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        富油科技:煤化工多元化發展蹚新路

        2024論壇
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        摘要:近期,陜煤集團神木富油能源科技有限公司(以下簡稱富油科技)捷報頻傳:自主開發的“中低溫煤焦油全餾分加氫制環烷基特種油品成套工業化技術”通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定,整體居國際領先水平;參與完成的“低階煤分質清潔高效利用關鍵技術及應用”榮獲2021年度陜西省科技獎科技進步一等獎;新建的全球首套50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油示范項目運行滿1年,裝置實現達產達效,環烷基油、煤基特種油品、甲基環己烷等新產品迅速成為市場“寵兒”,企業市場競爭力顯著增強。

        近期,陜煤集團神木富油能源科技有限公司(以下簡稱富油科技)捷報頻傳:自主開發的“中低溫煤焦油全餾分加氫制環烷基特種油品成套工業化技術”通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定,整體居國際領先水平;參與完成的“低階煤分質清潔高效利用關鍵技術及應用”榮獲2021年度陜西省科技獎科技進步一等獎;新建的全球首套50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油示范項目運行滿1年,裝置實現達產達效,環烷基油、煤基特種油品、甲基環己烷等新產品迅速成為市場“寵兒”,企業市場競爭力顯著增強。

        大鵬之動,非一羽之輕;騏驥之速,非一足之力。富油科技創新發展的生動實踐,開辟了一條煤制環烷基特種油品的新路徑,成為國內中低溫煤焦油深加工利用開發的領跑者和先行者,助力我國煤化工產業高端化、多元化、低碳化發展。

        富油科技煤化工多元化發展蹚新路 
        富油科技50萬噸/年煤焦油制環烷基油項目鳥瞰圖

        示范工程 煤焦油利用再創新

        煤炭作為我國的主體能源,加快清潔、高效、綠色、低碳轉化利用,對實現“雙碳”戰略目標意義重大。其中占煤炭資源總量55%左右的低階煤,是煤化作用早期階段形成的產物,主要包括褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤,碳含量和熱值較低,焦油產率和氫氧含量相對較高,主要分布在陜西、內蒙古、新疆等地。低階煤的化學構成和加熱變化特征,決定了分質分級利于高效轉化利用,即通過中低溫熱解方式將其分質轉化為氣(煤氣)、液(煤焦油)、固(半焦)3種物質,并進一步轉化獲取油、氣、電等清潔燃料及高附加值化工產品。

        “陜煤集團立足陜北儲量豐富的低階富油煤特點,在國內較早提出了以煤炭熱解為龍頭實現分質清潔高效多聯產利用的理念。同時依托國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室,圍繞低階煤分質利用不懈創新探索,通過產學研合作開展了大量核心關鍵技術攻關和產業化試驗示范,研發成功多項煤炭熱解、煤焦油加氫、半焦發電、氣化及系統優化技術,形成了一系列國際領先的科技成果。”陜煤集團副總經理、國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室主任尚建選表示,煤炭分質利用及其煤焦油制特種油品作為現代煤化工創新技術,已列入國家相關發展規劃。

        2020年5月,《中共中央國務院關于新時代推進西部大開發形成新格局的指導意見》指出,積極推進煤炭分級分質梯級利用,穩步開展煤制油、煤制氣、煤制烯烴等升級示范;國家《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015~2020年)》《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》也均提出,積極推進煤炭分級分質梯級利用及中低溫熱解分質轉化。

        富油科技創新開發的煤焦油全餾分加氫(FTH)技術,正是陜煤集團煤炭分質利用系列成果的杰出代表之一。2016年4月,50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油項目入圍國家《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》示范工程。

        “我們根據全餾分加氫產物富含環烷烴等特性,在原有基礎上不斷創新探索,實現精細化利用和產業鏈延伸、高端化發展。從某種意義上講,煤焦油制環烷基油是全餾分加氫技術的升級版。”富油科技副總經理王樹寬說,他們攻克了中低溫煤焦油綜合利用多項技術難題,首次構建了煤焦油基高端化產品體系,率先實現了中低溫煤焦油制取環己烷、輕質白油、工業白油及航空航天等特種油品產業化;開發了煤焦油基石腦油高效除雜及芳烴飽和催化劑體系,以及獨特的萃取劑配方和萃取精餾、定向轉化環烷基油品組合工藝技術。

