【国家工程师】

◎本报记者 王迎霞

  通 讯 员 李小红 陈其芳 许祎敏

    一块沉睡亿万年之久的煤炭，除了烧，还能怎么用？把它做成油品，或许是实现价值裂变升级的“天花板”。

    “参与这个项目，老了回忆起来，感觉自己还算干过一番事业。”3月19日接受科技日报记者采访时，国家能源集团宁夏煤业有限公司（以下简称“宁煤”）煤制油合成油厂总工程师张飞跃笑着说。前不久，张飞跃所在的宁煤400万吨/年煤间接液化成套技术创新开发及产业化团队，荣获“国家卓越工程师团队”称号。

    亘古荒原上自主创新

    煤炭液化技术，实际上就是把煤做成油品。

    “技术分为直接液化和间接液化两种，400万吨煤制油项目用的是间接液化技术。”张飞跃告诉记者，这种油品具有低硫、低芳烃等特点，非常环保。

    更重要的是，其具有战略意义。

    我国富煤、贫油、少气。多年来，煤炭始终在一次能源消费结构中占70%左右。我国原油对外依存度连续4年超过70%，这成为影响国家能源安全的最大掣肘。

    心怀报国之志的宁煤人，依托宁夏丰富优质的煤炭资源，率先开启了百万吨级煤间接液化技术的探索之路。

    然而彼时，我国这项技术还是一片空白。宁煤寄希望于引进国外技术，岂料在谈判过程中，对方一再坐地起价，时间一晃就是10年。

    关键时刻，宁煤决定大胆采用国内拥有自主产权的技术，独资建设煤制油项目。

    2013年9月28日，这项凝结着无数人梦想与激情的项目开工，科研团队在亘古荒原上开始了自主创新之旅。

    成百上千次艰难攻关

    气化炉结焦、烧嘴寿命短、催化剂稳定性差……从实验室的创新之苗成长为产业中的参天大树，一个个技术难题如一只只拦路虎，横亘在团队面前。

    难吗？难！怕吗？不怕！

    费托合成过程（以一氧化碳和氢气的混合气体为原料，在催化剂和适当条件下合成液态的烃或碳氢化合物的工艺过程）中会产生一种酸性水，水量非常大。它的化学需氧量（COD）很高，酸碱度（pH）又低，很难处理。

    起初，大家想用石灰石中和，再进行醇分离、膜处理等工艺。但这种方案费用特别高，操作条件比较苛刻，而且将来废水能不能达标，也得打个问号。团队请来多家水处理公司和设计院反复论证，最终确定了工艺路线。

    催化过程被视为现代化工的“黑匣子”，之前，业内被国外催化剂供应商牵着鼻子走。

    为破解这一秘密，技术人员走遍北京、河北、山东等地的企业，借设备、借实验室，利用半夜别人休息的时间进行试验。

    “第一代费托合成催化剂，进入反应器后就被磨碎了，不仅稳定性差，还对产品有污染。”回忆起最初的情形，宁煤煤炭化学工业技术研究院院长李虎仍历历在目。

    团队没有气馁。经过近千次测试，当具有多产油蜡特性和高抗磨特性的催化剂开发出来时，大家情不自禁地雀跃欢呼。

    齐心合作中继续前行

    从无到有，这注定是一场苦战。

    多年来，在宁夏科技厅全方位支持下，团队与国内29家企业和科研院所合作，展开了37项重大装备国产化攻关之路。

    历时39个月建设之后，好消息在2016年传来。当年10月，项目产出合格甲醇，12月产出轻质油、重质油、合格蜡，12月21日产出合格柴油。

    团队率先建成全球单套规模和装置最大的400万吨/年高温浆态床费托合成装置，首创日投煤量2000—3000吨系列单喷嘴干煤粉加压气化技术，突破10万吨等级成套空分技术，形成了可复制、可推广的煤炭间接液化成套技术。

    目前，项目整体国产化率高达98.5%，从2021年起连续3年油化品产量超400万吨。截至2023年底安全生产超1300天，装置实现安全、稳定、清洁运行，还带动一大批国内装备制造企业跻身国际一流行列。

    “我们当下的重要任务就是进一步延链补链强链，在高端油品和高端化工品开发上下功夫，提升产品附加值。”张飞跃说。

    李虎带领的研究团队，正全力以赴推进特种油蜡、核心催化剂、线性α—烯烃以及精细化学品等领域的研究。

    展示“中国制造”的巨大力量，卓越工程师将演绎更多精彩故事。