近期，神木煤化工富油公司捷報頻傳：自主開發(fā)的“中低溫煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基特種油品成套工業(yè)化技術(shù)”通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定，整體居國際領(lǐng)先水平；參與完成的“低階煤分質(zhì)清潔高效利用關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”榮獲2021年度陜西省科技獎科技進(jìn)步一等獎；新建的全球首套50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油示范項目運(yùn)行滿1年，裝置實現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)效，環(huán)烷基油、煤基特種油品、甲基環(huán)己烷等新產(chǎn)品迅速成為市場“寵兒”，企業(yè)市場競爭力顯著增強(qiáng)。
大鵬之動，非一羽之輕；騏驥之速，非一足之力。富油公司創(chuàng)新發(fā)展的生動實踐，開辟了一條煤制環(huán)烷基特種油品的新路徑，成為國內(nèi)中低溫煤焦油深加工利用開發(fā)的領(lǐng)跑者和先行者，助力我國煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展。
富油公司50萬噸/年煤焦油制環(huán)烷基油項目鳥瞰圖
示范工程煤焦油利用再創(chuàng)新
煤炭作為我國的主體能源，加快清潔、高效、綠色、低碳轉(zhuǎn)化利用，對實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大。其中占煤炭資源總量55%左右的低階煤，是煤化作用早期階段形成的產(chǎn)物，主要包括褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤，碳含量和熱值較低，焦油產(chǎn)率和氫氧含量相對較高，主要分布在陜西、內(nèi)蒙古、新疆等地。低階煤的化學(xué)構(gòu)成和加熱變化特征，決定了分質(zhì)分級利于高效轉(zhuǎn)化利用，即通過中低溫?zé)峤夥绞綄⑵浞仲|(zhì)轉(zhuǎn)化為氣(煤氣)、液(煤焦油)、固(半焦)3種物質(zhì)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化獲取油、氣、電等清潔燃料及高附加值化工產(chǎn)品。
“陜煤集團(tuán)立足陜北儲量豐富的低階富油煤特點，在國內(nèi)較早提出了以煤炭熱解為龍頭實現(xiàn)分質(zhì)清潔高效多聯(lián)產(chǎn)利用的理念。同時依托國家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點實驗室，圍繞低階煤分質(zhì)利用不懈創(chuàng)新探索，通過產(chǎn)學(xué)研合作開展了大量核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化試驗示范，研發(fā)成功多項煤炭熱解、煤焦油加氫、半焦發(fā)電、氣化及系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，形成了一系列國際領(lǐng)先的科技成果。”陜煤集團(tuán)副總經(jīng)理、國家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點實驗室主任尚建選表示，煤炭分質(zhì)利用及其煤焦油制特種油品作為現(xiàn)代煤化工創(chuàng)新技術(shù)，已列入國家相關(guān)發(fā)展規(guī)劃。
2020年5月，《中共中央國務(wù)院關(guān)于新時代推進(jìn)西部大開發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見》指出，積極推進(jìn)煤炭分級分質(zhì)梯級利用，穩(wěn)步開展煤制油、煤制氣、煤制烯烴等升級示范；國家《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016~2030年)》也均提出，積極推進(jìn)煤炭分級分質(zhì)梯級利用及中低溫?zé)峤夥仲|(zhì)轉(zhuǎn)化。
