神木“煤制油”成绿色能源经济创新的典范

2013-04-26 09:03 来源: 我的钢铁网

神木人在科学发展观的指导下,以“他石攻玉、开拓创新”的精神,在能源开发利用的技术创新过程中勇于探索、敢于实践,创造了独具特色的“煤制油”。这一技术创新,不仅是他们在能源领域的创举,而且是他们综合创新的典型表现,是神木人敢为人先、追求卓越品格的重要体现。

“煤制油”,从技术上看似乎是“石中取水”的怪想奇谈。但是,神木人硬是把自己丰富的煤炭资源变成工业的新血液,成为“石油”的“代用品”。

“煤制油”技术最初发端于我国东北的黑土地上。20世纪90年代中后期,东北一家化工企业的技术人员王守峰看到生产城市煤气副产的低温加油被白白扔掉,十分可惜,便带领一班人自筹资金,建成1.5万吨/年焦油分离装置,创造了良好的经济效益。但他们同时发现,煤焦油分离过程会排放大量对环境有害的废液,而这些物质如果被提取出来,不仅能避免对环境的危害,还可为企业带来可观的经济效益。于是,他们再筹资金,于2003年10月建成4万吨/年煤焦油加氢装置,14个月即收回全部投资。为了加大工艺技术研发力度,加速专利技术的工业化进程,决心再扩大生产规模,但整个东北地区极其有限的煤焦油资源限制了企业的发展。最终,他们将目光投向中国西部的神府煤田。

神木县不仅贮藏着丰富的煤炭资源,而且当地企业还根据煤种及其特点,开发了独具特色的中温煤干馏(兰炭)生产技术,即在600°C—850°C的温度条件下,通过对煤的干馏,脱去煤中挥发成分,生产强度好、发热量高的兰炭。仅神木县的兰炭产能超过2500万吨,按8%—10%产率计算,1年副产的煤焦油约为200万吨。同时,副产数亿立方米热值低、难以回收利用的荒煤气。由于缺乏先进实用的技术,这些煤焦油有的直排地下或直接燃烧,荒煤气则被“点天灯”,造成了大量的资源浪费和严重的环境污染。这一问题引起陕西省和榆林市政府的高度关注,开始四处寻找能综合利用煤焦油和荒煤气的成熟技术。

有缘千里来相会。2005年,在西安举行的第九届“西洽会”上,摸索出煤焦油加氢技术的东北兄弟与神木县一拍即合,达成项目合作协议。同年8月,神木锦界天元化工公司诞生,总投资10亿元,年产60万吨煤干馏、25万吨煤焦油轻质化项目(一期)随即开工建设,并与2008年4月生产出合格的轻质化油品。但是天有不测风云,谁也没想到,一个月后(5月12日),因加氢反应器突然发生质量事故,迫使装置全面停车,项目顿时陷入困境。突然而至的打击令天元公司进退维谷:流动资金捉襟见肘,背负巨额外债和银行利息,甚至连恢复生产所需的原料采购费用也没有着落。更可怕的是,如果企业因资金链断裂而不能恢复生产,前期投资的10亿元资金将化为泡影,天元公司将不得不破产倒闭,100多名从东北赶来创业的兄弟姐妹将背上沉重的债务包袱。报创业之想,却遭遇如此大难,出路何在?

