2016年6月16日，位于陜西靖邊的延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司煤氣油綜合利用示范項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱靖邊項(xiàng)目）在北京通過(guò)專家鑒定。由中國(guó)工程院院士金涌擔(dān)任主任的鑒定委員會(huì)認(rèn)為，這一成果突破了單一煤制甲醇或天然氣制甲醇的傳統(tǒng)生產(chǎn)理念和工程模式，開(kāi)辟了油煤氣資源綜合利用新模式，節(jié)能減排效果顯著，創(chuàng)新性強(qiáng)，整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。


國(guó)際領(lǐng)先的煤氣油綜合利用

“靖邊項(xiàng)目是全球首個(gè)以煤、氣、油為原料的綜合性、大型化、資源綜合利用的節(jié)能減排與循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。”延長(zhǎng)石油集團(tuán)煤化工首席專家李大鵬這樣回答記者的關(guān)切問(wèn)題。

李大鵬說(shuō)，靖邊項(xiàng)目由延長(zhǎng)石油集團(tuán)與中煤能源集團(tuán)合作建設(shè)，雙方投資占比分別為70%和30%。項(xiàng)目最初的設(shè)想是建設(shè)180萬(wàn)噸/年煤制甲醇和60萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴。但單一煤化工項(xiàng)目水耗大、能耗高、排放多等弊端與榆林地區(qū)水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱的現(xiàn)狀形成巨大反差，使得延長(zhǎng)石油集團(tuán)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)顧慮重重。

2008年4月，延長(zhǎng)石油集團(tuán)提出了打破傳統(tǒng)單一煤化工、天然氣化工和石油化工的發(fā)展模式，建設(shè)煤氣油綜合利用項(xiàng)目的思路和課題，即以延長(zhǎng)石油集團(tuán)靖邊煉油廠所產(chǎn)的渣油經(jīng)催化裂解生產(chǎn)烯烴的同時(shí)，以煤、天然氣、催化裂解副產(chǎn)的干氣為原料，建設(shè)大型甲醇制烯烴一體化裝置。

2008年底，延長(zhǎng)石油煤氣油資源綜合利用方案獲得國(guó)內(nèi)權(quán)威專家討論認(rèn)可；2009年5月，延長(zhǎng)石油集團(tuán)批準(zhǔn)了項(xiàng)目《可研報(bào)告》。《可研報(bào)告》明確：以煤、天然氣、渣油催化裂解副產(chǎn)的干氣為原料，建設(shè)一期年150萬(wàn)噸渣油催化裂解、180萬(wàn)噸甲醇、60萬(wàn)噸甲醇制烯烴、120萬(wàn)噸聚烯烴、9萬(wàn)噸甲基叔丁基醚、4萬(wàn)噸1-丁烯、22萬(wàn)噸裂解石腦油、7萬(wàn)噸裂解重油、20萬(wàn)噸裂解輕油、3萬(wàn)噸碳五、14萬(wàn)噸混合碳四、5萬(wàn)噸硫酸銨和2萬(wàn)噸硫磺生產(chǎn)能力的全球首個(gè)煤氣油資源綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目。而后再依托一期項(xiàng)目已經(jīng)形成的公共配套服務(wù)設(shè)施并結(jié)合市場(chǎng)變化，酌情啟動(dòng)二、三期工程，最終將靖邊項(xiàng)目打造成年銷售收入超千億元的特大型循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

2011年3月，總投資275億元、占地7000平方千米的一期項(xiàng)目建設(shè)全面啟動(dòng)；2014年3月，項(xiàng)目完成中間交接，進(jìn)入單機(jī)調(diào)試；2014年7月，裝置一次投料試車成功，產(chǎn)出合格產(chǎn)品；2015年8月，項(xiàng)目正式轉(zhuǎn)入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)；2016年5月22日至5月25日，該工業(yè)化示范項(xiàng)目通過(guò)了中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織的72小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定考核；2016年6月16日，靖邊項(xiàng)目煤油氣綜合利用工藝技術(shù)集成優(yōu)化開(kāi)發(fā)及工業(yè)應(yīng)用科技成果被中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)組織鑒定為“整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平”。

“之所以給予這么高的評(píng)價(jià)，除了其是名副其實(shí)的全球第一套大型煤氣油綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目外，我們更看重的是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的五大創(chuàng)新。”清華大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士金涌表示。

