秋天的銀川，天高氣爽，公路旁寫著“神寧油，不含硫”“煤好未來，油我創(chuàng)造”的廣告牌格外醒目。

乘車進(jìn)入寧夏寧東560.92公頃土地上崛起的世界超級工程——國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目廠區(qū)，乳白色管道盤繞在藍(lán)色鐵架上，整潔有序。

很難想象，煤炭在這里，經(jīng)過長約3800公里的管道，變成柴油、石腦油、液化石油氣、粗白油、液體蠟、精制蠟……一段由黑變白、從黑轉(zhuǎn)“綠”的旅程由此開啟。

從2013年核準(zhǔn)建設(shè)到2016年產(chǎn)出合格油品，再到2017年總體負(fù)荷達(dá)30%，2018年總體負(fù)荷達(dá)85%，國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)煤制油分公司正朝著產(chǎn)業(yè)高端的方向大步前進(jìn)。

在原設(shè)計(jì)產(chǎn)品只有柴油、石腦油、液化石油氣的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤基合成油特性，寧夏煤業(yè)煤制油分公司相繼開發(fā)出粗白油、輕白油、液體蠟、費(fèi)托重質(zhì)蠟、費(fèi)托合成蠟1號等7種新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了由單一油品向費(fèi)托蠟、精制蠟等多元化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。

延長產(chǎn)業(yè)鏈，煤炭價(jià)值進(jìn)一步放大

寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目走的是煤間接液化技術(shù)路線，也就是先把煤炭在高溫下與氧氣、水蒸氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為合成氣(一氧化碳和氫氣的混合物)，然后在催化劑的作用下合成液體燃料的工藝技術(shù)。其油品的特性是低硫、低芳烴、低灰分、高十六烷值，油品指標(biāo)均優(yōu)于國Ⅵ和歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，可減少城市汽車尾氣污染。

“跟煤直接液化技術(shù)路線不同，采用煤間接液化技術(shù)路線生產(chǎn)出的油品偏輕，更適合向化工品，特別是高端化工品轉(zhuǎn)化。”寧夏煤業(yè)煤制油分公司黨委書記、總經(jīng)理郭中山說。

向下游化工品轉(zhuǎn)化的好處，除了能提升煤炭清潔利用水平，還能將煤炭產(chǎn)品的附加值進(jìn)一步放大。

據(jù)了解，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目設(shè)計(jì)年產(chǎn)405萬噸合成油品，其中調(diào)和柴油274萬噸、石腦油98萬噸、液化石油氣34萬噸，副產(chǎn)硫磺20萬噸、混醇7.5萬噸、硫酸銨10.7萬噸，年轉(zhuǎn)化煤炭2061萬噸。

“我們在煤制油項(xiàng)目原設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化工藝，已研究增加了粗白油、輕白油、液體蠟、費(fèi)托重質(zhì)蠟、費(fèi)托合成蠟1號、費(fèi)托合成蠟2號等7種新產(chǎn)品，一定程度上緩解了經(jīng)營壓力。”郭中山說。

同時(shí)，寧夏煤業(yè)煤制油分公司以現(xiàn)有油化品為原料，進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈，開發(fā)出液體蠟、高碳醇、高端潤滑油、PAO、油田驅(qū)油劑等高端產(chǎn)品。目前，先期規(guī)劃的液體蠟和潤滑油項(xiàng)目已經(jīng)完成可行性研究工作，液體蠟項(xiàng)目計(jì)劃今年開工建設(shè)，潤滑油項(xiàng)目計(jì)劃年內(nèi)完成合資公司成立工作。

“目前，我們所產(chǎn)柴油的50%以上都用來做化工品了，再進(jìn)一步努力，可以達(dá)到70%。”郭中山說，“主要通過延長產(chǎn)業(yè)鏈，細(xì)分產(chǎn)品，給下游提供優(yōu)質(zhì)、個(gè)性化的化工原料，而不是供給油品。”

據(jù)了解，2016年，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目累計(jì)產(chǎn)出油化品2.1萬噸，其中柴油1.45萬噸、石腦油0.65萬噸;甲醇日均產(chǎn)量達(dá)到2000噸，累計(jì)產(chǎn)量9.5萬噸。2017年，生產(chǎn)柴油及化工品68萬噸、石腦油37萬噸、甲醇88萬噸、穩(wěn)定輕烴5萬噸、液化石油氣5.5萬噸，開發(fā)的粗白油、液體蠟、精制蠟等7種化工品占產(chǎn)品總量的33%。2018年，生產(chǎn)柴油及化工品183萬噸(化工品占比達(dá)50%)、石腦油98萬噸、液化石油氣22.9萬噸、精甲醇91萬噸。

