未来能源：迎来煤液化高端发展新时代

　　未来能源百万吨级煤间接液化示范装置

　　2020年隆冬时节，位于国家级榆林能源化工基地的陕西未来能源化工有限公司(以下简称“未来能源”)传出喜讯：该公司开发生产的高端精制费托蜡新产品向国内外正式发布。

　　至“十三五”末，未来能源建成投产的我国首套百万吨级煤间接液化示范装置已平稳运行5年多，不但在油价低迷时期顶住了压力，而且首创高温费托与低温费托合成技术优化和集成并实现工业化，优化丰富煤间接液化产品结构，为中国现代煤化工产业高质量发展积累了宝贵经验。

　　大型煤制油示范勇开先河

　　未来能源煤制油分公司中央控制室员工在精心操作

　　2020年4月10日，国家能源局就《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》向社会公开征求意见。保障国家能源安全再度引起业内关注。

　　我国能源结构是“富煤、缺油、少气”，能源保障的主要力量仍是煤炭，2020年原油对外依存度超过73%。这种资源禀赋，决定了必须尽快发展煤基液体燃料等为代表的大型现代煤化工产业，不仅对经济发展和能源安全具有重大战略意义，同时还可以应对地缘政治对进口石油的影响。

　　孙启文，我国煤间接液化技术研发带头人和开拓者，煤液化及煤化工国家重点实验室主任，未来能源公司董事长、上海兖矿能源科技研发有限公司总经理。经过多年潜心钻研，孙启文率领的研发团队创建了以生产油品为主的低温费托合成，以及联产油品、烯烃、化工产品的高温费托合成煤间接液化技术体系，被列为国家“863”计划课题。

　　2011年，由原兖矿集团有限公司、兖州煤业股份有限公司、陕西延长石油(集团)有限责任公司共同出资组建的陕西未来能源化工有限公司在陕西榆林成立，依托原兖矿集团开发的拥有自主知识产权的煤间接液化关键及系统集成核心技术，拉开了我国首套100万吨/年煤间接液化项目建设的序幕。

　　经过1000多个日日夜夜的艰苦努力，一座占地3000多亩的现代化生产装置在毛乌素沙漠拔地而起。2015年8月23日，这个国家“十二五”煤炭深加工示范项目实现全流程打通一次投料成功，并产出优质的柴油、石脑油、液化石油气等产品，填补了我国大型煤间接液化技术工业发展的空白，成为煤炭清洁高效利用技术产业化的里程碑，对于保障国家能源安全、实现能源多元化发展具有重要战略意义。

　　该项目采用自有专利技术50项，其中国内首创性技术包括高效铁基低温费托合成催化剂及其工业化生产成套技术、大型低温浆态床费托合成反应器及其内构件技术、百万吨级反应器串联费托合成工艺技术、煤间接液化优化集成设计平台等，与国内外同类技术相比，具有柴油选择性高、吨油品催化剂消耗低、费托合成反应器生产强度大等优点。费托合成反应器直径9.8米为国内最大，年产费托蜡70万吨。

　　该项目年产100万吨油品和化工产品，其中柴油和异构加氢裂化柴油馏分的密度为0.77g/cm³左右，凝点则分别低于-10℃和-30℃，十六烷值分别为81和79，硫含量几乎为零，品质优良，是非常好的低凝、高十六烷值清洁柴油组分，可直接车用。

　　敢于创新是成功制胜的法宝。面对国内外没有任何经验可借鉴的百万吨级大型煤间接液化示范工程，为实现装置达产达效，未来能源抓住制约负荷提升和节能降耗的“牛鼻子”，近年来依靠自主技术力量不断探索、研究攻关，实施多项技术改造，成功掌握了解决系列技术难题的办法，并引入现代化的管理理念和机制方法，合理调整负荷，严格成本控制，追求项目运行高质量和高效益，提高驾驭百万吨级大型煤间接液化示范项目的管理运营能力。

　　尤其是未来能源规模最大的2020年系统大检修，完成厂控级检修项目294项，系统运行成效改善显著，费托合成装置生产潜能得到充分释放，系统运行负荷保持在80%以上，最高达90%，日产、月产记录不断被刷新。

　　“这次系统检修完成后，我们不仅成功突破了制约系统高负荷运行的关键技术瓶颈，煤制油装置经济运行水平也提升到了一个新的高度。油品精制气量消耗、费托合成催化剂单耗均下降了15%左右，水、煤、电等各项主要单耗指标也大幅下降，部分指标优于设计水平，吨油品完全成本同比降低530元以上。”未来能源煤制油分公司总工程师柳永兵对记者说，产量的提升和单耗的下降，有效对冲了史上最低油价造成的不利影响，装置安全、稳定、长周期运行能力得到空前增强，达到了经济运行的最佳状态。下一步再经过技改，装置将完全达产达效。

