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戈壁灘上的“點(diǎn)煤成金術(shù)”——記寧夏煤業(yè)煤制油合成油廠煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)青年突擊隊(duì)

寧夏的深秋，天空的純藍(lán)畫(huà)布下，落葉為疾馳的車(chē)輪伴舞。直到遠(yuǎn)眺到高矮粗細(xì)不一的煙囪林立各處、白煙滾滾，巨型裝置鱗次櫛比、輸送管道交錯(cuò)、廠房層疊，便進(jìn)入了寧東地界。

這里是寧東能源化工基地，一批世界級(jí)項(xiàng)目在這座賀蘭山腳下的西北小鎮(zhèn)聚集——包括煤化工、新型材料、精細(xì)化工、清潔能源四大特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，建成一座在戈壁灘上拔地而起的“超級(jí)工廠”。國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司煤制油合成油廠就坐落此地。

作為富煤省區(qū)，寧夏的煤炭占能源比重超過(guò)90%，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)深厚。20世紀(jì)90年代末開(kāi)始布局，2004年世界首套單體規(guī)模最大煤制油項(xiàng)目拉開(kāi)帷幕，2011年自主關(guān)鍵技術(shù)取得突破，2013年煤制油項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)——設(shè)計(jì)采購(gòu)、土建施工、工程安裝、生產(chǎn)試車(chē)…… 

“社會(huì)主義是干出來(lái)的！”2016年7月19日，習(xí)近平總書(shū)記在煤制油項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)視察時(shí)強(qiáng)調(diào)。

短短幾個(gè)月后，2016年12月21日，寧夏煤業(yè)400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化示范項(xiàng)目一次試車(chē)成功，打通全流程，產(chǎn)出合格油品。同年12月28日，習(xí)近平總書(shū)記發(fā)來(lái)賀信指出，這一重大項(xiàng)目建成投產(chǎn)，對(duì)我國(guó)增強(qiáng)能源自主保障能力、推動(dòng)煤炭清潔高效利用、促進(jìn)民族地區(qū)發(fā)展具有重大意義，是對(duì)能源安全高效清潔低碳發(fā)展方式的有益探索，是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要成果。

2020年，400萬(wàn)噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；2024年1月，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)被授予“國(guó)家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”稱(chēng)號(hào)；2025年6月，煤間接液化制油的關(guān)鍵核心技術(shù)“低溫費(fèi)托合成催化劑及其制備方法和應(yīng)用”專(zhuān)利榮獲第二十五屆中國(guó)專(zhuān)利金獎(jiǎng)；2025年5月，寧夏煤業(yè)煤制油合成油廠煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)青年突擊隊(duì)在全國(guó)科技創(chuàng)新青年突擊隊(duì)學(xué)習(xí)交流暨崗位建功競(jìng)賽中獲特等獎(jiǎng)。

試車(chē)：“世界之最”打通全流程

2013年，當(dāng)煤制油項(xiàng)目在戈壁灘上破土動(dòng)工時(shí)，現(xiàn)任合成油廠生產(chǎn)管理科科長(zhǎng)的杜念友還在甲醇廠進(jìn)行技術(shù)積累。和他一樣，大多數(shù)技術(shù)人員都是從甲醇廠、烯烴廠等現(xiàn)有化工廠劃轉(zhuǎn)而來(lái)，帶著對(duì)煤化工行業(yè)技術(shù)的深入了解，投身到這個(gè)全新的世界級(jí)項(xiàng)目中。

2014年大學(xué)畢業(yè)入廠的景文杰同樣見(jiàn)證了這片土地的蛻變。初到時(shí)，整個(gè)廠區(qū)還處在土建工程的初步階段。他所在的設(shè)備管理團(tuán)隊(duì)，需要全程參與具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的日處理量2000噸—3000噸單噴嘴干煤粉加壓氣化技術(shù)的神寧爐，以及將一氧化碳和氫氣的混合氣體轉(zhuǎn)化為液體燃料或烯烴等高值化學(xué)品的費(fèi)托反應(yīng)器等重大設(shè)備的安裝調(diào)試。而彼時(shí)，煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也剛剛起步，“我們這批大學(xué)生剛出校門(mén)，對(duì)整個(gè)行業(yè)都充滿(mǎn)好奇，”景文杰回憶道，“但幸運(yùn)的是，我們趕上了一個(gè)絕佳的平臺(tái)?！?/span>