         


        2021年4月,富油科技參與建設的陜西省“四主體一聯合”航天特種化工材料校企聯合研究中心在西安揭牌

        富油科技依托這些創新技術建設的50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油項目,以中低溫煤焦油為原料生產環烷基油、環己烷、甲基環己烷系列產品,開創煤基環烷基油新路徑,引領中低溫煤焦油加氫深加工綜合利用走向高端。該項目2021年5月一次投料打通全流程產出合格產品以來,裝置運行穩定,當年10月通過性能考核暨試生產驗收轉入商業運營。

        據了解,環烷基油廣泛應用于醫藥食品工業、航天航空、軍工等領域。此前,我國環烷基油來源于環烷基原油石油化工路線。但環烷基原油屬稀缺資源,儲量僅占世界探明石油總量的2.2%,目前僅分布在中國、美國和委內瑞拉等少數國家,我國新疆克拉瑪依、遼河油田、大港油田以及渤海灣等地區僅存。

        富油科技從煤焦油制取高附加值的環烷基油和精細化工品,無疑拓寬了我國稀缺資源環烷基油的渠道,煤焦油也成為寶貴的環烷基油特種燃料可靠來源。若我國西北地區低階煤就地清潔高效利用分質轉化2億~4億噸(相當于目前產量的10%~20%),年可生產2000萬~4000萬噸油品,同時提供緊缺的芳烴原料,生產高附加值產品,帶動區域經濟高質量發展。

        中國石油和化學工業聯合會會長李壽生對該技術給予高度評價:開辟一條煤制環烷基特種油品的新路徑,延伸和拓展了煤焦油加氫制燃料油品向煤基特種燃料和高端化、多元化、低碳化產品發展的新路線和方向,對促進低階粉煤高效轉化、發展煤基特種燃料科技進步具有積極意義。

        專精特新 高端產品廣受青睞

        目前,國內以環烷基原油為原料生產的變壓器油、冷凍機油、橡膠填充油、BS光亮油等環烷基油,年產能僅150多萬噸,市場供不應求,生產企業也屈指可數。

        富油科技50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油項目投產后,一期12萬噸/年煤焦油全餾分加氫裝置不再加工燃料油品,從輕組分到重組分的中間產物與新項目實現聯產,可年生產環烷基油和化工產品4大類28種。其中,化工產品包括甲基環己烷、環己烷、C?環己烷、石油醚,主要應用在涂料、橡膠、稀釋劑、清洗劑、溶劑、分析試劑等領域;輕質白油W2-TA、W2-40、W2-60、W2-70、W2-80、W2-100、W2-110、W2-140等,主要用于清洗電路板及電子產品、化妝品潤膚系列、塑膠手套、高檔油漆、箔鋁板冷軋制、精密沖床或模具等行業;工業白油可作為變壓器油、紡織及化纖用油、冷凍機油;橡膠增塑劑應用于熱塑彈性體SBS環烷基橡膠油及鞋底合成橡膠改性材料。

        2021年5月,這些新產品一問世,就引起了市場廣泛關注。

        “我們加大新產品市場拓展和推廣力度,盯牢終端目標客戶,以銷定產,不斷根據銷售情況調整生產工藝,提高產品的滿意度、品牌的認可度,訂單量持續攀升。”富油科技營銷中心主任曹振鵬說,產品遠銷華東、華南、河北等地區,擁有各類客戶202家。1年來,該公司銷量達30.5萬噸,其中化工品4.7萬噸、環烷基輕質白油9.1萬噸、工業白油12.7萬噸、橡膠增塑劑4萬噸。

        如今,富油科技的輕質白油、甲基環己烷產品年產能分別達25萬噸、2.8萬噸,占國內市場份額均超過八成。作為該領域的“新軍”,該公司一躍成為國內最大的甲基環己烷和輕質白油生產商,迅速進入市場第一梯隊,工業白油、橡膠增塑劑等部分產品性能指標優于石油化工路線同類產品。


        富油科技技術人員在討論技改方案

        優良的產品品質、強大的生產能力,使富油科技迅速成為市場“黑馬”,受到客戶廣泛青睞。金博潤(廈門)石油化工有限公司、湖北巨邦石油化工有限公司、山東沂科潤滑油有限公司、廣東東莞匯塑塑膠有限公司、河北億亨橡膠制品有限公司等下游終端用戶,紛紛給予反饋,得到廣泛認可和好評。