　　在确保装置稳定运行的同时，未来能源在安全环保和绿色节能方面也下足了功夫。据介绍，该项目能源转化效率超过42%，废水实现近零排放，循环水重复利用率达98%以上。2019年，未来能源又投资7000万元对锅炉进行超低排放改造，烟气排放浓度分别降至氮氧化物50mg/m³以下、二氧化硫35mg/m³以下、烟尘10mg/m³以下，各项指标均优于国家和地方环保要求。

　　经过近年来实施技术改造和工艺优化，未来能源煤间接液化装置运行稳定，各项技术指标达到设计值。在煤炭价格完全市场化结算情况下，按照年初60美元/桶原油价格测算，煤制油项目将整体实现盈利，为我国现代煤化工产业示范项目运行积累了宝贵经验。

　　中国石油和化学工业联合会会长李寿生指出，随着煤制油技术的突破并实现工业化示范，开辟了油品和基础化学品原料多元化的新途径，开创了能源转换和能源清洁利用的新境界，是实现煤炭资源清洁低碳利用的主要途径，也是保障我国能源安全和经济发展的重大战略举措。

　　技术创新攻关破茧攀高峰

未来能源煤制油项目合成系统升级改造项目现场

未来能源10万吨高温费托合成工业示范装置

　　2018年1月，2017年度中国煤炭工业协会科学技术奖获奖项目出炉，未来能源的百万吨级煤间接液化关键及系统集成技术开发与工业示范项目斩获唯一的特等奖。

　　2019年1月，由中国石化石油化工科学研究院、上海兖矿能源科技研发有限公司、陕西未来能源化工有限公司和中国石化工程建设有限公司合作完成的百万吨级煤基浆态床费托合成产物加氢提质CFHL技术，通过了中国石化联合会组织的科技成果鉴定。专家认为该技术具有创新性和自主知识产权，达到国际先进水平。同年，这项成果因此获得石化联合会科技进步一等奖。CFHL正是未来能源百万吨煤间接液化示范项目的核心技术。

　　科技创新永无止境。2019年4月，兖矿能源科技公司开发的“高温费托合成关键技术与成套技术工业示范”和“高温费托合成催化剂开发研究与工业应用”两项目在京通过中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定，专家一致认为该技术达到国际领先水平。

　　高温费托合成在业界被认为是高端和前沿煤化工技术的代表，此前我国在这一领域的核心技术和大型工业化项目均属空白，承载着现代煤化工向高端化、多元化发展的希望和梦想。

　　依托孙启文团队自主研发的固定流化床高温费托合成技术，原兖矿集团在5000吨/年中试装置成功运行的基础上，深受业内瞩目的国内首套10万吨/年高温费托合成工业示范装置2017年6月在未来能源开工建设。2018年9月19日该装置一次投料试车成功，主要产品为高温冷凝物、低温冷凝物、混醇及尾气中C₃+低碳烃，填补了我国高温费托合成技术工业化的空白。

　　至此，未来能源成为国内唯一一家同时掌握高温费托合成、低温费托合成两种技术并实现多联产的煤化工企业，总体能量利用效率达47%以上，形成了完整的、日趋成熟的低温和高温费托合成煤间接液化技术体系。

　　2019年9月，该项目通过中国石化联合会组织的72小时满负荷运行考核。专家认为装置整体工艺流程先进合理，工艺操作条件与设计值吻合良好。不但为一期后续项目400万吨煤制油装置提供设计和运行经验，更对高端煤化工产品开发、实现煤化工产业转型升级、创新发展起到积极推动作用。

　　曾经到未来能源现场调研该项目建设和试车的院士、专家评价说：高温费托合成技术的开发成功，意味着我们国家掌握了又一项“大国利器。”

　　煤液化的生命力在于向下游、向高端延伸，形成与石油化工差异化的产业链。高温费托合成在工艺流程、催化剂、反应条件等方面与低温费托合成工艺存在较大差别，其合成产物碳数分布较窄、烯烃含量更高，特别是α-烯烃含量较高。通过高温费托合成技术，可生产石油化工路线难以获取的精细化工品和专用化学品。这一技术的产业化将促进我国高端聚烯烃、高清洁油品、高端精细化学品等行业发展，进一步推动煤化工与石油化工产业有机融合。