富油公司創(chuàng)新開發(fā)的煤焦油全餾分加氫(FTH)技術(shù)，正是陜煤集團(tuán)煤炭分質(zhì)利用系列成果的杰出代表之一。2016年4月，50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油項目入圍國家《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》示范工程。
“我們根據(jù)全餾分加氫產(chǎn)物富含環(huán)烷烴等特性，在原有基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新探索，實現(xiàn)精細(xì)化利用和產(chǎn)業(yè)鏈延伸、高端化發(fā)展。從某種意義上講，煤焦油制環(huán)烷基油是全餾分加氫技術(shù)的升級版。”富油公司副總經(jīng)理王樹寬說，他們攻克了中低溫煤焦油綜合利用多項技術(shù)難題，首次構(gòu)建了煤焦油基高端化產(chǎn)品體系，率先實現(xiàn)了中低溫煤焦油制取環(huán)己烷、輕質(zhì)白油、工業(yè)白油及航空航天等特種油品產(chǎn)業(yè)化；開發(fā)了煤焦油基石腦油高效除雜及芳烴飽和催化劑體系，以及獨(dú)特的萃取劑配方和萃取精餾、定向轉(zhuǎn)化環(huán)烷基油品組合工藝技術(shù)。
2021年4月，富油公司參與建設(shè)的陜西省“四主體一聯(lián)合”航天特種化工材料校企聯(lián)合研究中心在西安揭牌
富油公司依托這些創(chuàng)新技術(shù)建設(shè)的50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油項目，以中低溫煤焦油為原料生產(chǎn)環(huán)烷基油、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷系列產(chǎn)品，開創(chuàng)煤基環(huán)烷基油新路徑，引領(lǐng)中低溫煤焦油加氫深加工綜合利用走向高端。該項目2021年5月一次投料打通全流程產(chǎn)出合格產(chǎn)品以來，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，當(dāng)年10月通過性能考核暨試生產(chǎn)驗收轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)營。
據(jù)了解，環(huán)烷基油廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥食品工業(yè)、航天航空、軍工等領(lǐng)域。此前，我國環(huán)烷基油來源于環(huán)烷基原油石油化工路線。但環(huán)烷基原油屬稀缺資源，儲量僅占世界探明石油總量的2.2%，目前僅分布在中國、美國和委內(nèi)瑞拉等少數(shù)國家，我國新疆克拉瑪依、遼河油田、大港油田以及渤海灣等地區(qū)僅存。
富油公司從煤焦油制取高附加值的環(huán)烷基油和精細(xì)化工品，無疑拓寬了我國稀缺資源環(huán)烷基油的渠道，煤焦油也成為寶貴的環(huán)烷基油特種燃料可靠來源。若我國西北地區(qū)低階煤就地清潔高效利用分質(zhì)轉(zhuǎn)化2億-4億噸(相當(dāng)于目前產(chǎn)量的10%-20%)，年可生產(chǎn)2000萬-4000萬噸油品，同時提供緊缺的芳烴原料，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會會長李壽生對該技術(shù)給予高度評價：開辟一條煤制環(huán)烷基特種油品的新路徑，延伸和拓展了煤焦油加氫制燃料油品向煤基特種燃料和高端化、多元化、低碳化產(chǎn)品發(fā)展的新路線和方向，對促進(jìn)低階粉煤高效轉(zhuǎn)化、發(fā)展煤基特種燃料科技進(jìn)步具有積極意義。
專精特新高端產(chǎn)品廣受青睞
目前，國內(nèi)以環(huán)烷基原油為原料生產(chǎn)的變壓器油、冷凍機(jī)油、橡膠填充油、BS光亮油等環(huán)烷基油，年產(chǎn)能僅150多萬噸，市場供不應(yīng)求，生產(chǎn)企業(yè)也屈指可數(shù)。
