用“煤”把火箭送上天或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)。近日，神華集團(tuán)和中國(guó)航天科技集團(tuán)宣布，使用煤基燃料的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)熱試車獲得成功。這種“煤基燃料”就是煤直接液化生產(chǎn)的煤制油產(chǎn)品。

　　我國(guó)為何要探索煤制油?煤制油技術(shù)進(jìn)展如何?發(fā)展還要邁幾道坎?帶著這些問題，記者近日探訪了全國(guó)最大的煤制油基地——神華集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司。

　　有石油，為何要發(fā)展煤制油?

　　一邊投入的是黑黑的煤，一邊產(chǎn)出的是無(wú)色透明的油品。在神華鄂爾多斯煤制油分公司，每天可將6000噸煤炭，直接液化轉(zhuǎn)化為油品。

　　煤制油，是以煤炭為原料制取汽油、柴油、液化氣的技術(shù)。據(jù)了解，煤制油主要有間接液化和直接液化兩種方式。前者是先將煤進(jìn)行氣化，再通過(guò)高溫、高壓以及催化劑作用合成有關(guān)油品或化工產(chǎn)品;后者是煤在高溫高壓和催化劑的作用下，通過(guò)加氫直接轉(zhuǎn)化為液體油品。

　　“神華鄂爾多斯煤直接液化項(xiàng)目，是我國(guó)目前為止規(guī)模最大的煤制油項(xiàng)目，也是世界上最大的工業(yè)化、商業(yè)化的煤直接液化項(xiàng)目。”神華鄂爾多斯煤制油分公司黨委書記楊占軍介紹，項(xiàng)目成品油年產(chǎn)能108萬(wàn)噸，產(chǎn)品可用在運(yùn)輸、發(fā)電、工程機(jī)械、塑料化工、紡織服裝等與公眾生活密切相關(guān)的領(lǐng)域。

　　不少公眾會(huì)問：既然有石油，為何還要發(fā)展煤制油?

　　“我國(guó)的資源稟賦是富煤、貧油、少氣，在我國(guó)石油對(duì)外依存度接近60%的背景下，利用豐富的煤炭資源適度發(fā)展煤制油生產(chǎn)石油替代品，是保障能源安全的戰(zhàn)略考量。”神華鄂爾多斯煤制油分公司總經(jīng)理張傳江說(shuō)。

　　從經(jīng)濟(jì)價(jià)值上看，張傳江介紹，按照神華煤直接液化項(xiàng)目3.5噸煤產(chǎn)出一噸油計(jì)算，目前1000元出頭的煤炭?jī)r(jià)值，轉(zhuǎn)化成柴油可以達(dá)到5000多元，附加值大大提升。同時(shí)，煤制油也是當(dāng)前我國(guó)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化和綜合利用的有益探索。

　　煤制油技術(shù)進(jìn)展如何?

　　當(dāng)煤制油遇上航天，會(huì)擦出怎樣的“火花”?隨著使用神華集團(tuán)和中國(guó)航天科技集團(tuán)共同研制的液氧煤基燃料的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)熱試車獲得成功，煤制油的應(yīng)用領(lǐng)域被進(jìn)一步拓寬。

　　據(jù)了解，我國(guó)航天煤油須采用特定油田特定原油加工，資源稀缺。中國(guó)航天科技集團(tuán)六院發(fā)動(dòng)機(jī)專家劉紅軍認(rèn)為，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)熱試車中采集測(cè)量到的各項(xiàng)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，表明神華煤基航天煤油具備了替代石油基航天煤油的能力。

　　“這是因?yàn)樯袢A煤直接液化油品具有‘一大三高四低’的特點(diǎn)，即大比重，高熱值、高熱容、高熱安定性，低凝點(diǎn)、低硫、低氮、低芳烴。”神華煤制油化工有限公司副總裁、總工程師舒歌平說(shuō)，煤直接液化柴油區(qū)別于石油基柴油的優(yōu)異品質(zhì)，突顯其作為軍用和航空領(lǐng)域特種油品的潛質(zhì)。

　　這種高品質(zhì)的煤制油產(chǎn)品，經(jīng)歷了艱苦曲折的技術(shù)公關(guān)過(guò)程。

　　“神華煤直接液化技術(shù)可謂十年磨一劍。”舒歌平介紹，神華集團(tuán)從1997年開始項(xiàng)目前期工作，到2008年底示范工程首次投煤試車成功，驗(yàn)證了世界首套工業(yè)化煤直接液化裝置、煤直接液化催化劑制備裝置和世界最大的煤制氫裝置等關(guān)鍵技術(shù)的可行性和可靠性。其中的探索是國(guó)內(nèi)外未曾實(shí)踐過(guò)的，特殊性和復(fù)雜性在現(xiàn)代石油化工、煤化工行業(yè)也很少見。

　　舒歌平介紹，神華煤直接液化是世界首個(gè)經(jīng)過(guò)工業(yè)規(guī)模裝置驗(yàn)證的成熟煤直接液化工藝，已經(jīng)在美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞等八個(gè)國(guó)家獲得專利。2011年“百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)與示范”獲中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，核心專利獲2012年第十四屆中國(guó)專利金獎(jiǎng)。

　　煤制油發(fā)展還要邁幾道坎?

　　適度發(fā)展煤制油具有重要意義。我國(guó)明確，要按照“清潔高效、量水而行、科學(xué)布局、突出示范、自主創(chuàng)新”的原則，穩(wěn)妥推進(jìn)煤制油技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化升級(jí)示范工程，掌握核心技術(shù)，嚴(yán)格控制能耗、水耗和污染物排放，形成適度規(guī)模的煤基燃料替代能力。

　　煤制油能否控制能耗、水耗和污染物排放，受到廣泛關(guān)注。

　　張傳江介紹，神華煤直接液化項(xiàng)目能源轉(zhuǎn)化效率達(dá)60%，在現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域中是最高的。在水耗方面，直接液化單位產(chǎn)品水耗從設(shè)計(jì)值約10噸降至5.8噸，隨著技術(shù)進(jìn)步，單位產(chǎn)品水耗還有下降空間;萬(wàn)元增加值水耗也低于全國(guó)工業(yè)平均水平。

　　在污染物排放方面，舒歌平介紹，針對(duì)煤液化高濃度污水，神華開發(fā)出含硫污水汽提、酚回收、深度預(yù)處理、高效懸浮床曝氣濾池、臭氧氧化脫色、二級(jí)生化、反滲透組合工藝，將高濃度污水處理成鍋爐給水。通過(guò)先進(jìn)的污水處理和回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程無(wú)害化和廢水的回收循環(huán)利用，達(dá)到了污水“近零排放”的高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保要求。

　　神華煤直接液化項(xiàng)目2014年投煤運(yùn)行302天，生產(chǎn)油品90萬(wàn)噸。張傳江介紹，按照規(guī)劃，神華煤直接液化項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)油品400萬(wàn)噸，目前投運(yùn)的只是第一條生產(chǎn)線，隨著未來(lái)第二、三條生產(chǎn)線建設(shè)，以及各項(xiàng)工藝流程在實(shí)踐中不斷優(yōu)化，將為煤直接液化的推廣奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。