9月12日,在习近平总书记视察榆林化工四周年即将到来之际,国家能源集团榆林循环经济煤炭综合利用项目建设全面推进。项目按照“油化并举”新模式布局产业链,以煤直接液化装置为主线,以煤基特种燃料和高附加值化工新材料为主要产品方向,通过产品深加工、耦合新能源、发展煤基新材料和煤基特种燃料实现延链补链强链。
四年前,习近平总书记来到毛乌素沙地南缘这片热土,走进榆林化工中心控制室、40万吨/年合成气制乙二醇装置发表重要讲话强调,煤化工产业潜力巨大、大有前途,要提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。
殷殷重托激荡在心,实干奋进响亮作答。集团新一届领导班子上任后,第一时间重走习近平总书记三次视察路线,重温伟大号召,感受思想伟力,作出坚定履行能源央企职责使命,服务保障国家重大战略实施、推动我国能源产业高质量发展的重要部署。在集团党组正确有力指导下,集团煤制油化工产业坚决扛起“转型发展”和“能源革命”使命责任,持续加大核心技术攻关力度,不断向高端化、多元化、低碳化迈进,以科技之力激起能源变革层层浪潮。从单一油品和聚烯烃产品,向“油—化—新材料—新燃料”多元转变,从生产石油炼制难以获得的原料产品,到开发新型可降解塑料、煤基高端碳材料等新产品,再到成功研发出涵盖“陆、海、空、天”等应用领域的系列煤基特种燃料,为保障国家能源供给起到兜底作用。
四年来,国家能源集团以“一块煤”的裂变,扛牢保障国家能源安全政治责任,不断扩大我国现代煤化工产业优势,在新时代科技报国、能源报国征程上谱写国能崭新华章。
高端化:没有最好只有更好
随着我国国民经济持续快速增长,对燃料和石油化工品的需求也不断增长,通过新型煤化工获得石油替代品,成为解决我国油气资源不足、实现能源供应安全的重要途径。
20余年来,国家能源集团擎起中国现代煤化工产业开拓者和引领者的大旗,发挥现代煤化工能够更好地利用我国煤炭资源优势,积极推动煤炭清洁高效转化利用,勇担国家战略项目建设任务,成功建成并运营了多个国家级示范项目,掌握了一批关键核心技术,创造了多项行业第一,成长为全球最大的现代煤化工企业。
20余年来,集团煤化工板块通过自主创新和协同创新,掌握了煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃、二氧化碳捕集封存、合成气制聚乙醇酸、煤基碳素材料等一批煤制油煤化工产业核心技术,成功转化了一批科技研发成果,开创了现代煤化工领域工程示范先河。
建设煤制油化工就要敢为人先,把“不可能”变为“可能”,才有路可走下去。108万吨/年鄂尔多斯煤直接液化项目是世界首套百万吨级煤直接液化工业示范项目,先后攻克了煤直接液化过程中的一系列关键核心技术,成套技术总体处于国际领先水平。60万吨/年包头煤制烯烃项目采用具有中国自主知识产权的DMTO工艺技术,作为世界首套、全球最大煤制烯烃国家示范项目开拓了非石油路线生产基础化工原料的新路径,引领并支撑了我国煤制烯烃产业的快速发展。宁夏煤业400万吨/年煤炭间接液化示范项目承担国家37项重大技术、装备及材料国产化任务,项目国产化率达99%。煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃三条技术路线均获国家科技进步奖一等奖,400万吨/年煤间接液化成套技术创新开发及产业化团队荣获“国家卓越工程师团队”称号。
