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                          “以煤為基”守好能源安全底線
                          發稿時間:2024-03-18 來源:《瞭望》新聞周刊 點擊:

                            2016年7月19日下午,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在銀川考察了寧東能源化工基地。習近平指出,在我國西部建設這樣一個能源化工基地,特別是建設一個目前世界上單體規模最大的煤制油項目,具有戰略意義。

                            同年12月,習近平總書記對神華寧煤煤制油示范項目建成投產作出重要指示。習近平指出,這一重大項目建成投產,對我國增強能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用、促進民族地區發展具有重大意義,是對能源安全高效清潔低碳發展方式的有益探索,是實施創新驅動發展戰略的重要成果。

                            通過400萬噸/年煤炭間接液化項目,我國實現了煤基合成油工業從追趕者到領跑者的超越發展,使我國成為少數掌握全套煤制油工業技術的國家,奠定了我國煤制油工業發展的技術基礎。

                            煤制油成套技術更重要的價值是作為保障我國能源安全的重要“底牌”,“平時能活,急時保供”,在關鍵時刻為保障國家能源供給起到兜底作用。

                            發展以煤制油、煤制氣、煤基烯烴等為代表的現代煤化工產業,實現煤炭利用方式從“以燃料為主”向“以化工原料為主”的轉變,使“一塊煤”裂變成“一滴油”“一塊布”“一根絲”,既是促進能源高效利用的重要途徑,也是推動寧夏經濟保持高于全國平均水平增長、縮小發展差距的重要抓手。

                            百米高塔比肩林立、球形儲罐星羅棋布、望不到頭的管道縱橫交錯……走進寧夏寧東能源化工基地400萬噸/年煤炭間接液化項目廠區,現代化大型能源企業的壯觀景象撲面而來——這是世界上單體規模最大、投資最多的煤制油項目。

                            能源是國民經濟和社會發展的重要基礎。富煤、缺油、少氣的資源稟賦決定了我國以煤為主體的能源結構短期內難以改變。利用我國相對豐富的煤炭資源發展煤制油產業,對解決我國石油資源短缺、降低對外依存度、托底石油供給,提升國家能源安全保障能力具有重大戰略意義。

                            作為我國能源“金三角”的重要一極,寧夏寧東能源化工基地不僅在積極探尋寧夏擺脫資源依賴,加速向綠轉型的新路徑,也在不斷探索符合我國國情的煤炭深加工產業發展模式,為鞏固國家能源安全提供技術戰略儲備。

                            2016年7月19日下午,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在銀川考察了寧東能源化工基地。習近平指出,在我國西部建設這樣一個能源化工基地,特別是建設一個目前世界上單體規模最大的煤制油項目,具有戰略意義。

                            同年12月,習近平總書記對神華寧煤煤制油示范項目建成投產作出重要指示。習近平指出,這一重大項目建成投產,對我國增強能源自主保障能力、推動煤炭清潔高效利用、促進民族地區發展具有重大意義,是對能源安全高效清潔低碳發展方式的有益探索,是實施創新驅動發展戰略的重要成果。

                            7年多來,400萬噸/年煤炭間接液化項目實現了從建起來、開起來到穩起來、優起來的轉變。投產以來累計生產油化品超過2000萬噸,煤間接液化成套技術創新開發及產業化處于國際領先水平。

                            以此為依托,一批企業在寧東能源化工基地加大布局,持續提升煤化工的工藝技術和裝備水平,推動煤化工及其下游相關產業向高端化、多元化、低碳化發展。

                            如今,寧夏已成為煤炭清潔高效利用領域的領跑者,建成了國內一流的現代煤化工產業示范區,成為全國最大的煤制油和煤基烯烴生產加工基地,構建了煤化工與煤炭開采、電力、石化化工、精細化工、新材料、清潔能源、節能環保等產業融合發展的新局面。

                            國家能源集團寧夏煤業公司400萬噸/年煤制油項目中控室

                            “一塊煤”裂變,托底能源飯碗

                            煤制油是以煤炭為原料,通過化學加工過程生產油品和石油化工產品的一項技術,其中,煤間接液化技術是先將煤氣化,再通過費托合成工藝將合成氣轉化為烴類燃料。相比直接液化煤制油,間接液化煤制油具有煤種適應性寬、合成條件較溫和等特點。

