煤炭间接液化技术一煤炭利用新途径

目前，中国的经济规模全球第二，能源市场全球第一，而碳排放全球最高。近两年动辄全国十几个省份连续发生雾霾天气，已成为严重威胁人民群众健康的污染源。造成雾霾的原因是大气环流变化和污染物排放交互作用。因此在煤焦化工钢铁冶金行业，煤炭发电、煤炭清洁转化、煤炭污染物控制、二氧化碳CCS等国家重点支持的清洁低碳煤技术的突破和变革成为能源革命的核心科技应用，以煤制油，煤制气、煤制烯烃为主体的新型煤化工产业发展迅速。2014年6月7日，国务院发布的《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》明确提出，坚持煤基替代、生物质替代并举，到2020年，形成石油替代能力4000万吨以上。支持煤制油产业发展，有利于传统煤炭工业转型升级，有利于国家能源安全，具有明显的环保效益。

2016年12月6日，以中国科学院山西煤炭化学研究所自主研发的高温铁基浆态床煤炭间接液化技术为核心的全球单套规模最大的煤炭间接液化装置——神华宁煤400万屯/年煤制油工程投料，产出费托轻质油和费托重质油；9日产出稳定合格蜡；18日加氢精制装置产出合格柴油；21日实现了煤制油工程全流程贯通。这是山西煤化所重大成果产出的成功应用典范，受到了中央和相关部门的高度重视。

12月28日，习近平总书记对这一项目作出重要指示：“在神华宁煤煤制油示范项目建成投产之际，我代表党中央，对此表示热烈的祝贺，向参与工程建设、生产运行、技术研发的广大科技人员，干部职工，表示诚挚的问候，这一重大项目建成投产，对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用，促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。这充分说明，转变经济发展方式、调整经济结构，推进供给侧结构性改革，构建現代产业体系，必须大力推进科技创新，加快推动科技成果向现实生产力转化。希望同志们再接再厉、精益求精，保证项目安全、稳定、清洁运行，不断扩大我国在煤炭加工转化领域的技术和产业优势，加快推进能源生产和消费革命，为实现，两个一百年，奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大的贡献。”

该工程是我国煤炭深加工转化重大的商业化示范工程，投资550亿元，厂区占地面积561公顷，每年转化煤炭2046万吨，设计油品产能405万吨/年，其中，清洁柴油273万吨，石脑油9875-吨，液化石油气34万吨，副产硫磺2。万吨、混醇7.575-吨，硫酸铵14.575-吨，是目前世界石油化工及煤化工行业单套投资建设规模最大、装置最大、拥有中国自主知识产权的煤炭间接液化示范项目。采用的核心技术高温浆态床费托合成油品催化剂与反应器技术是中科院山西煤化所几代人历时30余年共同努力和创新的结晶，该技术在费托合成催化剂活性，选择性与产油能力等关键技术指标上均处于国际领先水平。整个项目承担着国家37项重大技术、装备及材料的国产化任务，打破了国外对煤制油化工核心技术的长期垄断，探索出了科技含量高、附加值高、产业链长的煤炭深加工产业发展模式；对提高我国能源体系抵御风险的能力，提升国内装备制造业水平，加快我国油品质量升级进程等具有重要意义。这一全球单套规模最大的煤制油项目还将通过系统集成和优化，强化节能节水措施，同时煤炭间接液化的合成油品具有超低硫、低芳烃、高十六烷值、低灰分的特点，这些指标均优于国V和欧V标准，有利于降低二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等污染物的排放，有效降低城市空气污染，防止雾霾出现。

用浅显易懂的语言解释“煤炭间接液化”技术，就是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。

煤液化技术进步和各种先进节能、节水技术集成，使煤液化的能源转换效率大大提高。与传统燃煤发电30-43%的效率相比，煤炭转化为成品油能提高煤炭的利用效率，可以达到43-55%，实现资源的清洁利用。煤炭间接液化技术和产业，是在油品供应体系中统筹含碳资源、保障油品供应的最为基础的技术体系。在未来能源体系过渡过程中，通过煤炭间接液化技术可以将煤炭、天然气、含碳有机废弃物、生物质等含碳有机物转化为油品，使得人类文明的进程不会由于石油枯竭而终止。未来生物质转化为油品和化学品的技术需求，使得煤液化技术开发的意义远不止能源过渡期，直至最终可持续的、以生物质为原料的油品和化学品供应。

在该核心技术的研发过程中，中科院发挥了极大的引领带动作用。同时作为科技成果转移转化机制创新的有益尝试，依托山西煤化所等组建了中科合成油技术有限公司。神华宁煤集团煤制油项目重点开展中科合成油公司费托合成技术及油品加工成套技术的百万吨级工业化示范，10万标立方米/小时空分成套技术和2200吨干粉煤加压气化炉技术、丙烯制冷系统压缩机以及特种工艺流程泵等重大技术、设备及关键材料国产化。作为煤炭间接液化的国家级核心技术团队，目前中科合成油公司正在承担国家级、中科院等多项重大研发课题，涉及煤制汽油工艺流程开发、低阶煤分级液化技术、大型高效煤气化装备开发、煤制油工程中的水处理技术、焦油/重油/渣油加氢技术、生物质制油技术、超清洁汽油/航煤/润滑油技术等。煤制油技术商业化推广是对石油基油品的有效补充，是传统能源向可再生能源供应系统转变的重要过渡，对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大战略意义。自主煤制油技术的成功产业化标志着我国已经完全掌握了处于世界领先地位的百万吨级煤炭间接液化工程的工业核心技术，打破了国外的技术垄断，对煤炭清洁高效转化利用具有重要的带动示范效应，为应对世界石油市场和“后石油时代”的能源技术革命和化解中国可持续发展面临的能源困局提供了新的路径，同时也是对全球能源供应体系变革的有力推动。