一是實(shí)現(xiàn)了重大理論創(chuàng)新。靖邊項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種煤氣油資源綜合利用制甲醇技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化配置煤、油、氣等多種資源要素，以碳?xì)浠パa(bǔ)機(jī)理為核心，將傳統(tǒng)以煤、油等資源制取甲醇工藝需大量外排的碳元素轉(zhuǎn)化為甲醇產(chǎn)品，突破了單一原料（煤、石油、天然氣）制取甲醇的傳統(tǒng)技術(shù)理論、理念和工程模式。

二是實(shí)現(xiàn)了工藝技術(shù)集成創(chuàng)新。首創(chuàng)煤氣化-小比例變換、煤制氣凈化、天然氣一段轉(zhuǎn)化、煉廠氣回收、多原料氣聯(lián)合合成甲醇，以及單塔精餾加多效蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)粗甲醇除雜工藝，縮減了低溫甲醇洗單元的規(guī)模，減少了能耗和二氧化碳的產(chǎn)生與排放。

三是粗甲醇精制工藝創(chuàng)新。靖邊項(xiàng)目根據(jù)甲醇制烯烴單元對(duì)甲醇中水分要求并不苛刻的實(shí)際，大膽嘗試單塔精餾加多效蒸發(fā)甲醇除雜工藝，在保證甲醇中水分能夠滿足甲醇制烯烴工藝要求的同時(shí)，著重脫除對(duì)甲醇制烯烴影響較大的堿金屬及其它雜質(zhì)，在減少蒸汽消耗的同時(shí)，顯著減少了設(shè)備投資和日常運(yùn)行費(fèi)用。

四是無(wú)廢水外排技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。為最大限度減少項(xiàng)目水耗，靖邊項(xiàng)目不僅設(shè)計(jì)并應(yīng)用了雨水收集處理與回用系統(tǒng)、建設(shè)了先進(jìn)的空氣冷卻設(shè)施、使用了專利蜂窩型除水器，還對(duì)循環(huán)系統(tǒng)排污水、脫鹽水系統(tǒng)的濃鹽水、工藝和蒸汽冷凝液、生產(chǎn)和生活污水等進(jìn)行分級(jí)處理、分級(jí)利用；對(duì)高濃鹽水進(jìn)行多效蒸發(fā)結(jié)晶分鹽，實(shí)現(xiàn)了雨水、處理回收水的全部回用和結(jié)晶鹽的資源化利用。

五是實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新。根據(jù)煤氣油多種原料綜合利用的特點(diǎn)，延長(zhǎng)石油集團(tuán)提出并開(kāi)發(fā)了甲醇合成碳?xì)浠パa(bǔ)多變量復(fù)雜控制系統(tǒng)和氣化單元空試條件一鍵式設(shè)置系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)程信息的高度集成、各單元子系統(tǒng)與異構(gòu)系統(tǒng)的高度耦合，以及關(guān)鍵安全儀表系統(tǒng)的物理安全隔離等方式，實(shí)現(xiàn)了甲醇聯(lián)合裝置的靈活控制和安全平穩(wěn)運(yùn)行。

“上述創(chuàng)新共同作用的結(jié)果，使得靖邊項(xiàng)目成為目前全球獨(dú)一無(wú)二的、也是最大的煤氣油綜合利用項(xiàng)目，整體技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先。”金涌說(shuō)。


