的兩個示范項目——多倫煤制聚丙烯項目和克旗煤制氣項目,全部實現(xiàn)了廢水零排放。項目沒有廢水的外排口。
大唐集團在現(xiàn)代煤化工示范過程中,堅持盡可能使用國內(nèi)設備,促進了我國煤化工裝備產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。比如,大唐多倫煤化工使用的甲醇合成氣冷反應器就是在國內(nèi)采購的,大唐集團阜新煤制氣項目95%以上設備均來自國內(nèi)企業(yè),從而促進了國內(nèi)現(xiàn)代煤化工裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為我國現(xiàn)代煤化工裝備制造業(yè)的創(chuàng)新升級和國產(chǎn)化起到了積極的作用。
從大唐集團開展現(xiàn)代煤化工示范的實踐來看,現(xiàn)代煤化工資金需求量大、工藝技術相對復雜、安全環(huán)保壓力大,在具體實踐中存在著許多難以預料的困難和問題。尤其在當今國際原油斷崖式下跌的情況下,現(xiàn)代煤化工的成本優(yōu)勢已經(jīng)減弱。因此,在示范項目尚未完全取得成功的情況下,后續(xù)項目不宜過熱發(fā)展,不宜盲目發(fā)展。國家“十三五”已明確現(xiàn)代煤化工仍以示范為主,我們認為這是十分正確的決策。
至于談到現(xiàn)代煤化工示范項目需要什么樣的政策扶持,我想說的是,各級政府對現(xiàn)代煤化工一直給予了積極的支持,這一點不可否認。我國政府對新興產(chǎn)業(yè)一向是扶持的,比如對風電、光伏發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè),都有較大的政策扶持力度。因此,我認為國家對現(xiàn)代煤化工示范項目扶持的政策力度還應該更大一些。比如對示范企業(yè)技術創(chuàng)新給予必要的人力和財力支持,對包括煤制天然氣、煤制油等在內(nèi)的清潔能源產(chǎn)品給予稅收優(yōu)惠和財政補貼,對于示范企業(yè)在項目貸款方面給予必要的支持等。
(來源:《中國煤化工》雜志 供稿:陶賽 編輯:崔亞 審校:駱慶生)
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