天时、地利、人和是创业者梦寐以求的理想环境。但在创业的逆境中看,天时不如地利、地利不如人和。正值此时,立志打造中国一流绿色环保能源化工企业的陕西煤业化工集团,向天元公司伸出了合作援助之手。2008年10月,在陕西省委、省政府领导的推动下,陕西煤业化工集团与神木锦界天元化工公司共同成立合作共赢、风险共担的混合所有制大型企业——陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,增加投资3.39亿元,提供担保贷款4亿元,帮助银行借款8.8亿元。这一雪中送炭之举使得“煤制油”事业起死回生,重新走上了发展之路。同时,对原有装置进行技术升级和扩能改造,建设累计135万吨/年中温煤干馏和50万吨/年中温煤焦油轻质化及安全环保配套项目。组建而成的神木天元化工有限公司占地面积达到1000亩,职工人数突破1200人,企业资产总额达到27亿元,成为中温煤焦油轻质化综合利用技术研发和工业化推广的创新型企业。50万吨/年中温煤焦油轻质化工业示范项目投资18亿元,历经5年建设,成为目前国内单套规模最大、技术等级和煤炭资源转化率最高的煤焦油轻质化生产装置。该装置每年可转化煤炭210万吨,加工煤焦油50万吨,生产兰炭135万吨、轻质化煤焦油38万吨、沥青焦8万吨,另外还有液化气、硫磺、液氨等产品,年产值30多亿元。

2010年4月12日,全球规模最大的中温煤焦油轻质化装置——50万吨/年煤焦油轻质化装置在神木天元化工有限公司一次投料成功并生产出优质燃料油。2010年6月28日,该装置顺利通过中国石油和化学工业联合会组织的技术鉴定。至此,一项由东北兄弟摸索的中温煤焦油加氢技术,经陕西煤业化工集团的精心栽培、扶持、改进与提升,迅速成长并升华为能带来巨大节能减排效益,节水实用的独具特色“煤制油”技术,这一技术被陕西省副省长李金柱(时任榆林市委书记)誉为榆林版“煤制油”。

“煤制油”的独特价值之一是回收利用方面“吃干榨尽、变废为宝”。其一,通过斥资800万元建设135万吨/年中温煤干馏和50万吨/年中温煤焦油轻质化项目,并配套建设了废水雾化焚烧处理设施和氨、馏回收装置。由于设计科学合理、装置规模大,安全环保设施配套齐全,不仅使自产的煤焦油得以全部回收利用,而且每年还可以处理当地40万吨煤焦油。其二,通过从荒煤气中提取高纯氢气,产高品质轻质燃料油,对自产的荒煤气全部回收利用。氮气、硫化物回收后生产合成氨、硫磺等产品,实现了对煤的分质利用和对资源的“吃干榨尽”。尤其是延迟焦化装置的投用,不仅大幅降低了加氢反应器的压力和温度,改善了操作环境,提升了装置运行的安全性,而且大幅减少了加氢反应过程氢气的消耗,从而使整套装置的参数更优化,安全稳定性更高,资源利用更充分,排放物更少,环境更优好。从该装置运行的结果看,与直接或间接煤制油项目相比,其综合能耗仅相当前者的2/3,二氧化碳排放量相当于前者的1/2。

“煤制油”的独特价值之二是环保技术方面“对接耦合、闭路循环”。天元公司的技术看似传统而简单,但其可贵之处却在于将焦化、荒煤气提纯与焦油加氢3种技术实现了对接耦合,使整个装置形成了闭路循环,最大限度的利用了煤中挥发成分,因而比其他煤化工装置更节能环保,该技术是通过煤的干馏提取会发成分,煤焦油轻质化过程耗水量较少,使整个装置的耗水量大幅减少。从50万吨/年中温煤焦油轻质化装置的实际运行看,即使配套500万吨煤干馏装置,每年耗水量也不过240万立方米。按成品油收率80%计算(即1年生产40万吨燃料油),吨油的耗水量不足6立方米,仅相当于传统煤化工和新型煤化工耗水量的1/2。