低耗水低排放令專家驚嘆

“根據(jù)標(biāo)定采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合國(guó)家、行業(yè)相關(guān)計(jì)算方法和規(guī)定，靖邊項(xiàng)目的能源轉(zhuǎn)化效率為61.88%，與單一煤制甲醇的先進(jìn)值相比，提高16.88個(gè)百分點(diǎn)；噸甲醇綜合能耗35.1吉焦（1.2噸標(biāo)煤），比目前最先進(jìn)的單一煤制甲醇降低15.5%以上；碳資源利用率為55.74%，與單一煤制甲醇35%～38%的碳資源利用率相比提高17.74%～20.74%；噸甲醇新鮮水消耗1.78噸，比單一煤制甲醇先進(jìn)值降低70.33%以上；噸甲醇二氧化碳排放1.03噸，比單一煤制甲醇2.6噸排碳量降低60.38%；噸甲醇二氧化硫排放0.093千克，減排幅度達(dá)59%……”當(dāng)項(xiàng)目72小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定考核組組長(zhǎng)、中石油咨詢中心教授級(jí)高工門(mén)存貴通報(bào)完這組數(shù)據(jù)后，包括5位院士、9位能源化工領(lǐng)域資深專家，以及中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)李壽生、國(guó)家工信部原材料司副司長(zhǎng)潘愛(ài)華等與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)和專家無(wú)不感到吃驚。他們紛紛要求考核組詳細(xì)匯報(bào)采樣方法、計(jì)算辦法、采樣數(shù)據(jù)的具體細(xì)節(jié)，并重新仔細(xì)翻閱項(xiàng)目72小時(shí)標(biāo)定考核的所有資料。因?yàn)樯鲜鲋笜?biāo)實(shí)在太令人震撼。尤其噸甲醇1.78噸新鮮水消耗指標(biāo)簡(jiǎn)直“逆天”。這個(gè)小插曲，一度使本次技術(shù)成果鑒定會(huì)耗時(shí)增加近1小時(shí)。

但當(dāng)仔細(xì)翻閱了靖邊項(xiàng)目72小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定考核采樣數(shù)據(jù)、計(jì)算方法、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，并聽(tīng)取了李大鵬有關(guān)項(xiàng)目節(jié)能減排的措施說(shuō)明后，眾人疑云頓消。

根據(jù)李大鵬的介紹，傳統(tǒng)單一煤制甲醇或天然氣制甲醇，由于要對(duì)大量粗煤氣進(jìn)行變換（或?qū)�甲烷氧化反�?yīng)后再補(bǔ)充一氧化碳），以制取氫與一氧化碳的比例為2.05～2.1的合成氣，導(dǎo)致甲醇生產(chǎn)的能耗居高不下。依目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的煤、天然氣制甲醇裝置實(shí)際運(yùn)行情況推算，每生產(chǎn)1噸甲醇，需消耗1.53噸煤或950立方米天然氣。但靖邊項(xiàng)目由于采用煤、天然氣、渣油裂解副產(chǎn)的干氣為原料，實(shí)現(xiàn)了碳?xì)浠パa(bǔ)，其一氧化碳變換率較單一煤化工降低60%、低溫甲醇洗規(guī)模降低66%，不僅大幅減少了項(xiàng)目投資、水煤氣變換單元的消耗和甲烷氧化后補(bǔ)充一氧化碳增加的能耗，使得同樣生產(chǎn)1噸甲醇的煤炭和天然氣（含渣油催化裂解副產(chǎn)的干氣）消耗分別只有1.246噸或905.6立方米，還因單位產(chǎn)品能耗尤其煤炭用量的減少而大幅減少了項(xiàng)目二氧化碳和二氧化硫的產(chǎn)生與排放。

又由于靖邊項(xiàng)目將甲醇制烯烴副產(chǎn)的水以及相關(guān)工序產(chǎn)生的處理后的水用來(lái)制備水煤漿，實(shí)現(xiàn)了水的梯級(jí)利用、污水分級(jí)處理、處理水與收集雨水全部回收利用。加之碳?xì)浠パa(bǔ)和資源的高效利用等條件，相同原輔料投入可多產(chǎn)甲醇15.95萬(wàn)噸，減少了噸甲醇的原料消耗、水耗、二氧化碳和二氧化硫排放，最終使項(xiàng)目水耗、能耗、二氧化碳和二氧化硫排放量大幅下降。根據(jù)近兩年的運(yùn)行結(jié)果測(cè)算，與國(guó)內(nèi)目前單一煤制甲醇先進(jìn)水平相比，靖邊項(xiàng)目年節(jié)水1000萬(wàn)立米，減排二氧化碳282.53萬(wàn)噸，減排二氧化硫242.5噸，節(jié)能93萬(wàn)噸標(biāo)煤。