        今年上半年,富油科技累計生產各類油品及精細化工產品31.4萬噸,實現銷售收入19.61億元、利稅總額2.28億元。在市場波動、煤焦油價格高企的情況下,表現出了較強的抗風險能力。

        “中低溫煤焦油全餾分加氫以多產中高餾分油、少產燃料油為出發點,最大限度保留了中低溫煤焦油中的環烷烴。”富油科技副董事長楊占彪表示,裝置不僅可以生產工業級和食品級白油、冷凍機油、變壓器油等環烷基油,還可獲得環己烷、甲基環己烷、二甲基環己烷+乙基環己烷等系列精細化工產品。而且可以通過技術升級、工藝操作靈活調整,進一步根據不同的市場需要,為客戶定制化生產細分領域的環烷基特種油品和高端精細化學品,實現一套多能、精細分離,產品種類更加豐富,精細化程度和附加值更高。

        據介紹,在開發環烷基油產品過程中,富油科技還首次開發成功煤焦油基航空5號噴氣燃料、航天火箭煤油和軍用特種油品,部分產品已交付試用,將為航天、航空、兵器等軍工特種油品提供“陜煤方案”。

        李壽生認為,煤基特種燃料是未來國家解決軍用、航空領域等特種燃料的重要途徑。該裝置為生產煤基航天煤油、高閃點噴氣燃料、軍用柴油等產品提供新的途徑,拓展了航天、航空、兵器等軍用燃料來源,有效促進了軍民融合深度發展,為我國現代煤化工技術創新作出了重大貢獻。

        激活要素 精益求精挖潛增效

        人無我有,人有我優。富油科技之所以成功實現“從0到1”的突破,將中低溫煤焦油中的環烷基特性發揮得淋漓盡致,生產石油化工路線難以獲取的獨特產品,秘籍還是堅持不懈科技創新,掌握了關鍵核心技術。

        創新驅動的種子一旦播下,便會陸續生根發芽、開花結果。2021年4月,富油科技與中國航天西安航天動力試驗技術研究所、西北大學聯合組建的陜西省“四主體一聯合”航天特種化工材料校企聯合研究中心在西安揭牌成立,加快了航天領域特種油品產學研協作創新的步伐。

        在深化產學研合作、大力推進重點項目科研攻關和成果轉化的同時,富油科技刀口向內,緊盯新裝置運行,大力開展創新、創優、創效活動,鼓勵全員實施技術攻關,挖潛釋能,用“小技改”換取“大效益”。

        富油科技50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油裝置運行期間,1.0兆帕蒸汽相對過剩,而0.5兆帕蒸汽還需補充。為確保蒸汽平衡,2021年6月間,富油科技生產指揮中心副總調度長康志華帶領技術人員開展攻關,通過在2條不同壓力等級的蒸汽管網上加裝1套減溫減壓設施,將1.0兆帕蒸汽管網富余蒸汽經減溫減壓后并入0.5兆帕蒸汽管網,鍋爐3.5兆帕蒸汽產汽量減少9噸/小時。按蒸汽120噸/元計算,年節約成本930多萬元。同時減少燃料煤消耗,降低污染物排放。

        與此同時,環烷基油中心副主任王偉提出了甲基環己烷提高收率的解決思路。通過石腦油分離裝置出口管線加粗及工藝調整自主改造,在不用增加塔器的情況下,甲基環己烷收率提升至90%,同時產品純度達到優級品要求。

        2021年10月,富油科技“增產甲基環己烷改造項目”和“蒸汽管網優化改造項目”兩項成果同時榮獲陜西省企業“三新三小”創新競賽三等獎。

        “通過開展‘三創’活動,涌現出一批立足崗位投資少、見效快,實用性強的技術改造項目,著力破解了制約裝置運行的瓶頸和短板,不斷提高產品品質,確保裝置運行工況最優、產能最大、節能降耗,年累計節約運行成本約5000余萬元。”富油科技副總經理王智榮說。

        據介紹,50萬噸/年煤焦油全餾分加氫制環烷基油項目去年2月陸續投料試車以來,裝置穩定運行并在較短時間達到滿負荷狀態,至今連續運行18個月,平均生產負荷保持90%以上。通過系統優化改造,噸產品耗煤焦油1.075噸~1.08噸,比設計值低0.01噸;年節約原料5000噸,減少成本2000萬元;噸蒸汽生產成本直降10.79元,年節約成本近500萬元。

