“ 先進煤間接液化及產品加工成套技術開發” 專輯特邀主編致讀者

門卓武

我國一次能源的特點是富煤、缺油、少氣,隨著經濟的不斷發展,石油對外依存度不斷攀升,這嚴重影響了我國的能源安全。而煤作為固體礦物燃料,由于其先天因素燃燒過程必然會產生污染,因此煤的清潔利用勢在必行。煤間接液化技術可實現煤的清潔轉化利用,并部分解決石油對外依存的問題,成為我國替代石油和煤炭清潔轉化利用的有效途徑之一。

在引進南非Sasol 公司煤間接液化技術未果后,經過多年努力,我國先后實現了16 萬t/ a 煤間接液化技術工業示范、兗礦100 萬t/ a、寧夏煤業400 萬t/ a 等煤間接液化裝置的商業化運行。上述煤間接技術均采用鐵基費托合成,為克服鐵基費托合成催化劑CO2 選擇性高的缺點,中科院大連化學物理研究所和陜西延長石油( 集團) 有限責任公司建設了15 萬t/ a 鈷基費托合成工業示范裝置,目前正在進行工業試驗。

從我國煤間接液化工業和商業化運行所暴露出的問題以及國內外研究成果來看,制約我國煤間接液化技術發展的瓶頸主要為:① 與國外先進技術相比,單臺反應器產能較低,導致設備投資和運行成本過高;② 生產過程采用了產生大量危廢和固廢的工藝技術,運營商要付出巨大的代價進行處理;③ 無法生產滿足國六標準的汽油產品,而生產的柴油餾分質量過剩,對拓展銷售市場有一定的影響。

鑒于此,2017 年7 月由國家能源集團牽頭承擔國家重點研發計劃的“ 先進煤間接液化及產品加工成套技術開發” 項目。該項目聯合了中科院大連物理化學研究所、國家能源集團寧夏煤業有限責任公司、北京低碳清潔能源研究院、中石化工程建設有限公司、南京工業大學、中國神華煤制油化工有限公司、清華大學、中國科學院過程工程研究所、中國石油大學(北京)、中國石油大學(華東)、浙江工業大學、河北工業大學等共12 家國內優勢單位,組成“產、學、研”的研發團隊,以寧夏煤業400 萬t/ a 煤間接液化裝置為平臺,以解決關鍵科學問題開發創新性技術為導向,實現所開發的技術從實驗室到工業中試、工業示范,甚至商業應用。經過項目團隊2 a 來艱苦努力,取得如下的進展:

(1)開發的鈷基費托合成催化劑已具備工業試驗的條件;

(2)鐵基費托合成催化劑正在400 萬t/ a 煤間接液化裝置進行工業應用試驗;

(3)完成了鐵基催化劑氣固流化床活化概念研究、實驗室小試、中試放大試驗,正進行工業示范裝置建設工作;

(4)完成了采用外加磁場脫除費托合成蠟中催化劑技術的概念研究和小試試驗,正準備進行中試放大試驗;

(5)完成了以費托合成蠟為原料,采用流化催化裂化技術,生產汽油的催化劑和工藝流程實驗室定型;

(6)完成了費托合成水脫酸的概念研究、費托合成水中醇的提取和分離中試試驗。

本期第2 ～ 13 篇論文匯集了“ 先進煤間接液化及產品加工成套技術開發”項目團隊的優秀研究成果,包括高性能鈷基費托合成催化劑規?；苽浼夹g,高性能鐵基費托合成催化劑規?；苽浼夹g,新型費托合成反應器及工藝、催化劑活化技術開發(包括渣蠟中固體物高效分離),合成油生產無硫、低烯烴、低芳烴國六汽柴油集成技術開發,合成水中低碳含氧有機物高效提取與水資源化技術開發及中試驗證等5 個方面的內容。

本專輯的出版,得益于項目團隊努力工作以及行業有關專家在百忙之中對論文的認真評審。在此,謹向對該專輯提供幫助的審稿專家表示崇高的敬意!