依靠科技創(chuàng)新  做優(yōu)示范工程 爭當現代煤化工的先行者和領跑者

    神華集團有限責任公司（以下簡稱神華集團）是于1995年10月經國務院批準設立的國有獨資公司，是中央直管的53戶國有重要骨干企業(yè)之一，在國家計劃和中央財政實行單列，享有對外融資權、外貿經營權、煤炭出口權。神華集團以能源為主業(yè)，集煤礦、電力、鐵路、港口、航運、煤制油化工為一體，實施跨地區(qū)、跨行業(yè)、多元化經營，在國民經濟中占有重要地位。

    作為中國最大的煤炭企業(yè)，神華集團積極調整產品結構、轉變增長方式，通過發(fā)展煤電和煤化工兩次成功轉型，延伸產業(yè)鏈，優(yōu)化了產品結構，提高了企業(yè)的整體實力和核心競爭力。2011年，集團實現營業(yè)收入2820億元，比上年增加624億元，同比增長28.4%；實現利潤750億元，比上年增加165億元，同比增長28.2%。煤制油板塊實現歷史性跨越，全面盈利。全年生產焦炭590萬噸，油品83萬噸，合成樹脂66萬噸，精甲醇173萬噸，產量創(chuàng)歷史新高，成為我國乃至全球現代煤化工的先行者和領跑者。

    戰(zhàn)略轉型：搶占現代煤化工制高點

    “七五”期間，為加快我國能源建設，中央提出用國務院煤代油專項資金，建設一個特大型煤炭基地，以解決東部和東南部經濟發(fā)達、能源需求旺盛地區(qū)的能源緊張問題。在這種背景下，1995年10月經國務院批準，神華集團應運而生。

    神華集團不辱使命，成立伊始，立即開始了煤、陸、港一條線的運作，在煤炭深加工方面迅速實現轉型。第一個轉型是成立了電力板塊，第二個轉型是成立了煤化工板塊。

    在戰(zhàn)略層面，我們向煤化工方面轉型主要基于以下原因：

    一是開發(fā)石油資源替代產品，保障國家能源安全。從1993年起，我國原油開始依賴進口，在國內原油無法大量增加的情況下，用豐富的煤炭資源生產亟需的或戰(zhàn)略上必須的油品、化學品十分迫切和重要。當時我國80%-90%的能源都要通過馬六甲海峽，頻繁爆發(fā)的中東戰(zhàn)爭對我國進口保障方面存在沖擊隱患，國家從戰(zhàn)略上考慮，要求神華集團建成具有國際競爭力的一流綜合能源企業(yè)，這也要求神華集團必須實現煤炭生產、銷售、運輸和發(fā)電、現代煤化工等幾個板塊齊頭并舉。

    二是優(yōu)化我國能源結構，開辟能源供應新途徑。我國資源稟賦特點是“富煤、貧油、少氣”，煤炭在我國能源消費結構中所占比例約為70%，大大超過了世界平均水平。與石油相比，我國擁有豐富的煤炭資源，充分利用國內相對豐富的煤炭資源，發(fā)展煤制油化工產業(yè)是解決我國石油資源不足、優(yōu)化我國能源結構的重要途徑之一。

    三是發(fā)展低碳清潔能源，促進我國能源持續(xù)健康發(fā)展。傳統(tǒng)的煤炭開發(fā)、利用和消費過程中，環(huán)境問題越來越突出，對我國經濟的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn)。因此，實現高碳能源低碳發(fā)展，既是我們應盡的國際義務，也是保證我國能源產業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的必然選擇。神華集團公司發(fā)展煤制油化工產業(yè)是實現我國煤炭潔凈利用的有效手段之一，通過CCS 研究實驗，有望在煤制油化工產業(yè)解決大部分CO2排放問題，對促進我國煤炭清潔利用具有重要的示范意義。

    四是神華集團延伸產業(yè)鏈，發(fā)揮神華模式優(yōu)勢的需要，也是提高企業(yè)核心競爭力的重要途徑。一方面，由于亞洲金融危機的沖擊和影響，煤炭行業(yè)異常困難，煤炭大量積壓，發(fā)展煤制油化工產業(yè)可以提高產品附加值，提高煤炭資源利用效率，延伸產業(yè)鏈，促進企業(yè)自身持續(xù)發(fā)展；另一方面，發(fā)展煤制油化工產業(yè)必然要進行技術創(chuàng)新，可以使企業(yè)擁有更多的自主知識產權，凝聚各種專業(yè)人才，確立行業(yè)領先優(yōu)勢，提升核心競爭力。