國(guó)家工信部原材料司副司長(zhǎng)潘愛(ài)華、石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院院長(zhǎng)顧宗勤、國(guó)家設(shè)計(jì)大師曾紀(jì)龍、陜西省決策咨詢委員會(huì)委員賀永德等專家認(rèn)為，多聯(lián)產(chǎn)已經(jīng)成為煤化工發(fā)展的方向和各方共識(shí)。但此前所謂的多聯(lián)產(chǎn)還主要停留在產(chǎn)業(yè)鏈的延長(zhǎng)和產(chǎn)品的多樣性，即只關(guān)注后續(xù)的延長(zhǎng)與聯(lián)合。靖邊項(xiàng)目給我們打開(kāi)了另一種思路，即多聯(lián)產(chǎn)也可以從原料、源頭開(kāi)始，通過(guò)不同工藝、不同行業(yè)的跨界耦合，實(shí)現(xiàn)資源高效利用，促進(jìn)清潔生產(chǎn)和行業(yè)間、企業(yè)間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利共贏。如果將這一理念用于焦?fàn)t煤氣、電石爐尾氣、黃磷尾氣、煉鋼尾氣、煉油廠干氣，以及煤氣化的對(duì)接耦合，生產(chǎn)甲醇等碳一化學(xué)品或合成氨、尿素等化學(xué)品，相信同樣會(huì)因較好的協(xié)同效應(yīng)而使單位產(chǎn)品能耗、水耗、排放量大幅下降，使多個(gè)行業(yè)受益。


良好的運(yùn)行效果令各方振奮

如果說(shuō)，靖邊項(xiàng)目顯著的節(jié)能環(huán)保效果令專家們震撼，那么，項(xiàng)目投產(chǎn)以來(lái)良好的運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)則令所有關(guān)心煤化工的人士備受鼓舞和興奮。

據(jù)延長(zhǎng)中煤靖邊能源化工有限公司總經(jīng)理李偉介紹，靖邊項(xiàng)目自2014年7月投料試車以來(lái)經(jīng)不斷的工藝參數(shù)優(yōu)化、人機(jī)料法環(huán)磨合，以及數(shù)次消漏補(bǔ)缺后，主要裝置很快實(shí)現(xiàn)了安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。目前，氣化單元運(yùn)行負(fù)荷率約104%，凈化單元運(yùn)行負(fù)荷率115%，甲醇合成單元運(yùn)行負(fù)荷率97%，甲醇制烯烴及聚烯烴單元的運(yùn)行負(fù)荷率超過(guò)100%。

截至2016年6月15日，靖邊煤氣油綜合利用項(xiàng)目的甲醇裝置累計(jì)運(yùn)行568天，生產(chǎn)甲醇291.52萬(wàn)噸，生產(chǎn)硫磺12044噸。其中，2014年累計(jì)運(yùn)行96天，2015年累計(jì)運(yùn)行305天，2016年累計(jì)運(yùn)行167天。包括甲醇制烯烴、烯烴聚合、渣油催化裂解等主要化工裝置及配套的公用工程，也全部實(shí)現(xiàn)安全、平穩(wěn)、環(huán)保、高效運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2015年，靖邊項(xiàng)目共生產(chǎn)甲醇133.75萬(wàn)噸，噸甲醇制造成本1143元，完全成本1377元；累計(jì)生產(chǎn)各類化工產(chǎn)品140.76萬(wàn)噸，其中聚烯烴產(chǎn)品81.85萬(wàn)噸，全年實(shí)現(xiàn)銷售收入74.13億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)5.06億元。

2016年以來(lái)，隨著裝置負(fù)荷率和運(yùn)行水平的提高，靖邊項(xiàng)目月產(chǎn)量持續(xù)大幅提升，單位產(chǎn)品消耗顯著下降。1—5月，共生產(chǎn)甲醇77.27萬(wàn)噸；噸甲醇生產(chǎn)成本降至900元，噸甲醇完全成本降至1062元；生產(chǎn)聚烯烴47.55萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入38.84億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)4.19億元。預(yù)計(jì)全年可生產(chǎn)甲醇176萬(wàn)噸、生產(chǎn)聚烯烴100萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)8億元。

“這還是項(xiàng)目產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益，如果算上環(huán)保及節(jié)能減排等間接效益，靖邊項(xiàng)目的效益更加可觀。”李偉說(shuō)。

比如，根據(jù)2015年《中美元首氣候變化聯(lián)合聲明》，2017年，中國(guó)將全面啟動(dòng)碳排放交易，加征碳稅勢(shì)在必行。由于靖邊項(xiàng)目噸甲醇二氧化碳排放量?jī)H1.03噸，較單一煤制甲醇工藝減少1.5噸，按180萬(wàn)噸/年甲醇和10元/噸碳稅起征點(diǎn)計(jì)算，每年可節(jié)約碳稅2826萬(wàn)元；若碳稅標(biāo)準(zhǔn)升至100元/噸，每年可為企業(yè)節(jié)約2.8億元碳稅。

