关键核心技术的高峰,煤制油人也一直在攀登。
据了解,在不断总结和创新的基础上,李永旺团队开发出费托重烃流化裂化芳构化(FCA)生产超清洁汽油新技术。该技术已完成4000吨/年中试,结合开发的费托柴油加工和焦油加工生产煤基柴油和航油技术、费托轻烃与甲醇耦合裂解制烯烃(FCO)和超清洁汽油技术以及C₄高端化学品加工技术等,形成了煤间接液化合成油的汽油—柴油—液化天然气(LNG)—化学品多元产品联产方案,即煤高效液化制油品—化学品动态联产技术(以下简称油化动联技术)。这一技术方案在国家急需时以油为主,平时油化兼顾联产,保障煤制油装置运行的可持续性。
中科合成油工程开发实验室典型评价实验装置
中科合成油联合陕西延长石油、陕西榆林能源集团等启动的500万吨/年油品联产100万吨/年LNG及高端化学品和碳基新材料的煤炭间接液化综合一体化升级示范项目也是油化动联技术项目。该项目既可生产汽油、柴油、煤基特种油品、LNG等,也可延伸生产乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、1,4-丁二醇(BDO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等系列高端化学品和新材料。该项目位于陕西榆林煤化工基地,总投资约1000亿元,年转化煤炭约3000万吨,预计吨产品综合能耗降至1.52吨标煤左右、水耗降至4吨左右,单位产品总煤耗降至3.04吨标煤左右,整体能效将提升至49%~51%,单位产品CO₂排放量下降至5.52吨左右,相比已运行的百万吨级煤间接液化装置,CO₂排放量将进一步降低20%左右。该项目可以在国家急需时将联产模式灵活切换到油品生产最大化的模式。
当前,除油化动联技术外,还有低阶煤分级液化合成油技术和煤制油碳循环利用技术,正集聚力量进行攻关。
针对占全国煤炭资源储量57%的低阶煤利用问题,李永旺团队提出了一种兼具煤直接液化和间接液化技术优点,生产工艺反应条件更为温和的煤分级液化合成油新工艺。该技术结合了液化残渣气化和高温浆态床费托合成工艺技术,已形成了新疆哈密200万吨/年煤分级液化技术方案,推算整体能效可达53%~55%。目前新疆等地正在推进这一更为先进的清洁、高效、低碳化的新一代煤制油技术。
内蒙古伊泰杭锦旗 120万吨/年煤制精细化学品生产区
中国工程院院士谢克昌认为,要稳步推进煤制油产业发展,项目建设只有在规模条件下,技术经济效能和环保性能才能得到充分体现;要积极推进煤制油产业大型化、园区化和基地化发展,结合资源禀赋,稳步有序推进大型煤制油气基地建设。
对于未来煤制油产业高质量发展方向,专家们主要提出了以下建议。
一是加快布局建设千万吨级煤制油气战略基地。
近中期要着力高质量、低碳化发展煤制油气产业,加快布局建设千万吨级煤制油气战略基地,即大型集成、标准化、模块化、可复制的500万吨级、1000万吨级系列煤炭间接液化合成油成套工艺技术与大型装备技术,进一步提升煤炭间接液化合成油系统能量利用效率,降低煤耗、水耗、污染物和二氧化碳排放,具备在应急状况下相当规模的煤制油气产能储备与释放能力,起到保障国家能源供给安全的关键作用。
二是统筹推进加快煤制油升级示范步伐。
在产业技术升级示范方面,要加快油化动联技术、低阶煤分级液化合成油技术、煤制油碳循环利用技术等的推广应用。
在资源保障方面,煤炭资源的配备是项目实施的前提。现阶段煤价仍然处于高位,从保障国家能源安全角度出发,希望国家为新建项目直接配煤,做到煤—油—化一体化,保证项目的持续竞争力。同时,项目需要配套足量水、土地等资源,使企业有米可炊,无后顾之忧,一门心思以高端化、多元化、低碳化为方向,搞技术开发、项目建设、生产运营等。
在提前规划方面,煤制油气大型基地建设与大型项目建设宜提前规划,预留足够的煤炭资源,早作部署,考虑设计方案需要2年周期,项目建设需要3年周期,在充分论证与提前预估的基础上,做好建设预案与建设准备,以保障应急状态时的战略需求。