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寧煤煤制油大步走向產業高端

   發布時間:2019/10/16 10:10:29

    秋天的銀川,天高氣爽,公路旁寫著“神寧油,不含硫”“煤好未來,油我創造”的廣告牌格外醒目。

 
  乘車進入寧夏寧東560.92公頃土地上崛起的世界超級工程——國家能源集團寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目廠區,乳白色管道盤繞在藍色鐵架上,整潔有序。
 
  很難想象,煤炭在這里,經過長約3800公里的管道,變成柴油、石腦油、液化石油氣、粗白油、液體蠟、精制蠟……一段由黑變白、從黑轉“綠”的旅程由此開啟。
 
  從2013年核準建設到2016年產出合格油品,再到2017年總體負荷達30%,2018年總體負荷達85%,國家能源集團寧夏煤業煤制油分公司正朝著產業高端的方向大步前進。
 
  在原設計產品只有柴油、石腦油、液化石油氣的基礎上,根據煤基合成油特性,寧夏煤業煤制油分公司相繼開發出粗白油、輕白油、液體蠟、費托重質蠟、費托合成蠟1號等7種新產品,實現了由單一油品向費托蠟、精制蠟等多元化產品的轉化。
 
  延長產業鏈,煤炭價值進一步放大
 
  寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目走的是煤間接液化技術路線,也就是先把煤炭在高溫下與氧氣、水蒸氣反應,轉化為合成氣(一氧化碳和氫氣的混合物),然后在催化劑的作用下合成液體燃料的工藝技術。其油品的特性是低硫、低芳烴、低灰分、高十六烷值,油品指標均優于國Ⅵ和歐Ⅴ標準,可減少城市汽車尾氣污染。
 
  “跟煤直接液化技術路線不同,采用煤間接液化技術路線生產出的油品偏輕,更適合向化工品,特別是高端化工品轉化。”寧夏煤業煤制油分公司黨委書記、總經理郭中山說。
 
  向下游化工品轉化的好處,除了能提升煤炭清潔利用水平,還能將煤炭產品的附加值進一步放大。
 
  據了解,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目設計年產405萬噸合成油品,其中調和柴油274萬噸、石腦油98萬噸、液化石油氣34萬噸,副產硫磺20萬噸、混醇7.5萬噸、硫酸銨10.7萬噸,年轉化煤炭2061萬噸。
 
  “我們在煤制油項目原設計產品的基礎上,不斷優化工藝,已研究增加了粗白油、輕白油、液體蠟、費托重質蠟、費托合成蠟1號、費托合成蠟2號等7種新產品,一定程度上緩解了經營壓力。”郭中山說。
 
  同時,寧夏煤業煤制油分公司以現有油化品為原料,進一步延伸產業鏈,開發出液體蠟、高碳醇、高端潤滑油、PAO、油田驅油劑等高端產品。目前,先期規劃的液體蠟和潤滑油項目已經完成可行性研究工作,液體蠟項目計劃今年開工建設,潤滑油項目計劃年內完成合資公司成立工作。
 
  “目前,我們所產柴油的50%以上都用來做化工品了,再進一步努力,可以達到70%。”郭中山說,“主要通過延長產業鏈,細分產品,給下游提供優質、個性化的化工原料,而不是供給油品。”
 
  據了解,2016年,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目累計產出油化品2.1萬噸,其中柴油1.45萬噸、石腦油0.65萬噸;甲醇日均產量達到2000噸,累計產量9.5萬噸。2017年,生產柴油及化工品68萬噸、石腦油37萬噸、甲醇88萬噸、穩定輕烴5萬噸、液化石油氣5.5萬噸,開發的粗白油、液體蠟、精制蠟等7種化工品占產品總量的33%。2018年,生產柴油及化工品183萬噸(化工品占比達50%)、石腦油98萬噸、液化石油氣22.9萬噸、精甲醇91萬噸。
 
  今年以來,寧夏煤業煤制油分公司采取了28項開源節流措施,通過高負荷運營和節支增效,預計全年運營成本比目前內陸原油開采成本低5美元/桶至10美元/桶。
 
  “這5美元/桶至10美元/桶的利潤差,也是寧夏煤業煤制油分公司有信心生存得比較好的基礎。”寧夏煤業煤制油分公司總工程師黃斌說。
 
  一個平臺,帶動煤制油“中國制造”走出去
 
  煤間接液化技術1923年起源于德國,由于石油工業的興起,其煤制油裝置關閉。20世紀50年代初,由于長期受到國際制裁和石油禁運,南非開展了煤間接液化技術的開發與應用,并成為第二次世界大戰后第一個將煤間接液化技術工業化的國家。截至目前,南非年產油品和化學品達850萬噸。目前,全世界有10多個國家都在研制煤間接液化技術,但絕大多數未實現工業化應用。煤間接液化技術最成熟先進的還屬南非。
 
