煤炭行业转型:高端化、多元化、绿色化发展
AI导读:
宁夏加快建设现代煤化工基地,煤炭行业向高端化、多元化、绿色化发展,提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,展现煤炭变身航天煤油、芳纶纤维等高附加值产品的转型之路。
上天,变身航天煤油、降落伞骨架材料;下海,成为轮船牵引缆绳;生活中,可用于制作餐盒、玩具、香氛蜡烛……黑黢黢的煤炭,不仅是燃烧的光和热源,更是重要的化工原料,变换出众多新形态、新产品。
近日,记者探访宁夏,这里正加速构建现代煤化工基地,煤制油总产能领跑全国,煤制烯烃产能占全国近五分之一,展现煤炭向高端化、多元化、绿色化发展的转型之路。
有何新变化?宁夏的煤炭产业正向高端化迈进,多元化拓展,绿色化转型。
火箭也能“烧煤”上天?确实如此。2024年11月30日,长征十二号运载火箭成功发射,其主动力燃料煤基航天煤油正源自煤炭转化,这也是长征系列火箭首次使用煤基航天煤油。
“煤炭在高温高压下与氢气反应,历经复杂化学过程和工艺控制,最终产出纯净、高热值的煤油。”国能宁夏煤业煤基航天煤油项目负责人介绍,该油品低凝固点、低硫、低氮、低芳烃,能量密度高,推进力强,有效破解航天煤油原料来源单一难题。
煤炭可化为“一滴油”,亦能变为“一根丝”。走进宁夏泰和芳纶纤维公司,总经理展示了一根直径不足1毫米,内含千余根细丝,能拉动1.8吨汽车的黄色纤维——“黄金丝”,强度是钢丝5至6倍,韧性为2至3倍,重量仅为五分之一,耐高温、阻燃、耐腐蚀,广泛应用于特种装备、电气绝缘、橡胶骨架等领域。
煤炭通过工艺提取芳烃,成为芳纶产业链的关键原料。宁夏泰和芳纶纤维公司于2018年落户宁东能源化工基地,看重其成熟的上下游产业链,目前三成原材料来自宁东。
在提升质量、高端化升级的同时,煤炭行业亦积极拓展多元化发展路径。
在国能宁夏煤业煤制油化工销售分公司展厅,一次性餐具、氨纶面料、极寒柴油等产品琳琅满目。一款无色透明的粗液体蜡,是无烟无积炭的厨房新型燃料,煤制油产品之一,闪点高、不易燃易爆,便于储运,燃烧稳定高效,市场反响热烈。
从液化石油气、石脑油、普通柴油等初级产品,到如今的高熔点蜡、轻质白油等五大类、20余种精细化工产品,依托400万吨/年煤炭间接液化项目,国能宁夏煤业煤制油分公司吨煤价值提升7倍。
2024年,分公司销售额达430.7亿元,同比增长5%,客户覆盖36个国家和地区。全年营业收入超577亿元,超七成来自煤制油、化工产业。
更低碳、更绿色,是煤炭变身的重要方向。
宁夏电力公司旗下火电厂中,国能宁夏电力鸳鸯湖电厂实现由亏损第一到盈利第一的逆袭。秘诀在于将煤炭“吃干榨净”。电厂固废资源化利用中心,粉煤灰变身蒸压砖,煤基固废制成土壤调理剂,改善土壤条件,增加肥力。企业打造的“十能联供”和“五废回用”,不仅培育创效增收点,还降低煤耗,年节约标煤24万吨,减排碳65万吨。
为何转型?煤炭加工转化是统筹发展与安全、提升能源保障能力、推动行业优化升级的必然选择。
煤基航天煤油为例,我国石油基航天煤油源自稀缺的环烷基原油,储量仅占世界原油总储量的2%左右。而煤直接液化油品以环烷烃为主,含量超85%,是航天能源的战略备份。
煤制油作为保障我国能源安全的重要“底牌”,关键时刻可兜底。面对技术封锁,我国自主研发,300多名专家组成攻关小组,不断改进技术。2016年12月,400万吨/年煤间接液化项目一次性试车成功,我国成为全球少数掌握煤制油全生产链技术的国家之一。
煤化工原料为煤炭,生产过程中碳排放量高于石油化工。降低能耗和碳排放,是煤炭业高质量发展的关键。当前,多家企业推动煤化工与绿电、绿氢、二氧化碳捕集利用与封存等耦合发展,打造低碳循环的煤炭高效转化产业链。
在国能国华投资宁夏分公司清水营制氢厂,电解槽利用光伏电站绿电制氢,输送至煤化工项目,替代部分煤制灰氢。自投产以来,累计产氢量突破400吨,预计今年6月产能最大,年度减碳量近4.5万吨。
源头“减”碳,终端“捕”碳。宁夏300万吨/年CCUS示范项目二期合作方案已签订,旨在捕集400万吨/年煤炭间接液化项目排放的二氧化碳,输送至长庆油田驱油封存。项目投产后,减排二氧化碳规模相当于每年植树近2700万棵,助力煤化工绿色低碳发展。
因何转型?产学研用协作、各方优势互补、政策引导助力,推动科技创新和产业创新深度融合。
跳出“挖煤—卖煤”传统模式,煤炭正由单一燃料向原料和燃料并重转变。我国煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制乙二醇产能持续增长,煤基特种燃料、生物可降解材料、高强丝等产业取得积极进展。
煤炭产品变化背后,是全行业优化供给结构、推动科技创新和产业创新深度融合的不懈努力。
在国能宁夏煤业洗选中心,煤基锂电负极材料中试线正在调试。采用被誉为“煤中之王”的太西煤,过去主要应用于生产低附加值产品,现正探索更优转化方向,为市场拓展奠定基础。
科技创新离不开产学研用协作。CTL和PAO润滑油基础油成套技术万吨级工程示范项目获批,煤炭化学工业技术研究院突破煤基高端润滑油关键技术,自主研发的基础油产品具有低温动力黏度低、氧化安定性高、纯净环保等特点,实现自主可控。
中国石油大学(北京)研发异构脱蜡催化剂,清华大学、天津大学提供动力学理论成果,广州国机润滑科技有限公司提供润滑油配方,煤炭化学工业技术研究院整合转化……多方协同,最终助力煤炭高效“变身”。
科技创新,政策引导不可或缺。“十四五”以来,宁夏科技厅大力支持现代煤化工产业科技创新,组织实施20余项重点研发计划,建设宁东现代煤化工中试基地等创新平台,借助东西部科技合作机制,汇聚创新资源,提升研发能力。
煤炭产业发展需转型升级,走绿色低碳之路。中国煤炭工业协会表示,未来行业将延伸煤基产业链条,优化产品结构,探索煤炭原料化材料化低碳发展路径,打通煤制油气、化工和新材料产业链,推动煤炭由燃料向燃料与原料并重转变。
(文章来源:人民日报)
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