    在戰(zhàn)術層面，我們選擇煤制油化工項目著重考慮了以下方面：

    一是適應國家產業(yè)政策。考慮示范項目存在的技術風險及當前煤化工產業(yè)存在發(fā)展“過熱”的趨勢，2009年國家發(fā)布的《石化產業(yè)調整和振興規(guī)劃》及國務院批轉發(fā)展改革委等部門《關于抑制部分行業(yè)產能過剩和重復建設引導產業(yè)健康發(fā)展若干意見》等文件中均明確指出“要穩(wěn)步開展現代煤化工示范工程建設，今后三年原則上不再安排新的現代煤化工試點項目”。按照國家政策要求和在目前階段規(guī)避風險和審慎發(fā)展煤制油化工業(yè)務的原則，“十二五”期間新規(guī)劃的項目進度要充分考慮與已投產的示范項目做好銜接，依托已有項目的實施經驗，做好項目前期研究工作，在示范項目成功后能盡快開工建設。

    二是選擇適宜的工藝路線。根據目前煤制油化工產業(yè)的發(fā)展現狀和神華的發(fā)展基礎，重點發(fā)展煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣三種工藝路線。考慮到產品的互補性，煤制油的發(fā)展要兼顧直接液化和間接液化兩種工藝路線。針對當前國內甲醇產能嚴重過剩的局面和集團公司即將形成較大規(guī)模甲醇產能的現狀，考慮發(fā)展甲醇制烯烴及下游產品項目。

    三是保持適當的投資規(guī)模和投資強度。煤制油化工作為資金密集型、技術密集型產業(yè)，必須量力而行，適當控制總投資規(guī)模和逐年投資強度，加快在建工程建設進度，提高資金使用效率。

    四是大力開發(fā)副產品綜合利用項目。要在已投產項目穩(wěn)定運行的基礎上大力開發(fā)副產品綜合利用項目，延伸產業(yè)鏈，增加產品附加值，提高項目整體經濟效益。

    2011年，在“2011（第三屆）中國能源企業(yè)高層論壇暨‘能源之夜’能源年度評選頒獎典禮”上，神華集團被授予2010-2011年度“社會責任突出貢獻獎”。神華集團還入選了美國《新聞周刊》發(fā)布的2011年“全球500綠色企業(yè)”榜。

    科技創(chuàng)新：攻克世界級技術難題

    現代煤化工作為一個新興產業(yè),具有技術密集、資金密集的特點，只有依靠科技創(chuàng)新，才能占領現代煤化工技術的制高點和持續(xù)處于領先地位，才能確立核心競爭優(yōu)勢，保證現代煤化工產業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

    神華集團以保障國家能源安全為己任，積極搶占市場先機，在國內率先開展多項技術示范，堅持產業(yè)發(fā)展與科技創(chuàng)新發(fā)展相結合、相輔相成、同步發(fā)展的原則，加快項目建設、掌握核心技術、降低項目運行成本，逐漸擴大技術創(chuàng)新的力度與范圍。目前，擁有國家煤炭直接液化工程實驗室、國家能源研發(fā)中心等國家級煤炭清潔研發(fā)平臺，承擔著國家能源煤基燃料行業(yè)標委會秘書處工作，投入5億元，籌建了低碳能源領域的國家級研究機構—北京低碳清潔能源研究所，已啟動了37項瞄準世界前沿和引領行業(yè)未來發(fā)展的低碳能源項目。