2015年至2016年間，400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化示范項(xiàng)目進(jìn)入試車(chē)準(zhǔn)備期。那是一段被廠里人概括為“吃三睡五戰(zhàn)十六”的日子，每天三小時(shí)吃飯、五小時(shí)睡眠、十六小時(shí)工作，全廠上下吃、住都在廠區(qū)里。

“大家年紀(jì)相仿，連我們廠長(zhǎng)都很年輕，每個(gè)人好像有用不完的精力?！蹦鞘蔷拔慕艿穆殬I(yè)生涯中非常難忘的一段經(jīng)歷。大家白天協(xié)助項(xiàng)目建設(shè)、晚上準(zhǔn)備試車(chē)方案，為調(diào)試一臺(tái)設(shè)備兩天兩夜不合眼，“包括試車(chē)就是幾點(diǎn)具備條件，我們就幾點(diǎn)開(kāi)。凌晨4點(diǎn)具備條件，那就凌晨4點(diǎn)開(kāi)?！本拔慕芑貞?，“不是按我們的作息來(lái)的，而是按機(jī)器的作息來(lái)的?！?/span>

2016年12月21日晚，為維持機(jī)器的穩(wěn)定生產(chǎn)，大家在各自的崗位上履行職責(zé)，內(nèi)心卻都在等待。在合成油廠中控室里，從分公司領(lǐng)導(dǎo)到一線操作工，所有人的目光都聚焦在顯示油品產(chǎn)出的電腦屏幕上。

當(dāng)儀表盤(pán)顯示“油品合格”的綠燈亮起，整個(gè)中控室爆發(fā)出熱烈的歡呼。工作群里“產(chǎn)出合格油品”的喜報(bào)發(fā)來(lái)，景文杰在辦公室與同事們一起歡呼雀躍?！罢娴?，大家這幾年的奮斗和堅(jiān)持，就是為了等待這一刻?！彼f(shuō)。

這一刻，國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)年產(chǎn)400萬(wàn)噸煤炭間接液化示范項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)一次試車(chē)成功，打通全流程，產(chǎn)出合格油品。2016年12月28日，首批產(chǎn)品裝車(chē)發(fā)運(yùn)，標(biāo)志著我國(guó)建設(shè)全球單套裝置最大的煤制油項(xiàng)目取得階段性成果。

這個(gè)歷史性時(shí)刻的背后，是國(guó)家能源安全的深遠(yuǎn)考量。我國(guó)原油對(duì)外依存度高達(dá)70%，而煤制油技術(shù)的發(fā)展對(duì)于緩解能源安全壓力具有重要戰(zhàn)略意義?！疤貏e是在特殊時(shí)期，當(dāng)海上運(yùn)輸通道受到制約時(shí)，煤制油將成為保障國(guó)家能源供應(yīng)的重要屏障。”杜念友說(shuō)。

開(kāi)車(chē)：關(guān)關(guān)難過(guò)，逐一攻破

在煤制油領(lǐng)域，存在著直接液化和間接液化兩種技術(shù)路線。直接液化是在高溫高壓下將煤直接加氫轉(zhuǎn)化成液體燃料，而寧煤基地采用的間接液化技術(shù)，則是先將煤氣化制成合成氣，再通過(guò)費(fèi)托合成反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔铩?/span>

這類(lèi)化合物含硫低、雜質(zhì)少、燃燒性能好，不僅是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，更是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)高端潤(rùn)滑油、特種蠟、防護(hù)涂層材料等高附加值產(chǎn)品，也廣泛應(yīng)用于文具、玩具、洗護(hù)用品、廚房清潔用品等日常生活用品的生產(chǎn)制作。

然而，將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)放大到全球單套規(guī)模最大的400萬(wàn)噸工業(yè)裝置中，意味著將面對(duì)無(wú)數(shù)未知的技術(shù)挑戰(zhàn)。2017年，杜念友所在的生產(chǎn)管理部門(mén)開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)改造。作為目前放大規(guī)模最大的項(xiàng)目，他們遇到了許多前所未有的技術(shù)難題，比如費(fèi)托反應(yīng)器氣體分布器壓差增大、旋風(fēng)分離器效率不足、循環(huán)換熱分離器堵塞等，都成為裝置穩(wěn)定運(yùn)行的瓶頸。

“開(kāi)車(chē)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，我們會(huì)先開(kāi)技術(shù)攻關(guān)會(huì)，總結(jié)問(wèn)題，有了攻關(guān)措施后再立項(xiàng)，開(kāi)始技改?！倍拍钣呀榻B。