“煤制油”的独特价值之三是投资效益方面“性价比高、回收期短”。从投资及收益情况看,天元公司50万吨/年温煤焦油轻质化装置及其配套项目,总投资17亿元。如果当时为其配套建设500万吨煤干馏装置,整个项目的投资不过20亿元,吨油品投资额约5000元,不到直接制油或间接制油投资额的一半。截至2010年12月31日,该装置安全平稳运行200天,生产优质燃料油13万多吨,实现利润7000多万元,创造了大型化工装置当年投料试车,当年实现安全平稳运行,当年盈利的良好业绩。这些都充分表明:“独具特色煤制油”技术,是一项性价比高、项目投资回收期短的先进实用技术。其采用的“块煤干馏中低温煤焦油轻质化燃料工艺技术”是一种独辟蹊径的、创新性的“煤炭——替化型清洁燃料油”抽取方法,与煤炭直接或间接制油相比,同等规模的中温煤焦油制取轻质化项目,投资额仅为1/5。能耗和用水量仅为1/4。煤炭直接或间接制油,吨油投资成本在1.2至1.5万元之间,而中温煤焦油轻质化项目,吨油投资成本仅为4000元。

“煤制油”的独特价值之四是技术创新方面“自主产权、前景广阔”。其一,该技术是一项真正拥有自主知识产权、具有中国特色的煤制油技术。其示范装置的成功运行,不仅证明了该项技术的安全可靠性、节能环保性,更证明了其节水性和经济可行性,是一项值得国家关注和重视的实用技术,较好的解决了煤化工耗水量大的难题,为富煤缺水的西部地区实现煤的就近高效转化开辟了新的途径和方法。其二,开发成功粉煤流态化中温干馏技术,并已完成了工业化试验。采用该技术后,煤焦油收率可提高3倍以上。2012年,着手建设20万吨/年粉煤流态化中温干馏装置,一旦实施,该技术的产油将翻番,项目的经济效益将更加可观。精酚市场价超过1.2万元/吨,且供不应求。他们还将投资2亿元,建设2万吨/年全球最大的静酚装置。建成投产后,1年可获得2亿多元收益。由于酚容易与氢气反应,消耗大量氢气,腐蚀管道和设备,造成安全隐患,提酚后,这些问题均可迎刃而解,装置的安全性会更高,经济效益会更好。该技术将日臻完善,成为黄土高原上一颗闪亮的明珠,助推煤化工产业健康发展,为我国“煤代油”工程提速。

神木“煤制油”在回收利用、环保技术、投资效益和技术创新方面的独特价值,是神木人技术方面的综合创新。这种创新的可贵之处不仅在于它是诸多的技术项目创新和工艺的独特性而被业界和媒体誉为“独具特色的煤制油”,更在于它是神木人大胆地试、大胆地闯、在困难面前不回头,在曲折路上往前走精神的生动体现。

如果说“煤制油”技术的端倪在东北,那么,“煤制油”的技术创新、壮大和发展在神木,是神木独特、丰富的煤炭资源及其形成的产业链条,以及神木人追求卓越、敢为人先的创新品格,为“煤制油”生产的技术创新提供了独特的条件。

就济效益而言,回报十分可观。其一,目前在榆林神木等的主要能源化工基地,煤焦油价格在2800元/吨,加上所有生产、人力、运输、管理等成本,总成本约5500元/吨左右,市场上石化柴油价格超过8500元/吨(轻质化煤焦油参照石化柴油价格浮动定价),价格优势十分明显。其二,按已取得业绩和目前行业市场推算,仅产品生产和销售这一个领域(不包括技术转让等新的利润增长点),天元化工全年便可实现收入近40亿元,实现利润4至5亿元,甚至超过5亿元,经济效益十分显著。随着“煤制油”产量和规模的进一步扩大,技术更加成熟,其对神木县经济,乃至民生就业方面的贡献更为突出。

就其技术创新品牌而言,“煤制油”完全可以说是神木大地上落地生根、成长和成熟的技术创新品牌,是神木技术创新业绩的突出代表。在技术领域,它把“煤炭”中的“煤焦油”转化成人们熟悉的“石油”,改变了能源市场“煤炭”和“石油”分割的技术局面。由于神木天元化工有限公司拥有全球规模最大的中温煤加油轻质化装置——50万吨/年煤焦油轻质化装置,神木“煤制油”以全球之最的姿态走出国门、走向世界将成为现实。独具特色的神木“煤制油”,因其深深蕴藏着神木人的精神而成为神木走向世界的名片。


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