    通過近十年的科技攻關和科技創(chuàng)新，神華集團已經掌握實施了目前主流的現代低碳清潔煤化工工藝技術，主要包括：
 

    煤炭直接液化技術：2003年，按照神華煤直接液化工藝，完成了對煤炭科學研究總院0.12t/d煤直接液化連續(xù)試驗裝置（BSU）的改造，進行了10次近5976小時的試驗；2003年，在上海建設規(guī)模為6t/d（干煤）的神華煤直接液化工藝開發(fā)裝置（PDU），截至2008年6月，PDU研發(fā)裝置共進行了四次技術改造、五次投煤運行試驗；在建設百萬噸級煤直接液化示范工程中，與不同的技術專利商結合，針對神華煤直接液化示范工程特點，共同完成示范工程不同工藝單元技術軟件包的開發(fā)，聯合具有煤直接液化工程經驗的美國Axens工程公司，合作開發(fā)了神華煤直接液化工藝包；成功完成百萬噸級工業(yè)示范，針對“煤直接液化核心工藝及放大技術、超大型設備研制和安裝、首套工業(yè)化示范裝置的安全穩(wěn)定長周期運行”三大工程技術難題，開發(fā)了防止反應器礦物質沉聚、含固物料系統(tǒng)防止結焦、超大超厚煤直接液化反應器現場制造和吊裝、高溫高差壓耐磨閥等核心技術和裝備，通過系統(tǒng)集成創(chuàng)新，成功地將現代煤化工、石油化工和無機化工有機地結合為一體。開發(fā)并掌握了大型煤液化裝置的操作和運行技術。形成了具有自主知識產權的、世界領先水平的煤直接液化成套工藝技術；篩選和開發(fā)出了適合煤直接液化柴油（DDCL）作為車用燃料的功能性添加劑，開展了DDCL燃料及其混配燃料的發(fā)動機性能的試驗研究及4臺轎車每臺8萬公里的耐久性行駛試驗和4臺商用車發(fā)動機每臺500h（折合8萬公里）的耐久性試驗；進行了煤液化殘渣的萃取工藝研究，考察并選出了了殘渣萃取劑，建立了一套處理量為100kg/d的中間試驗裝置，并開展了煤液化殘渣制備碳素材料和道路瀝青改性劑研究。

    依托國家發(fā)改委“煤炭直接液化國家工程實驗室建設”項目完成了總建筑面積6772平方米的國家工程實驗室廠房、煤直接液化工藝技術工程化等7個試驗平臺建設，建成了煤炭直接液化研究領域世界最高水平的實驗室，使神華具備了從煤直接液化小試、中試到百萬噸工業(yè)示范裝置，形成了目前世界上最完整的研發(fā)體系，為煤直接液化基礎技術、應用技術研究提供良好的研發(fā)平臺。

    多年來，神華在煤炭直接液化領域共承擔5項國家科技項目，多項研究成果已成功應用到百萬噸級示范工程中。共獲得國家知識產權局授權專利63項，其核心技術“一種煤炭直接液化的方法”于2006年5月在中國獲得發(fā)明授權。2005年7月通過PCT（專利合作條約）途徑，進行了國際申請，目前已在美國、俄羅斯、日本、加拿大、澳大利亞、烏克蘭、印尼、印度8個國家獲得發(fā)明專利授權。

    煤炭間接液化技術：2006年起，開始開展具有自主知識產權的漿態(tài)床費托合成關鍵技術的開發(fā)，利用3年時間，建成了5kg/批次催化劑中試放大制備裝置（CPU）、10L/h油品規(guī)模費托合成催化劑評價裝置（CEU）、多套費托合成催化劑微反評價裝置和攪拌釜評價裝置，開發(fā)出了高活性、較好選擇性、高機械強度的漿態(tài)床費托合成鐵系催化劑；開發(fā)了費托合成漿態(tài)床反應器，其反應器內構件、反應取熱技術、漿液固液分離技術均有創(chuàng)新特色，并在自主研發(fā)、建設的中試試驗裝置上得到驗證。2009年，經過CEU1200小時連續(xù)運轉，以煤基合成氣為原料，采用自主研發(fā)的費托合成鐵系催化劑，在漿態(tài)床工藝裝置上成功生產出費托合成油和蠟產品。

    2010年3月30日，神華自主研發(fā)的“煤基漿態(tài)床費托合成催化劑及工藝”在北京通過中國煤炭工業(yè)協會組織的成果鑒定。核心專利“一種費托合成反應的含鈷助劑鐵催化劑及其制備方法”獲得國家發(fā)明授權。“一種費托合成方法及系統(tǒng)”于2010年7月9日向國家專利局提交了發(fā)明申請，2011年7月進行了PCT國際申請。2010年3月，神華費托合成鐵系催化劑專利技術實施對外許可。