  基于富煤、貧油、少氣的國情,幾十年來,我國對煤間接液化技術的研究從未間斷。但直到2011年,中科合成油公司16萬噸/年煤間接液化工業裝置才在內蒙古伊泰公司成功示范。
 
  據郭中山介紹,早在1999年,寧夏煤業就開始了煤間接液化項目的前期工作。2004年,我國基于能源安全的考慮,以項目招標的方式確定由寧夏煤業建設國家級煤間接液化示范項目。當時,中國煤間接液化技術尚不成熟,寧夏煤業計劃引進南非薩索爾漿態床煤制油技術。
 
  “整整談了9年,主要是對方要價太高。”郭中山說,2011年,基于中科合成油公司16萬噸/年工業裝置在內蒙古伊泰公司成功示范,寧夏煤業采用國內技術及裝備做好400萬噸/年煤間接液化項目工業化示范。
 
  在煤間接液化工藝中,氣化是關鍵。寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目立項時,引進的是德國的GSP干煤粉氣化技術。但該技術在前期烯烴項目的應用中暴露出很多問題,進行了歷時2年的改造,而且在煤制油項目工藝包設計中沒有更深層次的修改完善。
 
  “我們提出讓對方進行大的改進,但對方報價2700萬歐元,也就是需要將近2億元的修改費。”黃斌說,“買了技術,還要這么高的修改費,這是非常不合理的。我們不得不終止了合作。”
 
  實際上,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目承擔了37項關鍵技術、重大裝備及材料的國產化任務。因此,在引進氣化技術的同時,寧夏煤業也于2011年著手神寧爐的研發。歷經2年多的技術攻關,黃斌帶領團隊研發出了“粗糧、細糧”通吃的神寧爐,為劣質煤清潔利用提供了途徑。
 
  截至目前,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目使用神寧爐28臺,對外推廣應用27臺,其中2臺應用于美國頂峰集團的項目。如今,神寧爐不僅走出寧夏,還走出了國門。
 
  不止神寧爐,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目涉及的1.3萬臺工藝設備、11萬臺儀表設備、1.5萬臺電氣設備、25萬臺閥門等技術裝備,98.5%實現了國產化。“剩下的1.5%中也有國產化相伴,只有0.1%是純進口的。”黃斌說。
 
  技術設備的國產化加快了建設進度,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目僅用39個月就建成了國外專家斷定60個月才能建成的舉世矚目的超級工程。
 
  在黃斌看來,這個項目實際上搭建了一個平臺,國內800多家供貨單位中的很多單位依托這個平臺,讓自主研發的技術設備登上了國際舞臺。
 
  沈鼓集團研制了10萬標準立方米空分用壓縮機組,倒逼國外大型壓縮機廠商主動大幅下調產品報價。內蒙古北方重工集團通過超級P91高端鋼管技術攻關,產品完全替代進口。原來進口一節長12米的管道造價相當于一輛奧迪車,而國產管道造價只有進口價格的三分之一,制造周期也由12個月縮短到3個月。杭氧公司以10萬空分設備示范項目為業績,中標伊朗卡維、布什爾以及一批國內項目。河鋼集團舞陽鋼廠的鋼板出口到中亞、中東地區。
 
  “從近3年的應用情況來看,這些設備運行得非常好,去年絕大部分通過了第三方單位鑒定。”黃斌說。
 
  黃斌表示,與世界先進的煤化工企業相比,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目的費托合成技術現階段處于絕對領先地位,但是在油品深加工和產品多元化方面尚處于初級階段,可以借鑒南非薩索爾的經驗,畢竟他們已經有70年的發展經驗。
 
  “剛開始,南非薩索爾也主要生產油品,后來60%生產化工品,現在產品超過千種,包括指甲油、口紅、墨水等。這些都是特性產品,雖然量不大,但價值高,市場穩定。”黃斌說,“未來,我們的煤炭既可能變成蠟燭出現在燭光晚餐中,也可能變成日化品用于護膚美容。”
 
  創建分子工廠,提升每個分子的價值
 
  談及寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目的未來,郭中山表示,總體目標是打造主業突出、綜合指標處于行業先進水平、國際一流的煤制油化工企業;總體思路是圍繞價值創造,從分子結構層面認識煤制油產品特性,如C12、C14等,從分子管理角度定義精益化運營管理方式。
 
  2019年,寧夏煤業煤制油分公司以創建分子工廠為戰略中心,全面提升企業發展質量和效益,全面提升生產經營管理水平,全面提升產品市場競爭力,促進煤間接液化項目高質量發展,全年力爭油品線保持90%以上負荷運行。
 