今年以來，寧夏煤業(yè)煤制油分公司采取了28項(xiàng)開源節(jié)流措施，通過高負(fù)荷運(yùn)營和節(jié)支增效，預(yù)計(jì)全年運(yùn)營成本比目前內(nèi)陸原油開采成本低5美元/桶至10美元/桶。

“這5美元/桶至10美元/桶的利潤差，也是寧夏煤業(yè)煤制油分公司有信心生存得比較好的基礎(chǔ)。”寧夏煤業(yè)煤制油分公司總工程師黃斌說。

一個(gè)平臺，帶動煤制油“中國制造”走出去

煤間接液化技術(shù)1923年起源于德國，由于石油工業(yè)的興起，其煤制油裝置關(guān)閉。20世紀(jì)50年代初，由于長期受到國際制裁和石油禁運(yùn)，南非開展了煤間接液化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，并成為第二次世界大戰(zhàn)后第一個(gè)將煤間接液化技術(shù)工業(yè)化的國家。截至目前，南非年產(chǎn)油品和化學(xué)品達(dá)850萬噸。目前，全世界有10多個(gè)國家都在研制煤間接液化技術(shù)，但絕大多數(shù)未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。煤間接液化技術(shù)最成熟先進(jìn)的還屬南非。

基于富煤、貧油、少氣的國情，幾十年來，我國對煤間接液化技術(shù)的研究從未間斷。但直到2011年，中科合成油公司16萬噸/年煤間接液化工業(yè)裝置才在內(nèi)蒙古伊泰公司成功示范。

據(jù)郭中山介紹，早在1999年，寧夏煤業(yè)就開始了煤間接液化項(xiàng)目的前期工作。2004年，我國基于能源安全的考慮，以項(xiàng)目招標(biāo)的方式確定由寧夏煤業(yè)建設(shè)國家級煤間接液化示范項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)，中國煤間接液化技術(shù)尚不成熟，寧夏煤業(yè)計(jì)劃引進(jìn)南非薩索爾漿態(tài)床煤制油技術(shù)。

“整整談了9年，主要是對方要價(jià)太高。”郭中山說，2011年，基于中科合成油公司16萬噸/年工業(yè)裝置在內(nèi)蒙古伊泰公司成功示范，寧夏煤業(yè)采用國內(nèi)技術(shù)及裝備做好400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目工業(yè)化示范。

在煤間接液化工藝中，氣化是關(guān)鍵。寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，引進(jìn)的是德國的GSP干煤粉氣化技術(shù)。但該技術(shù)在前期烯烴項(xiàng)目的應(yīng)用中暴露出很多問題，進(jìn)行了歷時(shí)2年的改造，而且在煤制油項(xiàng)目工藝包設(shè)計(jì)中沒有更深層次的修改完善。

“我們提出讓對方進(jìn)行大的改進(jìn)，但對方報(bào)價(jià)2700萬歐元，也就是需要將近2億元的修改費(fèi)。”黃斌說，“買了技術(shù)，還要這么高的修改費(fèi)，這是非常不合理的。我們不得不終止了合作。”

實(shí)際上，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目承擔(dān)了37項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、重大裝備及材料的國產(chǎn)化任務(wù)。因此，在引進(jìn)氣化技術(shù)的同時(shí)，寧夏煤業(yè)也于2011年著手神寧爐的研發(fā)。歷經(jīng)2年多的技術(shù)攻關(guān)，黃斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了“粗糧、細(xì)糧”通吃的神寧爐，為劣質(zhì)煤清潔利用提供了途徑。

截至目前，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目使用神寧爐28臺，對外推廣應(yīng)用27臺，其中2臺應(yīng)用于美國頂峰集團(tuán)的項(xiàng)目。如今，神寧爐不僅走出寧夏，還走出了國門。

不止神寧爐，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目涉及的1.3萬臺工藝設(shè)備、11萬臺儀表設(shè)備、1.5萬臺電氣設(shè)備、25萬臺閥門等技術(shù)裝備，98.5%實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。“剩下的1.5%中也有國產(chǎn)化相伴，只有0.1%是純進(jìn)口的。”黃斌說。

技術(shù)設(shè)備的國產(chǎn)化加快了建設(shè)進(jìn)度，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目僅用39個(gè)月就建成了國外專家斷定60個(gè)月才能建成的舉世矚目的超級工程。

在黃斌看來，這個(gè)項(xiàng)目實(shí)際上搭建了一個(gè)平臺，國內(nèi)800多家供貨單位中的很多單位依托這個(gè)平臺，讓自主研發(fā)的技術(shù)設(shè)備登上了國際舞臺。