                            我國資源稟賦富煤、缺油、少氣,但新中國成立后,石油需求不斷增長。數據顯示,近年我國石油對外依存度高達七成?;趪夷茉磻鹇园踩剂?,加強對煤制油技術的研究與開發意義重大。

                            2016年,國家發展改革委和國家能源局聯合印發《煤炭工業發展“十三五”規劃》,提出以國家能源戰略技術儲備和產能儲備為重點,在水資源有保障、生態環境可承受的地區,開展煤制油等五類模式以及通用技術裝備的升級示范,加強先進技術攻關和產業化,提升煤炭轉化效率、經濟效益和環保水平,發揮煤炭的原料功能。

                            早在2005年,中國科學院山西煤化所就提出“高溫漿態床費托合成”工藝,煤制油過程整體能量利用效率大幅提升。在此基礎上,2016年,由國家能源集團寧夏煤業公司(以下簡稱“國能寧煤”)聯合20余家單位協同攻關的400萬噸/年煤炭間接液化成套技術創新開發及產業化項目建成投產。

                            在項目推進中,國能寧煤等20余家企業在大型氣化和費托合成關鍵技術、重大裝備及特種材料制造、工程放大及系統集成技術等方面取得一大批創新成果,形成了可復制、可推廣的煤間接液化成套技術,為我國能源安全保障提供了技術儲備。

                            ——攻克開發煤間接液化關鍵技術。

                            采訪中,項目負責人告訴《瞭望》新聞周刊記者,400萬噸/年煤炭間接液化項目是國家“十二五”期間重點建設的煤炭深加工示范項目,攻克了煤制油過程中37項關鍵技術,開發了國內首套10萬Nm3/h空分及壓縮機組成套技術、研發了超厚臨氫鋼板和大口徑耐磨蝕耐腐蝕的高溫高壓陶瓷球閥、貧液泵等裝備及材料等。多項技術及其成套工藝在產能、產物選擇性、系統能效等核心技術指標方面均處于國際領先水平。

                            ——推動煤制油重大裝備自主國產化。

                            走進寧東能源化工基地400萬噸/年煤炭間接液化項目的成果展示廊道,一款縮小版的“神寧爐”模型格外吸引記者的注意。

                            這款日投煤量2000~3000噸單噴嘴干煤粉加壓氣化爐是這一項目完成的重大技術及裝備突破之一。氣化裝置是煤制油項目的核心裝置,此前,煤氣化的核心裝備長期掌握在國外企業手中。

                            據煤制油中控室相關負責人介紹,通過對點火燒嘴結構、煤粉進料管線、文丘里洗滌系統流程等多項技術優化,“神寧爐”不僅煤種適應性廣,可“吃細糧”精煤,也可“吃粗糧”劣質煤,而且裝置規模大、氣化效率高、開車時間短,讓我國“煤氣化”不再受“氣”于人。

                            “‘神寧爐’已對外推廣8個項目共計46臺套,國內一批企業都用上了‘神寧爐’。”國能寧煤科技發展部總經理郭中山說,煤制油項目成果在國內外多個領域應用,帶動了國內一批裝備制造企業的提升,改變了我國大型煤化工技術長期受制于國外的現狀。

                            ——實現煤間接液化裝置工藝與系統配置及集成的工程放大。

                            “煤間接液化是一個涉及多道工序的復雜系統工程,此前全球最大規模的煤制油項目也就是100萬噸/年的水平,而國能寧煤的煤炭間接液化項目規模高達400萬噸/年。”項目負責人介紹,400萬噸/年煤炭間接液化項目由1000余個子系統組成的12套空分、28臺氣化和8臺費托合成等156個系統所構成的復雜系統,是迄今為止世界上單體規模最大的煤制油化工項目。