         


        富油科技員工在中央控制室監盤操作

        深化轉型 賡續高質量發展新篇

        這幾天,位于富油科技廠區南側的護坡上,幾名工人冒著酷暑施工忙碌。

        “這是我們利用邊坡、建筑物屋頂等閑置區域,采用合同能源管理模式新建的2.8兆瓦光伏發電項目,正在安裝支架,預計9月建成后,年發電量400萬千瓦時,將接入公司生產系統內配電系統,可彌補生產裝置用電需求,減少煤電用量。”王智榮對記者說。

        察勢者智,馭勢者贏。面對當前世紀疫情沖擊、起伏不定的市場環境、安全環保及能耗雙控硬約束等新形勢,富油科技堅持立足當前與著眼長遠相結合,科學研判“時”與“勢”,辯證把握“危”與“機”,精準謀劃“進”與“變”,通過延鏈強鏈補鏈,加快轉型步伐、布局新業態,構建煤化工與綠色清潔能源多能互補、多能耦合發展模式。

        富油科技總經理王升龍說,“要在煤焦油深加工領域不斷創新,發揮環烷基稀缺性資源的獨特優勢,加速科研成果轉化利用,開拓新的應用場景,延伸產業鏈,推進高端化發展。比如以軍用油品、集團內部煤礦用潤滑油為突破口,開發定制化新產品,持續擴大產品種類;推進煤焦油加氫制備碳素材料技術開發項目,打通以中低溫煤焦油重組分為原料制取中間相瀝青的工藝技術路線,延伸發展碳基高端材料等。”

        快一步捷足先登,慢半拍錯失良機。富油科技在駕馭并提升新裝置運行和經營管理水平的同時,正在實施氣化-熱解一體化、煤焦油懸浮床+固定床加氫、廢礦物油綜合利用、分布式光伏發電、環己烷冷分離等技術開發及項目落地,推動生產工藝向清潔化、低碳化延伸,實現綠色低碳轉型。在此基礎上,“十四五”期間還規劃了醋酸、碳酸二甲酯、DMMn、LNG等下游項目。

        “我們開辟的煤基特種燃料科研成果轉化新路徑,與習近平總書記2021年9月在榆林考察時作出的‘積極發展煤基特種燃料’這一重要指示高度契合。”富油科技黨委書記、董事長馬忠印表示,要牢記總書記的殷殷囑托,堅定煤化工潛力巨大、大有前途的信心,全面完整準確貫徹新發展理念,對標“雙碳”目標任務,深入推進煤炭綜合利用與綠色低碳發展,回答好新的時代命題。

        展望未來,富油科技將通過技術創新延鏈、補鏈、強鏈,及早謀劃布局一批創新項目,推進新舊動能轉換,聚力轉型升級,驅動高質量發展新引擎,實現產業高端化、多元化、低碳化、定制化發展,為譜寫煤化工行業高質量發展新篇章貢獻“富油力量”。

        神木富油能源科技有限公司創建于2006年11月,位于國家級循環經濟示范區神木高新技術產業開發區(錦界工業園區),2008年10月與陜西煤業化工集團合作重組成為混合所有制企業。該公司占地面積1210畝,資產總額逾55億元,現有員工800多人,其中各類中高級職稱及科研人員150余人。

        神木富油主要從事煤化工前沿技術研究開發與產業化示范,是國內煤焦油全餾分加氫系統解決方案的提供商、服務商,國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室試驗示范基地,陜西省高新技術企業,陜西省技術創新示范企業,省級企業技術中心,煤焦油全餾分加氫多產中間餾分油成套工業技術(FTH)的首創者,擁有40余項自主知識產權專利成果。2012年7月,富油科技年產12萬噸煤焦油全餾分加氫裝置建成投產。后經擴能改造,規模擴大至17萬噸/年。2013年4月,FTH技術通過中國石化聯合會組織的科技成果鑒定,系世界首創、居領先水平。2022年4月,中低溫煤焦油全餾分加氫制環烷基特種油品成套工業化技術通過中國石化聯合會科技成果鑒定,整體居國際領先水平。


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