　　优化产品结构走向高端化

　　未来能源技术人员攻关生产工艺技术

　　煤炭间接液化离不开优质的原料，金鸡滩煤矿作为未来能源煤制油项目配套矿井，坚持安全、高效、绿色、智能“四型矿井”为目标，紧盯煤炭科技发展前沿，优化采煤工艺，成功应用世界首套8.2米超大采高成套装备及7米超大采高综放工作面成套装备，撑起世界“新高度”，达到国际领先水平。同时推动互联网、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术，努力建成数字化、智能化矿山。

　　煤制油是通过煤液化技术得到煤基燃料的一种方式。但在未来能源看来，煤制油不能以单纯的煤基燃料生产油品为主，而要发展煤基高端化学品。这种底气来自技术创新和示范项目的先天优势。未来能源在确保百万吨级煤间接液化装置稳定运行的基础上，积极开发高端化学品，优化产品结构，提高市场竞争力。

　　2020年10月17日，未来能源新建的10万吨/年精制费托蜡项目一次投料试车产出合格产品。以煤制油稳定加氢装置分馏塔底蜡油为原料，采用连续式高真空分子蒸馏技术进行精细分离，得到不同熔点、不同牌号的高附加值费托蜡，包括52℃、60℃、70℃、108℃、115℃等系列产品。其中115℃高熔点蜡为国内最高熔点的高端费托蜡新产品，打破国外垄断。

　　“从国外发展经验和我们煤制油一期示范项目的实践来看，发展高附加值下游衍生产品链，实现差异化、精细化、高端化、终端化发展，是煤制油的生命力所在。这个项目是我们延伸煤制油产业链、打造高端精细化学品、实现经济效益最大化的战略举措。”未来能源公司党委书记、总经理祝庆瑞告诉记者，原兖矿集团自主研发的低温费托合成技术具有反应温度低、产物碳链长、熔点高的特点，所产蜡油更适宜作为高品质高熔点费托蜡的原料。凭借这一优势，未来能源可生产国内其他同类企业无法获得的115℃高熔点蜡。

　　经检测，70℃蜡和115℃蜡产品各项指标可与国外生产的同类产品媲美，可完全取代进口。新产品12月初甫一上市，就引起了国内客户的青睐。

　　据了解，高熔点费托蜡产品市场前景广阔，主要应用于亮光蜡、纺织助剂、热熔胶、油墨及涂料、PVC等塑料加工、食品及化妆品等领域，未来消费量可达到百万吨级，潜在市场需求仍在不断扩大。

　　产业深度融合拥抱新时代

　　十年磨一剑。成功驾驭首套百万吨级煤间接液化示范项目的未来能源，高瞻远瞩将发展的目光锁定未来，在规划之初就提出要分两期三步在榆林打造年产1000万吨油品和化学品的洁净煤综合利用基地，缔造煤间接液化的“大国重器”。已投产运行的100万吨/年煤间接液化示范项目是整个工程的一期启动部分，一期第二步兖矿集团榆林400万吨/年煤炭间接液化项目已列入国家“十三五”能源发展规划重点建设项目和《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》。

　　面向未来，开创未来，引领未来。2019年，承接兖矿集团榆林400万吨/年煤炭间接液化项目建设任务的陕西时代能源化工有限公司组建成立，将接过实现煤液化多联产产业集群梦想的“接力棒”，全力以赴推进实施后续项目建设。

　　时代能源公司副总经理董满祥对记者介绍说，400万吨/年煤炭间接液化项目核心技术采用低温费托和高温费托多联产专利技术，以煤为原料生产优质油品及烯烃、芳烃等下游系列高附加值化学品，主要产品种类达27种，总产能达397.3万吨/年。其中油品主要包括汽油、柴油、航空煤油、润滑油基础油、PAO、白油和燃料油，高附加值化学品占比近一半。该项目通过发展高附加值和差异化的化工工艺路线，进一步实现对传统石油的补充和部分替代，对我国煤炭高效清洁利用具有重要意义。其中2021年将先行建设50万吨/年高温费托合成工业示范项目，为400万吨/年煤间接液化项目奠定坚实基础。

　　2020年7月，重组后的山东能源集团高瞻远瞩，战略布局能源化工高质量发展，在未来能源煤制油项目的基础上，在榆林规划打造区域性的煤液化产业基地，并结合附近的其他化工产品，通过产业深度融合，将形成以煤间接液化为核心，高端油品、塑料橡胶、费托特色化工、纺织等为一体的产业集群，实现产业链优势互补，为中国现代煤化工产业高质量发展蹚出新路，助力陕北高端能源化工基地产业结构调整，带动区域经济可持续健康发展。

　　(图片由企业提供)