    褐煤熱解技術：為對開發(fā)利用率較低的褐煤進行高效、高附加值利用，擴大我國化工用煤渠道、保障煤化工產業(yè)可持續(xù)發(fā)展，針對褐煤水分含量高、發(fā)熱量低，熱穩(wěn)定性差等特點及優(yōu)質氣化原料要求，神華集團開發(fā)出了擁有自主知識產權、適應性廣的模塊化褐煤提質制取優(yōu)質氣化原料新工藝關鍵技術及裝備，已申請3項國家發(fā)明專利。

    2011年4月，6000噸/年褐煤熱解中試裝置在內蒙古鄂爾多斯煤制油廠區(qū)內正式開工建設，10月實現項目中交，11月開始進行設備單機試車和能力標定試驗，目前，該裝置已完成全系統(tǒng)冷態(tài)帶料聯調、固體熱載體（蘭炭）熱態(tài)投料和循環(huán)聯調，即將開展運轉試驗。6000噸/年褐煤熱解中試裝置的建立，為開發(fā)低變質煤熱解技術和項目提供了良好的研究和試驗平臺，可為新工藝大規(guī)模工業(yè)化應用和項目開發(fā)提供基礎數據和技術支持，有助于褐煤資源戰(zhàn)略規(guī)劃和布局。

    CO2捕集與封存（CCS）技術：從2003年開始，神華集團開展了煤直接液化環(huán)境與經濟研究、煤直接液化CCS預可行性研究；2005年作為中美化石能源合作協議附件Ⅱ內容的“神華煤直接液化CCS技術研究”項目啟動；2008年10月，依托中美合作開發(fā)成果和神華自主研發(fā)技術，中國第一個煤轉化過程CO2捕集、輸送、鹽水層封存全流程項目——神華10萬噸級/年CCS示范項目啟動，示范項目是世界上首個采用多層合注工藝與多層多方式監(jiān)測的CCS項目，集成了目前世界CCS領域最先進的注入及監(jiān)測技術。

    為繼續(xù)對高濃度CO2捕集、CO2輸送和鹽水層規(guī)模化封存、典型煤化工過程二氧化碳排放全生命周期分析等技術開展更深入研究，神華集團承擔了國家科技支撐計劃、科技部國際合作計劃和國家能源局應用技術研究及工程示范等3項國家科技項目。

    甲醇制烯烴技術：神華集團歷經三年，開發(fā)出了具有自主知識產權的SAPO-34分子篩中試合成技術、以及SAPO-34為主要成分的MTO催化劑中試制備技術，并完成了實驗室小試、5L、1M3和10M3規(guī)模的催化劑放大試驗，現已獲得發(fā)明專利授權9項。2011年8月公司對MTO催化劑及制備等相關專利和非專利技術進行了對外許可和實施，并在包頭煤制烯烴項目開展了工業(yè)試驗。

    粉煤灰制備氧化鋁技術：2005年神華啟動了準格爾粉煤灰提取氧化鋁的技術研發(fā)。通過幾年攻關，成功開發(fā)出了基于“一步酸溶法”的粉煤灰制備氧化鋁成套工藝技術和裝備，年產4000噸粉煤灰制取氧化鋁的中試生產線建成并試車成功。目前正在規(guī)劃建設10×50萬噸氧化鋁示范生產線，形成以煤炭開發(fā)—燃煤熱電聯產—粉煤灰制取氧化鋁、鎵—電解鋁、鋁加工及硅、鎵系列產品的循環(huán)產業(yè)鏈條。

    目前，神華集團掌握了煤直接液化工藝及催化劑工業(yè)化技術，使我國成為世界上唯一掌握現代煤直接液化工業(yè)技術的國家，在該領域處于國際領先水平；掌握了煤基費托合成催化劑及工藝，開發(fā)的催化劑達到國際先進水平，開發(fā)出百萬噸級費托合成工藝包，擁有建設百萬噸級工業(yè)示范裝置的自主知識產權技術；建設了全球首個全流程二氧化碳咸水層封存示范項目，掌握了咸水層地質封存選址、注入、監(jiān)測等核心技術，為煤制油化工大規(guī)模產業(yè)化發(fā)展提供了保障。成功開發(fā)出自主知識產權的MTO催化劑，并已進行工業(yè)應用。開發(fā)了粉煤灰制備氧化鋁技術，進一步拓展了神華的產業(yè)領域。