富油公司50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油項目投產(chǎn)后，一期12萬噸/年煤焦油全餾分加氫裝置不再加工燃料油品，從輕組分到重組分的中間產(chǎn)物與新項目實現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)，可年生產(chǎn)環(huán)烷基油和化工產(chǎn)品4大類28種。其中，化工產(chǎn)品包括甲基環(huán)己烷、環(huán)己烷、C?環(huán)己烷、石油醚，主要應(yīng)用在涂料、橡膠、稀釋劑、清洗劑、溶劑、分析試劑等領(lǐng)域;輕質(zhì)白油W2-TA、W2-40、W2-60、W2-70、W2-80、W2-100、W2-110、W2-140等，主要用于清洗電路板及電子產(chǎn)品、化妝品潤膚系列、塑膠手套、高檔油漆、箔鋁板冷軋制、精密沖床或模具等行業(yè)；工業(yè)白油可作為變壓器油、紡織及化纖用油、冷凍機(jī)油；橡膠增塑劑應(yīng)用于熱塑彈性體SBS環(huán)烷基橡膠油及鞋底合成橡膠改性材料。
2021年5月，這些新產(chǎn)品一問世，就引起了市場廣泛關(guān)注。
“我們加大新產(chǎn)品市場拓展和推廣力度，盯牢終端目標(biāo)客戶，以銷定產(chǎn)，不斷根據(jù)銷售情況調(diào)整生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品的滿意度、品牌的認(rèn)可度，訂單量持續(xù)攀升。”富油公司營銷中心主任曹振鵬說，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷華東、華南、河北等地區(qū)，擁有各類客戶202家。1年來，該公司銷量達(dá)30.5萬噸，其中化工品4.7萬噸、環(huán)烷基輕質(zhì)白油9.1萬噸、工業(yè)白油12.7萬噸、橡膠增塑劑4萬噸。
如今，富油公司的輕質(zhì)白油、甲基環(huán)己烷產(chǎn)品年產(chǎn)能分別達(dá)25萬噸、2.8萬噸，占國內(nèi)市場份額均超過八成。作為該領(lǐng)域的“新軍”，該公司一躍成為國內(nèi)最大的甲基環(huán)己烷和輕質(zhì)白油生產(chǎn)商，迅速進(jìn)入市場第一梯隊，工業(yè)白油、橡膠增塑劑等部分產(chǎn)品性能指標(biāo)優(yōu)于石油化工路線同類產(chǎn)品。
富油公司技術(shù)人員在討論技改方案
優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)、強(qiáng)大的生產(chǎn)能力，使富油公司迅速成為市場“黑馬”，受到客戶廣泛青睞。金博潤(廈門)石油化工有限公司、湖北巨邦石油化工有限公司、山東沂科潤滑油有限公司、廣東東莞匯塑塑膠有限公司、河北億亨橡膠制品有限公司等下游終端用戶，紛紛給予反饋，得到廣泛認(rèn)可和好評。
今年上半年，富油公司累計生產(chǎn)各類油品及精細(xì)化工產(chǎn)品31.4萬噸，實現(xiàn)銷售收入19.61億元、利稅總額2.28億元。在市場波動、煤焦油價格高的情況下，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗風(fēng)險能力。
“中低溫煤焦油全餾分加氫以多產(chǎn)中高餾分油、少產(chǎn)燃料油為出發(fā)點，最大限度保留了中低溫煤焦油中的環(huán)烷烴。”富油公司副董事長楊占彪表示，裝置不僅可以生產(chǎn)工業(yè)級和食品級白油、冷凍機(jī)油、變壓器油等環(huán)烷基油，還可獲得環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷+乙基環(huán)己烷等系列精細(xì)化工產(chǎn)品。而且可以通過技術(shù)升級、工藝操作靈活調(diào)整，進(jìn)一步根據(jù)不同的市場需要，為客戶定制化生產(chǎn)細(xì)分領(lǐng)域的環(huán)烷基特種油品和高端精細(xì)化學(xué)品，實現(xiàn)一套多能、精細(xì)分離，產(chǎn)品種類更加豐富，精細(xì)化程度和附加值更高。
