用“煤”把火箭送上天或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實。近日,神華集團和中國航天科技集團宣布,使用煤基燃料的火箭發(fā)動機整機熱試車獲得成功。這種“煤基燃料”就是煤直接液化生產(chǎn)的煤制油產(chǎn)品。

　　我國為何要探索煤制油?煤制油技術(shù)進展如何?發(fā)展還要邁幾道坎?帶著這些問題,記者近日探訪了全國最大的煤制油基地——神華集團鄂爾多斯煤制油分公司。

　　有石油,為何要發(fā)展煤制油?

　　一邊投入的是黑黑的煤,一邊產(chǎn)出的是無色透明的油品。在神華鄂爾多斯煤制油分公司,每天可將6000噸煤炭,直接液化轉(zhuǎn)化為油品。

　　煤制油,是以煤炭為原料制取汽油、柴油、液化氣的技術(shù)。據(jù)了解,煤制油主要有間接液化和直接液化兩種方式。前者是先將煤進行氣化,再通過高溫、高壓以及催化劑作用合成有關(guān)油品或化工產(chǎn)品;后者是煤在高溫高壓和催化劑的作用下,通過加氫直接轉(zhuǎn)化為液體油品。

　　“神華鄂爾多斯煤直接液化項目,是我國目前為止規(guī)模最大的煤制油項目,也是世界上最大的工業(yè)化、商業(yè)化的煤直接液化項目。”神華鄂爾多斯煤制油分公司黨委書記楊占軍介紹,項目成品油年產(chǎn)能108萬噸,產(chǎn)品可用在運輸、發(fā)電、工程機械、塑料化工、紡織服裝等與公眾生活密切相關(guān)的領(lǐng)域。

　　不少公眾會問:既然有石油,為何還要發(fā)展煤制油?

　　“我國的資源稟賦是富煤、貧油、少氣,在我國石油對外依存度接近60%的背景下,利用豐富的煤炭資源適度發(fā)展煤制油生產(chǎn)石油替代品,是保障能源安全的戰(zhàn)略考量。”神華鄂爾多斯煤制油分公司總經(jīng)理張傳江說。

　　從經(jīng)濟價值上看,張傳江介紹,按照神華煤直接液化項目3.5噸煤產(chǎn)出一噸油計算,目前1000元出頭的煤炭價值,轉(zhuǎn)化成柴油可以達(dá)到5000多元,附加值大大提升。同時,煤制油也是當(dāng)前我國煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化和綜合利用的有益探索。

　　煤制油技術(shù)進展如何?

　　當(dāng)煤制油遇上航天,會擦出怎樣的“火花”?隨著使用神華集團和中國航天科技集團共同研制的液氧煤基燃料的火箭發(fā)動機整機熱試車獲得成功,煤制油的應(yīng)用領(lǐng)域被進一步拓寬。

　　據(jù)了解,我國航天煤油須采用特定油田特定原油加工,資源稀缺。中國航天科技集團六院發(fā)動機專家劉紅軍認(rèn)為,火箭發(fā)動機整機熱試車中采集測量到的各項發(fā)動機參數(shù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),表明神華煤基航天煤油具備了替代石油基航天煤油的能力。

　　“這是因為神華煤直接液化油品具有‘一大三高四低’的特點,即大比重,高熱值、高熱容、高熱安定性,低凝點、低硫、低氮、低芳烴。”神華煤制油化工有限公司副總裁、總工程師舒歌平說,煤直接液化柴油區(qū)別于石油基柴油的優(yōu)異品質(zhì),突顯其作為軍用和航空領(lǐng)域特種油品的潛質(zhì)。

　　這種高品質(zhì)的煤制油產(chǎn)品,經(jīng)歷了艱苦曲折的技術(shù)公關(guān)過程。

　　“神華煤直接液化技術(shù)可謂十年磨一劍。”舒歌平介紹,神華集團從1997年開始項目前期工作,到2008年底示范工程首次投煤試車成功,驗證了世界首套工業(yè)化煤直接液化裝置、煤直接液化催化劑制備裝置和世界最大的煤制氫裝置等關(guān)鍵技術(shù)的可行性和可靠性。其中的探索是國內(nèi)外未曾實踐過的,特殊性和復(fù)雜性在現(xiàn)代石油化工、煤化工行業(yè)也很少見。

　　舒歌平介紹,神華煤直接液化是世界首個經(jīng)過工業(yè)規(guī)模裝置驗證的成熟煤直接液化工藝,已經(jīng)在美國、俄羅斯、澳大利亞等八個國家獲得專利。2011年“百萬噸級煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)與示范”獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技進步特等獎,核心專利獲2012年第十四屆中國專利金獎。

　　煤制油發(fā)展還要邁幾道坎?

　　適度發(fā)展煤制油具有重要意義。我國明確,要按照“清潔高效、量水而行、科學(xué)布局、突出示范、自主創(chuàng)新”的原則,穩(wěn)妥推進煤制油技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化升級示范工程,掌握核心技術(shù),嚴(yán)格控制能耗、水耗和污染物排放,形成適度規(guī)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,受到廣泛關(guān)注。

　　張傳江介紹,神華煤直接液化項目能源轉(zhuǎn)化效率達(dá)60%,在現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域中是最高的。在水耗方面,直接液化單位產(chǎn)品水耗從設(shè)計值約10噸降至5.8噸,隨著技術(shù)進步,單位產(chǎn)品水耗還有下降空間;萬元增加值水耗也低于全國工業(yè)平均水平。

　　在污染物排放方面,舒歌平介紹,針對煤液化高濃度污水,神華開發(fā)出含硫污水汽提、酚回收、深度預(yù)處理、高效懸浮床曝氣濾池、臭氧氧化脫色、二級生化、反滲透組合工藝,將高濃度污水處理成鍋爐給水。通過先進的污水處理和回收技術(shù),實現(xiàn)了生產(chǎn)過程無害化和廢水的回收循環(huán)利用,達(dá)到了污水“近零排放”的高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保要求。

　　神華煤直接液化項目2014年投煤運行302天,生產(chǎn)油品90萬噸。張傳江介紹,按照規(guī)劃,神華煤直接液化項目建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品400萬噸,目前投運的只是第一條生產(chǎn)線,隨著未來第二、三條生產(chǎn)線建設(shè),以及各項工藝流程在實踐中不斷優(yōu)化,將為煤直接液化的推廣奠定更堅實的基礎(chǔ)。