作為全球唯一擁有工業(yè)化生產(chǎn)線的示范項目——國家能源集團(原屬神華集團)自主研發(fā)的煤直接液化制油技術(shù)迎來新進展。國家能源集團總經(jīng)理凌文日前對外透露，近期將建設(shè)第二、第三條煤直接液化生產(chǎn)線，擴大煤炭清潔高效利用規(guī)模。

實際上，早在2004年，原神華集團就已啟動建設(shè)全球首條煤直接液化百萬噸級示范生產(chǎn)線，并于2008年底成功試產(chǎn)。我國也憑借10余年研究及運行經(jīng)驗，成為世界上第一個掌握百萬噸級直接液化工程關(guān)鍵技術(shù)的國家。全球首個工業(yè)化示范項目的運行狀況如何?10多年后再建2條生產(chǎn)線，有哪些新的期待?未來，煤炭直接制油技術(shù)又將如何發(fā)展?帶著問題，記者采訪了多位業(yè)內(nèi)人士。

全球唯一的百萬噸級示范項目，發(fā)展?fàn)顩r如何?

煤直接液化技術(shù)以煤為原料制取柴油、石腦油等油品，即通過氫氣、催化劑等共同作用將煤炭直接轉(zhuǎn)化為液體燃料。這種煤轉(zhuǎn)化技術(shù)，早在上世紀(jì)20年代便已在歐洲實現(xiàn)工業(yè)化。

“從德國率先應(yīng)用的條件苛刻且不計成本的第一代技術(shù)，到上世紀(jì)七八十年代德、美、日等國新拓展開發(fā)的二代技術(shù)，再到上世紀(jì)90年代末原神華集團開啟的新一代煤直接液化現(xiàn)代技術(shù)的研發(fā)和工程化，雖有多個國家先后嘗試，但截至目前，只有我國實現(xiàn)了這項技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)化發(fā)展，首條生產(chǎn)線僅規(guī)模為國外最大同類中試裝置的數(shù)十倍。”原神華煤制油研究中心董事長、直接液化國家工程實驗室主任、北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司副總裁任相坤告訴記者。

任相坤表示，從最初的小試、中試，再到建立百萬噸級工業(yè)裝置，首條生產(chǎn)線一舉實現(xiàn)三大“突破”，示范了世界首套工業(yè)化神華現(xiàn)代煤直接液化工藝、低成本高效液化催化劑、液化油的提質(zhì)加工、大型特種裝備、工程化等關(guān)鍵技術(shù)和集成技術(shù)的可行性、可靠性、經(jīng)濟性。同時在借鑒世界先進工程化經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，這些核心技術(shù)均由我國自主研發(fā)，形成了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的煤炭直接液化成套產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。

作為全球唯一在運的煤直接液化工業(yè)化生產(chǎn)線，其發(fā)展自然備受關(guān)注。據(jù)國家能源集團鄂爾多斯煤制油分公司副總工程師胡慶斌介紹，項目設(shè)計年產(chǎn)柴油、石腦油、液化石油氣108萬噸，2008年底一次試車成功后，逐步實現(xiàn)長周期、滿負(fù)荷、安全穩(wěn)定運行，去年實際產(chǎn)量達86萬噸。在運行設(shè)計值310天的基礎(chǔ)上，最近兩次分別實現(xiàn)單個運行周期420天、410天的突破。

10余年后再次上新，如何向示范項目取長補短?

首條生產(chǎn)線的成功運行，還只是開始。根據(jù)公開資料，國家能源集團煤直接液化項目的總建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品500萬噸。一位業(yè)內(nèi)權(quán)威人士向記者透露，其實早在四五年前，第二、第三條生產(chǎn)線就已進入籌備。

“示范項目的運行，驗證煤直接液化技術(shù)在我國具備大規(guī)模工業(yè)化的條件，且已不存在技術(shù)風(fēng)險或瓶頸，這也是重要的可借鑒經(jīng)驗。但即便如此，各方對第二、第三條生產(chǎn)線依然謹(jǐn)慎，它不是在示范項目的基礎(chǔ)上簡單羅列，而要取長補短，尤其對前期不足進行彌補優(yōu)化，以獲得更大利潤空間。”該人士稱。