據(jù)介紹，在開發(fā)環(huán)烷基油產(chǎn)品過程中，富油公司還首次開發(fā)成功煤焦油基航空5號噴氣燃料、航天火箭煤油和軍用特種油品，部分產(chǎn)品已交付試用，將為航天、航空、兵器等軍工特種油品提供“陜煤方案”。
李壽生認(rèn)為，煤基特種燃料是未來國家解決軍用、航空領(lǐng)域等特種燃料的重要途徑。該裝置為生產(chǎn)煤基航天煤油、高閃點噴氣燃料、軍用柴油等產(chǎn)品提供新的途徑，拓展了航天、航空、兵器等軍用燃料來源，為我國現(xiàn)代煤化工技術(shù)創(chuàng)新作出了重大貢獻(xiàn)。
激活要素精益求精挖潛增效
人無我有，人有我優(yōu)。富油公司之所以成功實現(xiàn)“從0到1”的突破，將中低溫煤焦油中的環(huán)烷基特性發(fā)揮得淋漓盡致，生產(chǎn)石油化工路線難以獲取的獨(dú)特產(chǎn)品，秘籍還是堅持不懈科技創(chuàng)新，掌握了關(guān)鍵核心技術(shù)。
創(chuàng)新驅(qū)動的種子一旦播下，便會陸續(xù)生根發(fā)芽、開花結(jié)果。2021年4月，富油公司與中國航天西安航天動力試驗技術(shù)研究所、西北大學(xué)聯(lián)合組建的陜西省“四主體一聯(lián)合”航天特種化工材料校企聯(lián)合研究中心在西安揭牌成立，加快了航天領(lǐng)域特種油品產(chǎn)學(xué)研協(xié)作創(chuàng)新的步伐。
在深化產(chǎn)學(xué)研合作、大力推進(jìn)重點項目科研攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化的同時，富油公司刀口向內(nèi)，緊盯新裝置運(yùn)行，大力開展創(chuàng)新、創(chuàng)優(yōu)、創(chuàng)效活動，鼓勵全員實施技術(shù)攻關(guān)，挖潛釋能，用“小技改”換取“大效益”。
富油公司50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油裝置運(yùn)行期間，1.0兆帕蒸汽相對過剩，而0.5兆帕蒸汽還需補(bǔ)充。為確保蒸汽平衡，2021年6月間，富油公司生產(chǎn)指揮中心副總調(diào)度長康志華帶領(lǐng)技術(shù)人員開展攻關(guān)，通過在2條不同壓力等級的蒸汽管網(wǎng)上加裝1套減溫減壓設(shè)施，將1.0兆帕蒸汽管網(wǎng)富余蒸汽經(jīng)減溫減壓后并入0.5兆帕蒸汽管網(wǎng)，鍋爐3.5兆帕蒸汽產(chǎn)汽量減少9噸/小時。按蒸汽120噸/元計算，年節(jié)約成本930多萬元。同時減少燃料煤消耗，降低污染物排放。
與此同時，環(huán)烷基油中心副主任王偉提出了甲基環(huán)己烷提高收率的解決思路。通過石腦油分離裝置出口管線加粗及工藝調(diào)整自主改造，在不用增加塔器的情況下，甲基環(huán)己烷收率提升至90%，同時產(chǎn)品純度達(dá)到優(yōu)級品要求。
2021年10月，富油公司“增產(chǎn)甲基環(huán)己烷改造項目”和“蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化改造項目”兩項成果同時榮獲陜西省企業(yè)“三新三小”創(chuàng)新競賽三等獎。
“通過開展‘三創(chuàng)’活動，涌現(xiàn)出一批立足崗位投資少、見效快，實用性強(qiáng)的技術(shù)改造項目，著力破解了制約裝置運(yùn)行的瓶頸和短板，不斷提高產(chǎn)品品質(zhì)，確保裝置運(yùn)行工況最優(yōu)、產(chǎn)能最大、節(jié)能降耗，年累計節(jié)約運(yùn)行成本約5000余萬元。”富油公司副總經(jīng)理王智榮說。
據(jù)介紹，50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油項目自去年2月陸續(xù)投料試車以來，裝置穩(wěn)定運(yùn)行并在較短時間達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)，至今連續(xù)運(yùn)行18個月，平均生產(chǎn)負(fù)荷保持90%以上。通過系統(tǒng)優(yōu)化改造，噸產(chǎn)品耗煤焦油1.075噸-1.08噸，比設(shè)計值低0.01噸；年節(jié)約原料5000噸，減少成本2000萬元；噸蒸汽生產(chǎn)成本直降10.79元，年節(jié)約成本近500萬元。