2025年6月,北京低碳清洁能源研究院研发的低温费托合成催化剂一举解决了我国首批煤间接液化制油装置暴露的催化剂转化率低、单台反应器产能及高附加值产物产率低等核心问题。截至目前,国内累计使用低温费托合成催化剂约14000吨,生产油品约900万吨。
进入新时代,站在新方位,国家能源集团通过科技创新与产业创新深度融合,以国家战略为导向、以科技创新为驱动、以绿色低碳为路径,以自主可控新一代煤制油技术为基础,加快榆林、哈密、包头、鄂尔多斯、宁东国家级煤化工示范基地建设,推动现代煤化工产业不断迈向高端化。
产品升级层面,从大宗通用品转向高端定制化,开发高性能特种材料与生物基绿色产品,并延伸至“产品—服务”融合解决方案。聚焦煤基特种燃料,开发煤基特种燃料制备成套技术,助力长征十二号运载火箭成功首飞;煤基通用柴油可满足极寒、高热、高海拔等特殊环境下的性能要求,在大型工矿企业广泛应用。聚焦钴基高熔点蜡,开发固定床钴基费托合成制高熔点蜡成套技术,制备出115号高熔点蜡等高附加值产品,产品性能达到国际先进水平。
多元化:人无我有,人有我优
如果说高端化是攥住了现代煤化工产业核心驱动的“牛鼻子”,那么多元化则是通过延伸产品谱系实现资源优化配置,为进一步拓展应用场景打开了新天地。
面对市场竞争,国家能源集团煤化工与石油炼化企业相比,现有甲醇、烯烃等大宗通用产品与其高度相似,但产量规模偏小、产品结构单一、市场竞争力不足。国家能源集团加快煤炭和煤化工一体化发展,以高端化、多元化、低碳化为方向,加紧研发新技术及规模化制备技术,推动煤炭由燃料向原料、材料、终端产品转变。
截至2024年底,国家能源集团化工产业油化品产能规模约2710万吨,煤制油、煤制烯烃、煤(焦炉气)制甲醇产能分别占全国的64.5%、21.46%和10.28%。油化品销售专用料牌号多达50余个,煤化工产品广泛用于工业、民用等诸多领域,全球规模最大的煤制油化工企业正加速向全球最强最优的煤制油化工企业迈进。
国家能源集团依托重大项目建设,进一步延伸产业链,形成“油—化—新材料”多元化产品矩阵,加快提高战略性新兴产业营收比重,塑造煤化工产业发展新优势。
2023年9月16日,包头煤制烯烃升级示范项目开工。项目建设规模为年产200万吨甲醇、75万吨聚烯烃,并通过与新能源同步规划建设,实现煤化工与绿电、绿氢、绿氧深度耦合发展。
2024年10月8日,哈密能源集成创新基地项目开工建设,这是我国技术最先进、规模最大的“煤油气电化”综合能源产业化示范基地。项目全产业链投产后,可大幅提升新疆产业孵化能力,成为区域经济高质量发展和民生改善的强劲引擎。
2025年3月22日,准东20亿立方米/年煤制天然气项目开工建设。项目采用国产大型固定床非熔渣气化工艺和国产大型高温甲烷化成套技术,共承担4项创新示范任务。计划开展煤化工耦合绿氢协同减碳技术示范任务,配套建设15万千瓦光伏电站、电解水制氢装置以及50万吨/年CCUS装置。
走进“社会主义是干出来的”爱国主义教育基地化工产品展示厅,映入眼帘的是一瓶瓶纯净的油品、一罐罐厚重的蜡和一排排形状颜色各异的颗粒,作为化工产品,它们还是生产各类香气馥郁香水产品、用于高铁制造隔音阻燃设备的原材料。这些高附加值精细化学产品整齐排列,争相讲述着煤炭的进阶变身之旅。
