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煤是如何变成“油”的

日期:2017-05-22  来源:中国青年报  责任编辑:浪浪

位于北京全国科创中心怀柔科学城的中科合成油研发中心,仅从外表上看和一般的化工厂无太大差异:纵横交错的管道、鳞次栉比的厂房以及林立的烟囱。但走进其中才会发现其真正的“科技含量”:3D仿真平台、表面科学实验室、电镜实验室等——这些地方记录着一个科技界世界纪录的诞生。

中国科学院山西煤炭化学研究所研究员、中科合成油技术有限公司总经理李永旺记得,去年12月21日23时50分,神华宁煤400万吨/年煤制油工程装置开始向成品油罐区送料。这标志着备受国内外关注的、全球单套规模最大的神华宁煤400万吨/年煤制油工程打通全厂工艺流程,实现一次性投料试车成功——这是开创中国煤制油工业的历史时刻,是国产核心技术打造大国重器的又一范例。后来,习近平总书记对这一重大项目作出重要批示。

这一重大项目建成投产的背后,所采用的核心技术正是由李永旺为首席科学家的中科合成油1000多人的技术团队、历时20年自主研发的高温浆态床合成成套工艺技术,其中费托合成催化剂和大型浆态床反应器技术是工程取得成功的决定因素。

李永旺说,煤制油即所谓的煤“变”油,主要有两个技术路线,一是将油煤浆直接加氢转化为油,称为煤的直接液化;另一个是先将煤进行气化转化为一氧化碳和氢气的合成气,然后在催化剂作用下,合成气反应生成碳氢化合物的混合物——这个碳氢化合物就是烃,可以加工生产液态的油即柴油、汽油、煤油,这一技术路线称为煤的间接液化。

他告诉记者,在煤间接液化中,关键步骤是一氧化碳和氢气反应合成烃,这个反应也称为费托合成反应,是由德国科学家费舍尔和托普森1923年发现的,这个反应可在很大程度上提高生产油品的质量。

也因此,开发煤间接液化技术,成了我国煤制油工业化的重点攻关方向。中科院山西煤化所副所长房倚天说,该所从20世纪80年代开始煤炭间接液化的技术攻关研究。2006年,该所联合多个大型煤炭企业组建了中科合成油技术有限公司,以便将科研技术成果推向产业化。这其中,李永旺团队从1997年开始瞄准技术优势明显的浆态床合成油技术,希望能在中国建成百万吨级煤制油工厂。

 

在费托合成反应被发现94年后的今天,我国自主开发的煤炭间接液化技术大规模工业化应用终于成为现实。李永旺说,煤制油大规模商业化已经掀开新的历史篇章,中国人可以从容地应对云谲波诡的世界石油市场和“后石油时代”的能源技术革命。他还向记者透露,目前该工程正在实施的采用高温浆态床合成油技术的煤制油项目,油品总规模达到1350万吨/年。

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