沈鼓集團(tuán)研制了10萬標(biāo)準(zhǔn)立方米空分用壓縮機(jī)組，倒逼國外大型壓縮機(jī)廠商主動大幅下調(diào)產(chǎn)品報(bào)價(jià)。內(nèi)蒙古北方重工集團(tuán)通過超級P91高端鋼管技術(shù)攻關(guān)，產(chǎn)品完全替代進(jìn)口。原來進(jìn)口一節(jié)長12米的管道造價(jià)相當(dāng)于一輛奧迪車，而國產(chǎn)管道造價(jià)只有進(jìn)口價(jià)格的三分之一，制造周期也由12個(gè)月縮短到3個(gè)月。杭氧公司以10萬空分設(shè)備示范項(xiàng)目為業(yè)績，中標(biāo)伊朗卡維、布什爾以及一批國內(nèi)項(xiàng)目。河鋼集團(tuán)舞陽鋼廠的鋼板出口到中亞、中東地區(qū)。

“從近3年的應(yīng)用情況來看，這些設(shè)備運(yùn)行得非常好，去年絕大部分通過了第三方單位鑒定。”黃斌說。

黃斌表示，與世界先進(jìn)的煤化工企業(yè)相比，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目的費(fèi)托合成技術(shù)現(xiàn)階段處于絕對領(lǐng)先地位，但是在油品深加工和產(chǎn)品多元化方面尚處于初級階段，可以借鑒南非薩索爾的經(jīng)驗(yàn)，畢竟他們已經(jīng)有70年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。

“剛開始，南非薩索爾也主要生產(chǎn)油品，后來60%生產(chǎn)化工品，現(xiàn)在產(chǎn)品超過千種，包括指甲油、口紅、墨水等。這些都是特性產(chǎn)品，雖然量不大，但價(jià)值高，市場穩(wěn)定。”黃斌說，“未來，我們的煤炭既可能變成蠟燭出現(xiàn)在燭光晚餐中，也可能變成日化品用于護(hù)膚美容。”

創(chuàng)建分子工廠，提升每個(gè)分子的價(jià)值

談及寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目的未來，郭中山表示，總體目標(biāo)是打造主業(yè)突出、綜合指標(biāo)處于行業(yè)先進(jìn)水平、國際一流的煤制油化工企業(yè);總體思路是圍繞價(jià)值創(chuàng)造，從分子結(jié)構(gòu)層面認(rèn)識煤制油產(chǎn)品特性，如C12、C14等，從分子管理角度定義精益化運(yùn)營管理方式。

2019年，寧夏煤業(yè)煤制油分公司以創(chuàng)建分子工廠為戰(zhàn)略中心，全面提升企業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益，全面提升生產(chǎn)經(jīng)營管理水平，全面提升產(chǎn)品市場競爭力，促進(jìn)煤間接液化項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)展，全年力爭油品線保持90%以上負(fù)荷運(yùn)行。

“今年我們計(jì)劃生產(chǎn)油化品357萬噸，通過節(jié)支降耗、降本增效等措施，力爭生產(chǎn)油化品360萬噸。”郭中山介紹。

按照實(shí)施步驟，寧夏煤業(yè)煤制油分公司計(jì)劃用1年時(shí)間，到2020年，新產(chǎn)品種類達(dá)到15種以上，在低油價(jià)時(shí)代確保項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)盈虧持平;用3年時(shí)間，到2022年，通過技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出和消耗匹配，建成一批與集團(tuán)發(fā)展相適應(yīng)、與寧東煤化工基地發(fā)展相互補(bǔ)充的提質(zhì)增效工程，最終將煤制油所有燃料油轉(zhuǎn)化為高附加值的高端化工品，形成30種以上、萬噸級規(guī)模、百花齊放的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的市場抗風(fēng)險(xiǎn)能力;用5年時(shí)間，到2025年，完成分子工廠建設(shè)，各項(xiàng)管理效能達(dá)到最優(yōu)，綜合指標(biāo)引領(lǐng)行業(yè)，達(dá)到油化品分子的調(diào)和、優(yōu)化、分離，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)根據(jù)市場宜油則油、宜化則化，實(shí)現(xiàn)市場需求的及時(shí)響應(yīng)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性方面實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先。

目前，寧夏煤業(yè)煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目冷卻水循環(huán)使用率達(dá)99.1%，每噸油品水耗為5.31噸，比國家先進(jìn)值低24%;余熱回收發(fā)電裝機(jī)264兆瓦，總能效44.6%，比國家先進(jìn)值高0.6個(gè)百分點(diǎn);每噸油品煤耗為2.77噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比國家先進(jìn)值低1.1%;工藝尾氣硫回收率達(dá)99.96%;污水回用率達(dá)97%，含鹽廢水回用率達(dá)98%，水重復(fù)利用率達(dá)98.3%，采用曬鹽場蒸發(fā)工藝，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水“近零排放”。