在煤化工产业多元化发展的道路上,国家能源集团面向星辰大海、上天入地,不断丰富化工产品品类,构建产业多元化新格局。聚焦煤液化润滑油技术,开发出Ⅲ类+CTL润滑油基础油和Ⅳ类聚α—烯烃(PAO)润滑油基础油成套技术,工业化产出多种全合成高端润滑油产品并已推广应用。聚焦聚烯烃技术,开发高熔融指数、中熔融指数聚烯烃产品制备工艺技术,可生产均聚、抗冲共聚和无规共聚三大系列的多用途聚丙烯产品。新燃料、新材料、新产品纷纷量产上市,产品结构得到极大丰富。人有我优、人优我特的示范引领优势进一步彰显。
低碳化:资源节约环境友好
多元化在提高产品附加值、满足人们美好生活需求等方面发挥了供给侧核心竞争力,而低碳化则为煤化工产业健康发展设定了资源节约环境友好的绿色底线。
“化”煤成“金”绘就绿色蓝图。现代煤化工是煤炭清洁高效转化利用的有效途径,同时又是“三废”排放量的大户。在高端化多元化发展的同时,国家能源集团化工产业勇担低碳化发展先锋,从生产工艺的源头、过程和末端全方位发力,探索大规模二氧化碳捕集、封存和综合利用,同时围绕煤化工与新能源耦合开辟新路径,推动煤化工全产业链绿色发展。
国家能源集团着眼产业结构和产品结构调整,着力打造资源节约型环境友好型煤化工世界一流领军企业。聚焦可降解材料,开发煤基可降解材料制备成套技术,建成全球首个5万吨/年聚乙醇酸(PGA)可降解材料示范工程。与传统聚烯烃塑料相比,PGA吨产品原料煤耗可降低约50%,二氧化碳排放降低约65%,工业增加值增加2至3倍。
开发煤化工领域CCUS成套技术,在鄂尔多斯建成全球首个10万吨级全流程CCS工业示范项目,实现了二氧化碳的捕获、运输、封存和持续监测。投运宁夏300万吨/年二氧化碳捕集封存和综合利用示范项目一期工程——40万吨/年二氧化碳驱油封存工程和10万吨/年二氧化碳煤矿井下综合利用工程,均实现满负荷运行。在乌鲁木齐建成新疆地区最大规模30万吨/年CCUS项目,获得环境效益和社会效益“双丰收”。榆林化工聚焦煤化工与新能源耦合,打通电—氢—化系统,实现合成氨装置耦合绿氢,填补我国光伏制可再生氢耦合煤制合成氨系统运营的空白;建成光伏发电—电解水制氢—绿氨合成—高温储热制蒸汽示范装置,实现空气—水电催化合成绿氨,实现了煤化工与新能源完美融合。
为减少固废产生,采用了生化污泥干化做锅炉掺烧和直接进入汽化炉焚烧的工艺,同时研究高热值的气化细渣进入气化炉和提纯残碳等技术,进一步减少固废产生总量。宁夏煤业将粉煤灰、硫酸铵等固体废弃物作为混凝土、化肥原料进行销售,通过综合运用多种措施,实现了固废资源化、无害化利用。煤制油公司研究煤直接液化油灰渣原料化利用,牵头制定《煤液化沥青》国家标准;开启世界首套35万吨/年油渣萃取工业示范装置应用。
在水资源利用上,多个项目采用了雨水回收利用、污水多级处置和分级利用工艺,大大提升了水资源利用效率,同时对高浓盐水采用膜法、热法工艺,水资源全部回用,实现污水零排放。榆林化工应用低温临界冷冻加真空热法分盐技术,填补国内技术空白。包头化工采用高盐废水脱盐处理工艺,做到废水全部回用,无机盐最大程度资源化回收循环再利用。宁夏煤业煤制油化工园区年产回用水约2400万立方米,全部进入煤化工生产系统代替新鲜水,是全国首个实现废水零排放的大型化工园区。
站在“十五五”即将开启的大幕前,创新引领、以煤为基、绿色转型,是国能人坚持可持续增长、推动高质量发展的“金钥匙”。这把“金钥匙”破解着“一块煤”到“一滴油”“一根丝”能源变革的难题,也托底能源饭碗,打开国家能源集团走好能源行业中国式现代化道路的美好明天。(王建君 肖 霞)
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