  “今年我們計劃生產油化品357萬噸,通過節支降耗、降本增效等措施,力爭生產油化品360萬噸。”郭中山介紹。
 
  按照實施步驟,寧夏煤業煤制油分公司計劃用1年時間,到2020年,新產品種類達到15種以上,在低油價時代確保項目實現盈虧持平;用3年時間,到2022年,通過技術改造,實現產出和消耗匹配,建成一批與集團發展相適應、與寧東煤化工基地發展相互補充的提質增效工程,最終將煤制油所有燃料油轉化為高附加值的高端化工品,形成30種以上、萬噸級規模、百花齊放的產品結構,具有較強的市場抗風險能力;用5年時間,到2025年,完成分子工廠建設,各項管理效能達到最優,綜合指標引領行業,達到油化品分子的調和、優化、分離,產品結構根據市場宜油則油、宜化則化,實現市場需求的及時響應,在技術和經濟性方面實現行業領先。
 
  目前,寧夏煤業煤制油分公司400萬噸/年煤間接液化項目冷卻水循環使用率達99.1%,每噸油品水耗為5.31噸,比國家先進值低24%;余熱回收發電裝機264兆瓦,總能效44.6%,比國家先進值高0.6個百分點;每噸油品煤耗為2.77噸標準煤,比國家先進值低1.1%;工藝尾氣硫回收率達99.96%;污水回用率達97%,含鹽廢水回用率達98%,水重復利用率達98.3%,采用曬鹽場蒸發工藝,實現工業廢水“近零排放”。
 
  “我們將堅持結構優化,通過深入的技術改造升級和精準的技術控制,實現產品精準高效分離,逐步開發出差異化、高端化、高附加值的化工品和清潔燃料,提升每個分子的價值,打造低成本高效率高效益高精細的分子工程,使煤制油項目具有持久的續航力。”郭中山說。
 
  新聞延伸
 
  400萬噸/年煤間接液化項目基本情況
 
  項目由工藝生產裝置、公用工程、輔助工程、儲運工程、服務性工程和廠外工程等6部分71個主項組成。工藝生產裝置包括12套空分裝置、28臺干煤粉加壓氣化爐、6套一氧化碳變換裝置、4套低溫甲醇洗裝置、3套硫回收裝置、8套費托合成裝置、1套油品加工裝置和1套尾氣處理裝置。項目于2013年9月開工建設,2016年10月29日產出合格甲醇,2016年12月21日油品A線打通全流程,產出合格油品,2017年12月17日實現滿負荷運行。
 
  項目概算投資586億元,共有工藝設備1.3萬臺、儀表設備11萬臺、電氣設備1.5萬臺、閥門25萬臺,使用總樁基3.6萬余根、混凝土澆筑173萬立方米、鋼結構27萬噸,管道合計長3728公里,電纜敷設1.8萬公里,工程量巨大。
 
  項目集成規模大,包含由1000余個子系統組成的156個系統,全廠I/O控制點多達21.7萬個,設備管道閥門選擇、儀表控制連鎖、開停車和運行管理等系列技術集成規模大,建設難度大。在這種情況下,項目實現了1年投產、1年達產、1年創效。
 
  項目投產以來生產運營情況
 
  2016年,在初次投料成功的基礎上,項目邊試車、邊攻堅、邊生產,累計產出油化品2.1萬噸。2016年12月28日,首批油品進入市場。
 
  2017年,在第一條油品線投料成功的基礎上,項目加快油品B線工程收尾和試車進程。全年總體負荷30%,單系列最高負荷達到116%。全年生產柴油及化工品68萬噸、石腦油37萬噸、甲醇88萬噸、穩定輕烴5萬噸、液化石油氣5.5萬噸、自發電量9.9億千瓦時,創造產值49.8億元。開發的粗白油、液體蠟、精制蠟等7種化工品占產品總量的33%,增收創效2億元,消耗原煤1120萬噸。
 
  2018年,項目全面進入生產經營階段,全年總體負荷85%,生產柴油及化工品183萬噸(化工品占比達50%)、石腦油98萬噸、液化石油氣22.9萬噸、精甲醇91萬噸。全年營業收入168億元,轉資后可控成本2738元/噸,完全成本4544元/噸。2018年10月轉資前,項目盈虧持平,聯合試運轉費較批復結余25億元;轉資后,2018年四季度整體盈利4億元。
 
  2019年上半年,寧夏煤業煤制油分公司分步驟、分系列對費托反應器和低溫甲醇洗換熱器開展停車技改檢修。2019年上半年,油品平均負荷80%,甲醇合成負荷95%。截至今年6月,項目共生產油化品173.55萬噸,甲醇47.17萬噸,基本實現時間過半任務過半目標。其中,車用柴油44.38萬噸、化工品46.41萬噸、石腦油68.41萬噸、液化石油氣14.35萬噸。全年力爭油品線保持90%以上負荷運行,通過節支降耗、增產增效等各項措施,力爭生產油化品360萬噸。
來源:中國石油新聞中心   
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