“我們將堅(jiān)持結(jié)構(gòu)優(yōu)化，通過深入的技術(shù)改造升級和精準(zhǔn)的技術(shù)控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精準(zhǔn)高效分離，逐步開發(fā)出差異化、高端化、高附加值的化工品和清潔燃料，提升每個(gè)分子的價(jià)值，打造低成本高效率高效益高精細(xì)的分子工程，使煤制油項(xiàng)目具有持久的續(xù)航力。”郭中山說。

新聞延伸

400萬噸/年煤間接液化項(xiàng)目基本情況

項(xiàng)目由工藝生產(chǎn)裝置、公用工程、輔助工程、儲運(yùn)工程、服務(wù)性工程和廠外工程等6部分71個(gè)主項(xiàng)組成。工藝生產(chǎn)裝置包括12套空分裝置、28臺干煤粉加壓氣化爐、6套一氧化碳變換裝置、4套低溫甲醇洗裝置、3套硫回收裝置、8套費(fèi)托合成裝置、1套油品加工裝置和1套尾氣處理裝置。項(xiàng)目于2013年9月開工建設(shè)，2016年10月29日產(chǎn)出合格甲醇，2016年12月21日油品A線打通全流程，產(chǎn)出合格油品，2017年12月17日實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。

項(xiàng)目概算投資586億元，共有工藝設(shè)備1.3萬臺、儀表設(shè)備11萬臺、電氣設(shè)備1.5萬臺、閥門25萬臺，使用總樁基3.6萬余根、混凝土澆筑173萬立方米、鋼結(jié)構(gòu)27萬噸，管道合計(jì)長3728公里，電纜敷設(shè)1.8萬公里，工程量巨大。

項(xiàng)目集成規(guī)模大，包含由1000余個(gè)子系統(tǒng)組成的156個(gè)系統(tǒng)，全廠I/O控制點(diǎn)多達(dá)21.7萬個(gè)，設(shè)備管道閥門選擇、儀表控制連鎖、開停車和運(yùn)行管理等系列技術(shù)集成規(guī)模大，建設(shè)難度大。在這種情況下，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了1年投產(chǎn)、1年達(dá)產(chǎn)、1年創(chuàng)效。

項(xiàng)目投產(chǎn)以來生產(chǎn)運(yùn)營情況

2016年，在初次投料成功的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目邊試車、邊攻堅(jiān)、邊生產(chǎn)，累計(jì)產(chǎn)出油化品2.1萬噸。2016年12月28日，首批油品進(jìn)入市場。

2017年，在第一條油品線投料成功的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目加快油品B線工程收尾和試車進(jìn)程。全年總體負(fù)荷30%，單系列最高負(fù)荷達(dá)到116%。全年生產(chǎn)柴油及化工品68萬噸、石腦油37萬噸、甲醇88萬噸、穩(wěn)定輕烴5萬噸、液化石油氣5.5萬噸、自發(fā)電量9.9億千瓦時(shí)，創(chuàng)造產(chǎn)值49.8億元。開發(fā)的粗白油、液體蠟、精制蠟等7種化工品占產(chǎn)品總量的33%，增收創(chuàng)效2億元，消耗原煤1120萬噸。

2018年，項(xiàng)目全面進(jìn)入生產(chǎn)經(jīng)營階段，全年總體負(fù)荷85%，生產(chǎn)柴油及化工品183萬噸(化工品占比達(dá)50%)、石腦油98萬噸、液化石油氣22.9萬噸、精甲醇91萬噸。全年?duì)I業(yè)收入168億元，轉(zhuǎn)資后可控成本2738元/噸，完全成本4544元/噸。2018年10月轉(zhuǎn)資前，項(xiàng)目盈虧持平，聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)較批復(fù)結(jié)余25億元;轉(zhuǎn)資后，2018年四季度整體盈利4億元。

2019年上半年，寧夏煤業(yè)煤制油分公司分步驟、分系列對費(fèi)托反應(yīng)器和低溫甲醇洗換熱器開展停車技改檢修。2019年上半年，油品平均負(fù)荷80%，甲醇合成負(fù)荷95%。截至今年6月，項(xiàng)目共生產(chǎn)油化品173.55萬噸，甲醇47.17萬噸，基本實(shí)現(xiàn)時(shí)間過半任務(wù)過半目標(biāo)。其中，車用柴油44.38萬噸、化工品46.41萬噸、石腦油68.41萬噸、液化石油氣14.35萬噸。全年力爭油品線保持90%以上負(fù)荷運(yùn)行，通過節(jié)支降耗、增產(chǎn)增效等各項(xiàng)措施，力爭生產(chǎn)油化品360萬噸。