舒興田、賀永德表示，靖邊項(xiàng)目煤氣油綜合利用的工藝特點(diǎn)、原料結(jié)構(gòu)，以及彈性較大的柔性設(shè)計(jì)，使得企業(yè)可以根據(jù)煤、天然氣、石油供需狀況和價(jià)格變化，靈活調(diào)整煤、天然氣、渣油裂解干氣制甲醇的比例，實(shí)現(xiàn)成本最小化和效益最大化。這一先天優(yōu)勢(shì)，不僅使得企業(yè)能夠在當(dāng)前低油價(jià)下依然實(shí)現(xiàn)較好盈利，也為企業(yè)未來(lái)應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜的市場(chǎng)變化和外部環(huán)境創(chuàng)造了條件。

李壽生對(duì)靖邊項(xiàng)目低水耗、低能耗、低排放，以及良好的經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展前景感到欣慰。他說(shuō)，“我國(guó)煤化工面臨的一個(gè)大問(wèn)題就是依托煤炭資源布局在西部尤其西北地區(qū)的高耗水、高耗能、高排放煤化工項(xiàng)目，與當(dāng)?shù)囟倘钡乃�資源和脆弱的生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。由于這一矛盾將長(zhǎng)期存在并隨著煤化工項(xiàng)目的增多日益加劇，甚至已經(jīng)出現(xiàn)部分項(xiàng)目無(wú)水可用、煤化工項(xiàng)目與民爭(zhēng)水、與農(nóng)業(yè)生態(tài)爭(zhēng)水的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì)，以致國(guó)家高層對(duì)發(fā)展煤化工顧慮重重，煤化工政策也因此起伏不定。再加上受環(huán)境壓力增大和國(guó)際油價(jià)低位運(yùn)行導(dǎo)致煤化工項(xiàng)目盈利能力減弱甚至虧損等不利因素影響，2015年下半年以來(lái)，各方對(duì)發(fā)展煤化工信心不足，煤化工其實(shí)已經(jīng)到了一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。靖邊項(xiàng)目的成功運(yùn)行和取得的顯著經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能減排與社會(huì)效益，無(wú)疑堅(jiān)定了各方信心。它用事實(shí)證明：只要敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新，并認(rèn)真做好項(xiàng)目前期技術(shù)與產(chǎn)品方案選型、論證與優(yōu)化，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟M織項(xiàng)目建設(shè)，嚴(yán)格控制項(xiàng)目建設(shè)投資，扎實(shí)做好生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理工作，煤化工項(xiàng)目完全可以沖破高耗水、高耗能、高排放的魔咒，在取得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。以良好的形象，贏得各方認(rèn)可，取得更好的民意基礎(chǔ)、社會(huì)基礎(chǔ)和寬松的政策環(huán)境，助推行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

據(jù)記者了解，靖邊項(xiàng)目的良好表現(xiàn)已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外及社會(huì)各界關(guān)注與重視。

2009年，靖邊項(xiàng)目被陜西省發(fā)改委列為陜西省循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)示范項(xiàng)目；同年6月，靖邊項(xiàng)目被聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署、聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署、聯(lián)合國(guó)全球契約組織等共同授予聯(lián)合國(guó)清潔煤技術(shù)示范和推廣項(xiàng)目；2012年，靖邊項(xiàng)目被列入國(guó)家《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》煤炭深加工升級(jí)示范工程；2015年，靖邊項(xiàng)目被中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)授予“十二五”十佳工程……

2016年7月上旬，參加“院士陜西行”活動(dòng)的多位院士和業(yè)內(nèi)專家，對(duì)靖邊項(xiàng)目的運(yùn)行狀況、低油價(jià)下的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保與節(jié)能減排效果，尤其水耗情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。專家們認(rèn)為，隨著配套設(shè)施的不斷完善、裝置各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)的持續(xù)向好和良好的節(jié)能減排效果，靖邊項(xiàng)目最終可以成為全國(guó)乃至國(guó)際上有影響的能源化工領(lǐng)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程。