                            “這需要實現裝置工藝、系統配置及集成的工程放大,是量變到質變的過程,并不能簡單通過增加裝置數量來解決。”該負責人表示。

                            郭中山說,400萬噸/年煤炭間接液化項目從理論、技術到材料、裝備,形成了可復制、可推廣的煤間接液化成套技術和工藝,并已應用于內蒙古伊泰和山西潞安兩個年產100萬噸的煤制油商業示范廠。在他看來,通過400萬噸/年煤炭間接液化項目,我國實現了煤基合成油工業從追趕者到領跑者的超越發展,使我國成為少數掌握全套煤制油工業技術的國家,奠定了我國煤制油工業發展的技術基礎。

                            據了解,自2016年投產運行以來,400萬噸/年煤炭間接液化項目年轉化煤炭2400萬噸,占寧夏煤炭年產量1/4,噸煤轉化成油的價值提升7倍,推動了煤炭由單一燃料向燃料與原料并重轉變。

                            業內人士強調,煤制油成套技術更重要的價值是作為保障我國能源安全的重要“底牌”,“平時能活,急時保供”,在關鍵時刻為保障國家能源供給起到兜底作用。

                            位于寧夏靈武市的國家能源集團寧夏電力公司寧東電廠3×5.98兆瓦漂浮分布式光伏發電項目

                            “一棵樹”繁茂,崛起產業高地

                            2023年4月,“天龍二號”運載火箭首飛成功,成為世界上第一個以煤基航空煤油為燃料的液體運載火箭,其使用的煤基航天煤油是煤制油延長煤化工產業鏈的重要成果之一。

                            郭中山介紹,除了產出高品質的柴油、汽油,國能寧煤通過優化工藝路線還可以使煤炭產出高端潤滑油、食品蠟、航空航天燃料等多種煤化工產品。

                            ——煤化工制品帶動煤炭“由黑到白”。

                            走進寧東能源化工基地的“科創寧東”展廳,新能源汽車的動力電池、各類香氣馥郁的香水產品、用于高鐵制造的隔音阻燃材料……一系列高附加值的精細化工產品陳列其中,讓人目不暇接。

                            “相比傳統煤炭利用方式,現代煤化工產業能源利用效率更高、二氧化碳排放更少、產品附加值更高。”寧東能源化工基地黨工委副書記、管委會主任張偉說,在寧東能源化工基地,國能寧煤、寶豐能源等多家企業將煤炭作為化工原料,自主或合作研發單碳切割、精細分離、精準合成等新技術,發展包括煤制油、煤基烯烴等在內的現代煤化工產業,產出包括甲醇、烯烴等初級產品,高端紡織及化纖制品、新材料、精細化工高端潤滑油等十幾種精細化工產品,促進現代煤化工產業向高端化、多元化、低碳化發展。

                            “現代煤化工、精彩在寧東”。目前寧東能源化工基地已經成為我國四個現代煤化工產業示范區中規模最大、產值最高的園區,煤化工生產能力達到每年2800萬噸以上,形成我國最大的煤制油和煤基烯烴生產基地。

                            從賣炭向賣油、賣精細化工產品“華麗轉變”,寧東能源化工基地堅持煤炭清潔高效利用,加大“煤頭化尾”力度,加快推動煤化工產業向精細化、高端化、集群化方向發展,持續完善布局產業鏈,推進煤炭向清潔燃料、優質原料和高端材料轉變,產業由價值鏈低端向中高端邁進、實現了質的躍升。

                            ——現代煤化工產業帶動寧夏產業升級。

                            由于煤炭儲量豐富,歷史上的寧夏曾“靠煤吃煤”、粗放發展,隨著產能過剩、盈利下滑,煤炭產業一度成了“燙手山芋”。

                            近年來,寧夏以寧東能源化工基地、太陽山開發區、鹽池工業園區現代煤化工一體化發展為重點,依托國能寧煤、寶豐能源、中石化長城能化等骨干企業,形成以現代煤化工、石油化工、電石及深加工、精細化工為主導的產業結構,涉及產品100多種,現代煤化工已發展成為寧夏化工行業的支柱產業,處于全國領先地位。