比如蠟過(guò)濾系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)帶水現(xiàn)象，極易引發(fā)突然著火，杜念友和同事們經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，提出在氣體塔增加兩個(gè)換熱器的改造方案，通過(guò)加熱將水蒸出，徹底解決了這一安全隱患；再比如面對(duì)常壓罐突然造成超壓，團(tuán)隊(duì)就將其改造成壓力罐……

安全上的問(wèn)題先解決，再接著攻克長(zhǎng)周期運(yùn)行的問(wèn)題。費(fèi)托反應(yīng)器在運(yùn)行過(guò)程中壓差大了、負(fù)荷低了，是什么原因造成的？組分偏移會(huì)造成清油量大、蠟油量少，如何改造？生產(chǎn)管理和設(shè)備管理等多部門(mén)協(xié)作，增加輕質(zhì)油泵、擴(kuò)建管道，并將換熱效率高但容易堵塞且清洗不便的板式循環(huán)換熱分離器換成列管式，效果顯著?！肮膺@種改造大概就有200多項(xiàng)?！倍拍钣延浀?。

景文杰所在的費(fèi)托合成車(chē)間設(shè)備管理團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)同樣艱巨，除日常對(duì)各大裝置設(shè)備的維修改造外，突破國(guó)外技術(shù)壟斷、對(duì)西門(mén)子壓縮機(jī)的國(guó)產(chǎn)化維護(hù)堪稱(chēng)典范。

2018年，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)西門(mén)子壓縮機(jī)需要大修時(shí)，外方報(bào)出了每天5000美元的天價(jià)服務(wù)費(fèi)，還要另外結(jié)算差旅住宿。面對(duì)這一“卡脖子”問(wèn)題，景文杰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了艱苦的技術(shù)攻關(guān)。他們用半年時(shí)間消化了數(shù)千頁(yè)的英文技術(shù)資料、圖紙，自主制定檢修方案和標(biāo)準(zhǔn)，形成專(zhuān)門(mén)針對(duì)這套設(shè)備的檢修指導(dǎo)手冊(cè)，沿用至今。

“也就是2020年從這臺(tái)設(shè)備運(yùn)行之后，我們就已經(jīng)基本拋開(kāi)了德國(guó)西門(mén)子原廠的技術(shù)服務(wù)支持。在前期拆解過(guò)程中，我們也找到了其中配件和組件的國(guó)產(chǎn)化替代件，這樣就大大減少了設(shè)備的使用成本，也減少了我們備件供應(yīng)的周期?！本拔慕苷f(shuō)。

低碳：黑色煤炭迎來(lái)綠色變革

隨著技術(shù)的不斷成熟，煤制油項(xiàng)目已在能源屬性和化工原料屬性上實(shí)現(xiàn)了雙軌并行，為國(guó)家能源安全和化工產(chǎn)業(yè)自主提供了雙重保障。

在綠色發(fā)展方面，團(tuán)隊(duì)也在積極探索綠電、綠氫等清潔能源的應(yīng)用，推動(dòng)從灰氫向綠氫轉(zhuǎn)變，持續(xù)降低生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。同時(shí)，通過(guò)二氧化碳捕集和封存等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，展現(xiàn)出現(xiàn)代煤化工的環(huán)保擔(dān)當(dāng)。

值得一提的是，這個(gè)年輕團(tuán)隊(duì)始終保持著技術(shù)創(chuàng)新的熱情。他們不僅持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有工藝，還在積極研發(fā)新一代煤制油技術(shù)。杜念友透露，團(tuán)隊(duì)正在研究從漿態(tài)床到固定床的轉(zhuǎn)化，并優(yōu)化鐵基催化劑，通過(guò)添加鋁等元素，有望進(jìn)一步降低生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳排放。這些技術(shù)創(chuàng)新，正在讓煤制油這個(gè)傳統(tǒng)意義上的高耗能產(chǎn)業(yè)，向著綠色低碳方向持續(xù)邁進(jìn)。

從戈壁荒灘到“超級(jí)工廠”，從技術(shù)突破到戰(zhàn)略保障，這群平均年齡35歲的年輕煤制油人用智慧和汗水，在賀蘭山腳下書(shū)寫(xiě)著“社會(huì)主義是干出來(lái)的”生動(dòng)實(shí)踐。在他們手中，黑色的煤炭正轉(zhuǎn)化為清澈的油品和高端的化工材料，為國(guó)家能源事業(yè)發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。（本刊記者 彭姝疑  通訊員 馬婷）