    闖創(chuàng)結合：做優(yōu)做強示范工程

    神華集團在政策、技術、人才、市場、區(qū)域、資金等方面進行了充分調研和全面、科學、理性的分析，整合資源，合理布局。以煤制烯烴、煤制油（直接液化、間接液化）等為突破口，爭取了一批國家示范項目。目前建成投產的有包頭煤制烯烴項目、鄂爾多斯煤制油（直接液化）項目、寧夏甲醇制丙烯項目，正在建設的有煤制油（間接液化）項目、陜西榆林煤制烯烴項目。

    神華煤直接液化示范工程：作為世界上唯一的煤直接液化工業(yè)化示范項目，采用了神華集團自主研發(fā)、具有我國自主知識產權的煤炭直接液化新工藝技術和高效合成催化劑，設計年產各種煤炭液化油品108萬噸。示范工程2005年5月開工建設、2008年5月建成；2008年12月30日裝置一次投煤開車成功，并安全穩(wěn)定運行了13天。該項目的建成投產，使我國成為世界上惟一掌握百萬噸級煤炭直接液化工業(yè)化技術的國家。

    針對煤炭直接液化項目首次開車發(fā)現的設計、設備、自控等方面的問題，在2009～2010年我們通過采取一系列技術攻關、技術改造、設備國產化攻關和優(yōu)化生產運行等措施，初步實現了安全、穩(wěn)定、較長周期、較高負荷運行。

    2011年，煤直接液化百萬噸級示范工程轉入商業(yè)化運行，全年累計生產各類油品79.26萬噸。通過加強技術攻關，消除了煤液化減壓爐結焦等制約長周期穩(wěn)定運行的隱患，開工率、能源轉化效率達到較高水平，2011年全年平均運行負荷84%，最高負荷達到105％，裝置安穩(wěn)長滿優(yōu)運行水平進一步提高。

    神華包頭煤制烯烴（MTO）示范工程：包頭煤制烯烴項目是目前世界上惟一的煤炭經甲醇生產聚烯烴塑料的示范項目，項目坐落于包頭市九原區(qū)，建設規(guī)模為180萬噸/年煤制甲醇裝置、60萬噸/年甲醇制烯烴裝置、30萬噸/年聚乙烯裝置、30萬噸/年聚丙烯裝置、10萬千瓦熱電聯產裝置以及相應的公用工程和輔助設施。核心工藝甲醇制烯烴技術采用了我國自主研發(fā)的工藝技術。項目于2007年9月開工建設、2010年5月項目全面建成；2010年8月8日甲醇制烯烴裝置投料開車、8月21日打通全廠流程，生產出了合格的聚乙烯、聚丙烯塑料產品。該項目的成功建成投產，使我國成為世界上惟一掌握煤制烯烴工業(yè)化技術的國家。

    通過技術攻關、優(yōu)化操作，示范工程已實現了安全、穩(wěn)定、長周期、高負荷運行，各項技術經濟指標均達到或好于設計值。

    2011年，包頭煤制烯烴項目投入商業(yè)化運行，生產運行穩(wěn)定，經濟效益良好，該項目生產聚烯烴產品50.01萬噸，其它產品12.7萬噸。2011年包頭煤制烯烴全年平均運行負荷91%，聚烯烴裝置最高負荷達到110%。

    神華寧煤煤制丙烯（MTP）示范工程：神華寧煤煤制丙烯（MTP）項目設計規(guī)模為50萬噸/年聚丙烯、副產品18.48萬噸/年汽油、4.12萬噸/年液化石油氣（LPG）、1.38萬噸/年硫磺。該項目為目前世界上在建的最大煤制丙烯項目，由煤氣化、變換和凈化、甲醇合成、甲醇制丙烯、聚丙烯、動力站、空分等裝置和公用工程組成。