                            據統計,寧夏已形成煤制油產能400萬噸,接近全國煤制油產能的一半;煤基烯烴產能420萬噸,約占全國總產能的1/5。

                            寧夏回族自治區發展和改革委員會相關負責人說,發展以煤制油、煤制氣、煤基烯烴等為代表的現代煤化工產業,實現煤炭利用方式從“以燃料為主”向“以化工原料為主”的轉變,使“一塊煤”裂變成“一滴油”“一塊布”“一根絲”,既是促進能源高效利用的重要途徑,也是推動寧夏經濟保持高于全國平均水平增長、縮小發展差距的重要抓手。

                            “一張圖”新繪,奮力爭先領跑

                            受訪人士介紹,寧夏是煤礦大省區,同時也是風能、太陽能富集地。在能源轉型機遇期,寧夏“兩手抓、兩手硬”,一邊推動傳統能源產業清潔高效利用,一邊支持可再生能源規?;l展,加快規劃建設新型能源體系,打造產業轉型升級新的增長點,為經濟高質量發展注入新動能。

                            ——“向智前行”,降低傳統能源產業碳排放。

                            在降低傳統能源產業碳排放方面,寧夏“向智前行”,以技術創新謀發展。

                            “不同于一些水分、光照條件較好的地區可以通過植樹造林等生態碳匯方式抵消碳排放,寧夏干旱少雨、風大沙多,更適宜采用技術手段降低二氧化碳排放。”寧夏回族自治區發展和改革委員會碳減排處負責人介紹。

                            CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)是指將二氧化碳大型排放源所排放的二氧化碳進行捕集、壓縮后輸送并封存,或進行工業應用(如食品加工、離岸驅油及生產化學產品)以避免其排放到大氣中的一種技術。

                            2023年5月,寧夏300萬噸/年CCUS示范項目在寧東基地全面開工建設。項目將400萬噸/年煤炭間接液化項目排放的二氧化碳氣體捕集后,由長慶油田進行驅油封存,項目整體建成投產后,相當于每年植樹近2700萬棵、停開經濟型轎車近180萬輛;30年設計期內,預計注入二氧化碳7450萬噸,增油1700萬噸以上。

                            不僅是通過CCUS,寧夏依托豐富的太陽能和風電資源,以技術創新賦能綠色低碳轉型,建成全球單廠規模最大、單臺產能最大的太陽能電解水制氫項目,用“綠氫”替代煤作為原料,直供化工系統生產聚乙烯、聚丙烯等上百種高端化工產品。此外,4×5.98兆瓦光伏發電項目、30萬千瓦光伏+2萬標方/小時綠氫耦合煤制油化工示范一期項目也在加快建設之中。

                            ——創新發展路徑,推動新能源產業發展。

                            在加快可再生能源發展方面,寧夏創新發展路徑,研究制定源網荷儲一體化項目建設政策,以綠電直供為突破口,探索構建新能源新型供給消納體系。

                            寧夏回族自治區發展和改革委員會能源發展處處長姚波介紹,源網荷儲一體化項目按照“自主調峰、自我消納、自發自用”原則,由同一投資主體建設電源、電網、負荷、儲能,作為一個經營主體統一規劃建設、統一接入并網、統一調度運營,提升自治區以新能源為主體的系統運行效率和電源開發綜合效益。

                            目前,寧夏已有11個園區被納入“綠電園區”試點范圍,2021~2022年新增負荷68.5萬千瓦,為制造業增綠降本創造了條件。

                            寧夏作為全國首個新能源綜合示范區,持續推動清潔能源產業發展。截至2023年底,寧夏新能源裝機突破3600萬千瓦,達到3600.15萬千瓦,裝機占比超過總裝機50%以上。寧夏新能源人均裝機達到5千瓦,成為單位國土面積新能源裝機開發強度最大的省區。

                            姚波介紹,如今,寧夏作為我國新能源發展重要省區,成為全國首個新能源發電出力超過全網用電的省區,走在全國新能源高比例轉型前列。

                            “寧夏以建設國家首個新能源綜合示范區為引領,全力推動國家大型煤炭基地、‘西電東送’火電基地、國家現代煤化工基地建設,大力實施創新驅動發展戰略,加快構建現代化產業體系,為我國的能源保供提供堅強保障,積極發揮‘寧夏’作用。”寧夏回族自治區黨委書記梁言順說。

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