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当煤炭遇上航天——探秘煤制油  

2015-04-21 21:44:20|  分类: 投资理财 |  标签: |举报 |字号 订阅

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新华网北京4月21日电(记者 陈炜伟)用“煤”把火箭送上天或将成为现实。近日,神华集团和中国航天科技集团宣布,使用煤基燃料的火箭发动机整机热试车获得成功。这种“煤基燃料”就是煤直接液化生产的煤制油产品。

  我国为何要探索煤制油?煤制油技术进展如何?发展还要迈几道坎?带着这些问题,记者近日探访了全国最大的煤制油基地——神华集团鄂尔多斯煤制油分公司。

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  有石油,为何要发展煤制油?

  一边投入的是黑黑的煤,一边产出的是无色透明的油品。在神华鄂尔多斯煤制油分公司,每天可将6000吨煤炭,直接液化转化为油品。

  煤制油,是以煤炭为原料制取汽油、柴油、液化气的技术。据了解,煤制油主要有间接液化和直接液化两种方式。前者是先将煤进行气化,再通过高温、高压以及催化剂作用合成有关油品或化工产品;后者是煤在高温高压和催化剂的作用下,通过加氢直接转化为液体油品。

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  “神华鄂尔多斯煤直接液化项目,是我国目前为止规模最大的煤制油项目,也是世界上最大的工业化、商业化的煤直接液化项目。”神华鄂尔多斯煤制油分公司党委书记杨占军介绍,项目成品油年产能108万吨,产品可用在运输、发电、工程机械、塑料化工、纺织服装等与公众生活密切相关的领域。

  不少公众会问:既然有石油,为何还要发展煤制油?

  “我国的资源禀赋是富煤、贫油、少气,在我国石油对外依存度接近60%的背景下,利用丰富的煤炭资源适度发展煤制油生产石油替代品,是保障能源安全的战略考量。”神华鄂尔多斯煤制油分公司总经理张传江说。

  从经济价值上看,张传江介绍,按照神华煤直接液化项目3.5吨煤产出一吨油计算,目前1000元出头的煤炭价值,转化成柴油可以达到5000多元,附加值大大提升。同时,煤制油也是当前我国煤炭清洁高效转化和综合利用的有益探索。

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  煤制油技术进展如何?

  当煤制油遇上航天,会擦出怎样的“火花”?随着使用神华集团和中国航天科技集团共同研制的液氧煤基燃料的火箭发动机整机热试车获得成功,煤制油的应用领域被进一步拓宽。

  据了解,我国航天煤油须采用特定油田特定原油加工,资源稀缺。中国航天科技集团六院发动机专家刘红军认为,火箭发动机整机热试车中采集测量到的各项发动机参数达到预期目标,表明神华煤基航天煤油具备了替代石油基航天煤油的能力。

  “这是因为神华煤直接液化油品具有‘一大三高四低’的特点,即大比重,高热值、高热容、高热安定性,低凝点、低硫、低氮、低芳烃。”神华煤制油化工有限公司副总裁、总工程师舒歌平说,煤直接液化柴油区别于石油基柴油的优异品质,突显其作为军用和航空领域特种油品的潜质。

  这种高品质的煤制油产品,经历了艰苦曲折的技术公关过程。

  “神华煤直接液化技术可谓十年磨一剑。”舒歌平介绍,神华集团从1997年开始项目前期工作,到2008年底示范工程首次投煤试车成功,验证了世界首套工业化煤直接液化装置、煤直接液化催化剂制备装置和世界最大的煤制氢装置等关键技术的可行性和可靠性。其中的探索是国内外未曾实践过的,特殊性和复杂性在现代石油化工、煤化工行业也很少见。

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  舒歌平介绍,神华煤直接液化是世界首个经过工业规模装置验证的成熟煤直接液化工艺,已经在美国、俄罗斯、澳大利亚等八个国家获得专利。2011年“百万吨级煤直接液化关键技术与示范”获中国煤炭工业协会科技进步特等奖,核心专利获2012年第十四届中国专利金奖。

  煤制油发展还要迈几道坎?

  适度发展煤制油具有重要意义。我国明确,要按照“清洁高效、量水而行、科学布局、突出示范、自主创新”的原则,稳妥推进煤制油技术研发和产业化升级示范工程,掌握核心技术,严格控制能耗、水耗和污染物排放,形成适度规模的煤基燃料替代能力。

  煤制油能否控制能耗、水耗和污染物排放,受到广泛关注。

  张传江介绍,神华煤直接液化项目能源转化效率达60%,在现代煤化工领域中是最高的。在水耗方面,直接液化单位产品水耗从设计值约10吨降至5.8吨,随着技术进步,单位产品水耗还有下降空间;万元增加值水耗也低于全国工业平均水平。

  在污染物排放方面,舒歌平介绍,针对煤液化高浓度污水,神华开发出含硫污水汽提、酚回收、深度预处理、高效悬浮床曝气滤池、臭氧氧化脱色、二级生化、反渗透组合工艺,将高浓度污水处理成锅炉给水。通过先进的污水处理和回收技术,实现了生产过程无害化和废水的回收循环利用,达到了污水“近零排放”的高标准环保要求。

  神华煤直接液化项目2014年投煤运行302天,生产油品90万吨。张传江介绍,按照规划,神华煤直接液化项目建设规模为年产油品400万吨,目前投运的只是第一条生产线,随着未来第二、三条生产线建设,以及各项工艺流程在实践中不断优化,将为煤直接液化的推广奠定更坚实的基础。

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