    該項目于2007年5月開工建設，2010年9月投料試車，于2010年底打通全流程。項目GSP氣化工藝及甲醇制丙烯（MTP）工藝技術均為首次工業(yè)化應用，神寧集團針對試車過程中暴露出的一些問題，及時技改消缺，目前全廠裝置生產運行逐步趨于穩(wěn)定。2011年4月28日產出合格的聚丙烯產品，順利轉入試生產階段。2011年神華寧煤煤制丙烯項目共計生產聚丙烯16.02萬噸，混合芳烴7.55萬噸、液化石油氣3.84萬噸。

    神華煤炭間接液化示范項目：在煤炭間接液化技術的研發(fā)和產業(yè)化方面，神華集團依托煤直接液化項目的原料氣和公用工程，走產學研用結合的道路，2009年底建成了一套規(guī)模18萬噸/年的煤間接液化合成油示范裝置，并采用神華自主研發(fā)的費托合成催化劑進行了運轉試驗，已平穩(wěn)運行超過1100小時。

    神華集團開發(fā)的費托合成工藝通過了煤炭工業(yè)協會組織的技術鑒定、自主開發(fā)的費托合成催化劑在工業(yè)試驗裝置上成功使用，標志著神華在煤間接液化技術方面具備了進一步建設大規(guī)模工業(yè)化裝置的條件。

    10萬噸/年CO2捕捉和封存示范：在進行煤炭清潔轉化技術的研發(fā)和產業(yè)化實踐的同時，神華集團也積極應對低碳技術挑戰(zhàn)，在CO2的捕集和封存(CCS)技術上進行了有益的嘗試，建設了一套CCS全流程示范項目。

    該項目是我國首例全流程工業(yè)示范裝置，項目封存CO2規(guī)模為10萬噸/年，將煤直接液化項目生產的CO2經過提濃、壓縮和液化注入地下深部鹽水層進行封存。項目每年能減少約5100萬立方米CO2排放量，相當于274公頃闊葉林碳匯造林。目前項目已經建成并成功實現了將CO2液體注入地下2000多米的低滲透咸水層區(qū)域。該項目的成功，標志著神華在CO2捕集和封存關鍵技術上取得了突破，為實現大規(guī)模CO2捕集和封存奠定了基礎，從而實現在發(fā)展煤炭轉化項目時不增排CO2，真正實現煤炭的清潔、低碳化利用。

    展望未來：培育新的經濟增長極

    “十二五”期間，神華集團將重點抓好已投產示范項目的“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運行，為煤制油和煤化工行業(yè)發(fā)展做好產業(yè)示范；根據國家發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略部署，建設一批新的煤制油、煤制烯烴、煤基多聯產、褐煤提質、煤基甲醇下游深加工項目，著力將現代煤化工產業(yè)培育成為神華集團新的經濟增長極。

    按照國家政策要求和目前階段規(guī)避風險、有序發(fā)展現代煤化工項目的原則，新規(guī)劃項目進度將充分考慮與已投產的示范項目做好銜接，依托已有項目的實施經驗，做好項目前期研究工作，在示范工程項目成功實踐的基礎上、加快煤制油和煤化工項目的產業(yè)化發(fā)展。

    根據目前煤制油化工產業(yè)的發(fā)展現狀和發(fā)展基礎，神華將重點發(fā)展煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣三種工藝路線。考慮到產品的互補性，煤制油兼顧直接液化和間接液化兩種工藝路線。針對當前國內甲醇產能嚴重過剩的現狀，穩(wěn)步推進發(fā)展甲醇制烯烴及下游產品深加工項目。

    預計到2015年，神華煤制油化工板塊預計實現油品產量296萬噸、化學品產量471萬噸、天然氣產量17.3億標準立方米，蘭炭產量920萬噸，其它副產品（油渣）69萬噸。到2020年實現油品產量1068萬噸、化學品產量975萬噸、天然氣產量17.3億標準立方米，蘭炭產量1060萬噸。

    大風起兮云飛揚，安得猛士兮守四方！我們有信心、有能力，五年之后，再造一個充滿生機和活力，國內領先、世界一流的新神華。同時，為煤炭的清潔轉化和高效利用，多元化保障國家能源供應做出我們的貢獻。