對此“利潤空間”，據(jù)國家能源集團測算，目前每生產(chǎn)1噸油品耗煤約3.5噸，扣除燃料煤，每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品使用2噸原料煤，相當(dāng)于國際原油價格高于55美元/桶時，即可實現(xiàn)不虧損。第二、第三條生產(chǎn)線若能將出油率提升10%左右，參照原油價格的盈虧點則有望降至50美元/桶以下。

要進一步提升出油率，在國家能源集團北京低碳清潔能源研究所潔凈煤技術(shù)中心主任李文華看來，可從催化劑、氫耗、溶劑等關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手。“以氫耗為例，因煤的分子結(jié)構(gòu)中含大量碳原子及較少氫原子，與石油恰好相反，需通過加氫實現(xiàn)液化。但液化成油的同時，氫氣也將與煤中的氫、碳等反應(yīng)生成水、甲烷等副產(chǎn)品，相當(dāng)于無效氫耗部分。同等出油的情況下，若能進一步控制無效氫耗、減少非目標(biāo)產(chǎn)品，出油率相應(yīng)提高、成本隨之降低。”

另據(jù)測算，建設(shè)投資每下降1000元，項目可承受的原油價格約下降5美元/桶，對內(nèi)收益率的貢獻值為0.8%-1.2%。“因當(dāng)時的工程化裝備水平有限，示范項目雖實現(xiàn)了技術(shù)突破，在部分閥門、循環(huán)泵、高溫高壓輸送泵等關(guān)鍵設(shè)備上仍依賴進口，一定程度上增加了成本。”上述人士指出，隨著核心裝備國產(chǎn)化水平提升，設(shè)備制造、輔助配套設(shè)施等成本有望得到進一步控制。

自主創(chuàng)新、率先突破的基礎(chǔ)上，未來還可如何完善?

從最初借鑒吸收國外先進技術(shù)，到實現(xiàn)成套技術(shù)自主創(chuàng)新;從研究起步晚于世界他國，到率先完成工業(yè)化規(guī)模發(fā)展，我國現(xiàn)為全球第一個掌握百萬噸級煤直接液化工程關(guān)鍵技術(shù)的國家。

不過也有專家指出，在所有煤化工分支領(lǐng)域，直接液化的生產(chǎn)要求其實最為苛刻，從一開始的選煤要求就比較高。“我國不缺符合質(zhì)量的原料煤，但也不是每個地區(qū)的煤種都可為其所用。換句話說，不同于大多數(shù)熱門的煤化工項目，直接液化并不適合‘遍地開花’。”既然不宜在數(shù)量上“做文章”，未來還有哪些突破空間呢?

首先在產(chǎn)品多樣性上。記者了解到，現(xiàn)階段直接液化產(chǎn)出的油品多為柴油、石腦油等常規(guī)燃料，品種相對單一。這也導(dǎo)致直接液化項目對油價波動異常敏感，國際油價將通過石化產(chǎn)品價格，直接反映在直接液化項目的投資收益上。

“相比之下，直接液化更適用于開發(fā)超清潔汽、柴油、高密度航空煤油、火箭煤油等特種油品。通過多元化發(fā)展，滿足高端領(lǐng)域、特種產(chǎn)品等要求，或利用石腦油、液化石油氣生產(chǎn)芳烴、丙烯等化學(xué)品，產(chǎn)品附加值將隨之提高。”李文華稱。

同時還有產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。作為主要副產(chǎn)物之一，每產(chǎn)出100萬噸油品，將伴隨70萬噸左右殘渣。國家能源局印發(fā)的《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》指出，目前對這部分殘渣的高效利用仍有待加強。

“液化殘渣已被列入危廢行列，常見處理方式是與煤調(diào)配成水煤漿，作為氣化爐燃料的一部分，或送入其他電廠進行摻燒。方式雖然可行，卻未將其中的高附加值潛力真正發(fā)揮出來。”上述業(yè)內(nèi)人士指出。例如，其中所含的瀝青類物質(zhì)既可作為道路瀝青的原料，也可進一步生產(chǎn)各類碳材料，“這也是國家能源集團等主要研究的方向所在，通過綜合開發(fā)利用，相當(dāng)于延長了直接液化的產(chǎn)業(yè)鏈，同時也可提升項目整體經(jīng)濟效益。”