富油公司員工在中央控制室監(jiān)盤操作
深化轉(zhuǎn)型賡續(xù)高質(zhì)量發(fā)展新篇
這幾天，位于富油公司廠區(qū)南側(cè)的護(hù)坡上，幾名工人冒著酷暑施工忙碌。
“這是我們利用邊坡、建筑物屋頂?shù)乳e置區(qū)域，采用合同能源管理模式新建的2.8兆瓦光伏發(fā)電項目，正在安裝支架，預(yù)計9月建成后，年發(fā)電量400萬千瓦時，將接入公司生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)配電系統(tǒng)，可彌補(bǔ)生產(chǎn)裝置用電需求，減少煤電用量。”王智榮對記者說。
察勢者智，馭勢者贏。面對當(dāng)前世紀(jì)疫情沖擊、起伏不定的市場環(huán)境、安全環(huán)保及能耗雙控硬約束等新形勢，富油公司堅持立足當(dāng)前與著眼長遠(yuǎn)相結(jié)合，科學(xué)研判“時”與“勢”，辯證把握“危”與“機(jī)”，精準(zhǔn)謀劃“進(jìn)”與“變”，通過延鏈強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈，加快轉(zhuǎn)型步伐、布局新業(yè)態(tài)，構(gòu)建煤化工與綠色清潔能源多能互補(bǔ)、多能耦合發(fā)展模式。
富油公司總經(jīng)理王升龍說，“要在煤焦油深加工領(lǐng)域不斷創(chuàng)新，發(fā)揮環(huán)烷基稀缺性資源的獨(dú)特優(yōu)勢，加速科研成果轉(zhuǎn)化利用，開拓新的應(yīng)用場景，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，推進(jìn)高端化發(fā)展。比如以軍用油品、集團(tuán)內(nèi)部煤礦用潤滑油為突破口，開發(fā)定制化新產(chǎn)品，持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)品種類；推進(jìn)煤焦油加氫制備碳素材料技術(shù)開發(fā)項目，打通以中低溫煤焦油重組分為原料制取中間相瀝青的工藝技術(shù)路線，延伸發(fā)展碳基高端材料等。”
快一步捷足先登，慢半拍錯失良機(jī)。富油公司在駕馭并提升新裝置運(yùn)行和經(jīng)營管理水平的同時，正在實施氣化—熱解一體化、煤焦油懸浮床+固定床加氫、廢礦物油綜合利用、分布式光伏發(fā)電、環(huán)己烷冷分離等技術(shù)開發(fā)及項目落地，推動生產(chǎn)工藝向清潔化、低碳化延伸，實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。在此基礎(chǔ)上，“十四五”期間還規(guī)劃了醋酸、碳酸二甲酯、DMMn、LNG等下游項目。
“我們開辟的煤基特種燃料科研成果轉(zhuǎn)化新路徑，與習(xí)近平總書記2021年9月在榆林考察時作出的‘積極發(fā)展煤基特種燃料’這一重要指示高度契合。”富油公司黨委書記、董事長馬忠印表示，要牢記習(xí)近平總書記的殷殷囑托，堅定煤化工潛力巨大、大有前途的信心，全面完整準(zhǔn)確貫徹新發(fā)展理念，對標(biāo)“雙碳”目標(biāo)任務(wù)，深入推進(jìn)煤炭綜合利用與綠色低碳發(fā)展，回答好新的時代命題。
展望未來，富油公司將通過技術(shù)創(chuàng)新延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈，及早謀劃布局一批創(chuàng)新項目，推進(jìn)新舊動能轉(zhuǎn)換，聚力轉(zhuǎn)型升級，驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展新引擎，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化、定制化發(fā)展，為譜寫煤化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新篇章貢獻(xiàn)“富油力量”。（白雪蓉）
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