“ 先進(jìn)煤間接液化及產(chǎn)品加工成套技術(shù)開發(fā)” 專輯特邀主編致讀者

門卓武

我國一次能源的特點(diǎn)是富煤、缺油、少氣,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,石油對(duì)外依存度不斷攀升,這嚴(yán)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(huì)產(chǎn)生污染,因此煤的清潔利用勢(shì)在必行。煤間接液化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)煤的清潔轉(zhuǎn)化利用,并部分解決石油對(duì)外依存的問題,成為我國替代石油和煤炭清潔轉(zhuǎn)化利用的有效途徑之一。

在引進(jìn)南非Sasol 公司煤間接液化技術(shù)未果后,經(jīng)過多年努力,我國先后實(shí)現(xiàn)了16 萬t/ a 煤間接液化技術(shù)工業(yè)示范、兗礦100 萬t/ a、寧夏煤業(yè)400 萬t/ a 等煤間接液化裝置的商業(yè)化運(yùn)行。上述煤間接技術(shù)均采用鐵基費(fèi)托合成,為克服鐵基費(fèi)托合成催化劑CO2 選擇性高的缺點(diǎn),中科院大連化學(xué)物理研究所和陜西延長石油( 集團(tuán)) 有限責(zé)任公司建設(shè)了15 萬t/ a 鈷基費(fèi)托合成工業(yè)示范裝置,目前正在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。

從我國煤間接液化工業(yè)和商業(yè)化運(yùn)行所暴露出的問題以及國內(nèi)外研究成果來看,制約我國煤間接液化技術(shù)發(fā)展的瓶頸主要為:① 與國外先進(jìn)技術(shù)相比,單臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)能較低,導(dǎo)致設(shè)備投資和運(yùn)行成本過高;② 生產(chǎn)過程采用了產(chǎn)生大量危廢和固廢的工藝技術(shù),運(yùn)營商要付出巨大的代價(jià)進(jìn)行處理;③ 無法生產(chǎn)滿足國六標(biāo)準(zhǔn)的汽油產(chǎn)品,而生產(chǎn)的柴油餾分質(zhì)量過剩,對(duì)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(tuán)牽頭承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的“ 先進(jìn)煤間接液化及產(chǎn)品加工成套技術(shù)開發(fā)” 項(xiàng)目。該項(xiàng)目聯(lián)合了中科院大連物理化學(xué)研究所、國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司、北京低碳清潔能源研究院、中石化工程建設(shè)有限公司、南京工業(yè)大學(xué)、中國神華煤制油化工有限公司、清華大學(xué)、中國科學(xué)院過程工程研究所、中國石油大學(xué)(北京)、中國石油大學(xué)(華東)、浙江工業(yè)大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)等共12 家國內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位,組成“產(chǎn)、學(xué)、研”的研發(fā)團(tuán)隊(duì),以寧夏煤業(yè)400 萬t/ a 煤間接液化裝置為平臺(tái),以解決關(guān)鍵科學(xué)問題開發(fā)創(chuàng)新性技術(shù)為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)所開發(fā)的技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)中試、工業(yè)示范,甚至商業(yè)應(yīng)用。經(jīng)過項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)2 a 來艱苦努力,取得如下的進(jìn)展:

(1)開發(fā)的鈷基費(fèi)托合成催化劑已具備工業(yè)試驗(yàn)的條件;

(2)鐵基費(fèi)托合成催化劑正在400 萬t/ a 煤間接液化裝置進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn);

(3)完成了鐵基催化劑氣固流化床活化概念研究、實(shí)驗(yàn)室小試、中試放大試驗(yàn),正進(jìn)行工業(yè)示范裝置建設(shè)工作;

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

(5)完成了以費(fèi)托合成蠟為原料,采用流化催化裂化技術(shù),生產(chǎn)汽油的催化劑和工藝流程實(shí)驗(yàn)室定型;

(6)完成了費(fèi)托合成水脫酸的概念研究、費(fèi)托合成水中醇的提取和分離中試試驗(yàn)。

本期第2 ～ 13 篇論文匯集了“ 先進(jìn)煤間接液化及產(chǎn)品加工成套技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的優(yōu)秀研究成果,包括高性能鈷基費(fèi)托合成催化劑規(guī)?；苽浼夹g(shù),高性能鐵基費(fèi)托合成催化劑規(guī)模化制備技術(shù),新型費(fèi)托合成反應(yīng)器及工藝、催化劑活化技術(shù)開發(fā)(包括渣蠟中固體物高效分離),合成油生產(chǎn)無硫、低烯烴、低芳烴國六汽柴油集成技術(shù)開發(fā),合成水中低碳含氧有機(jī)物高效提取與水資源化技術(shù)開發(fā)及中試驗(yàn)證等5 個(gè)方面的內(nèi)容。

本專輯的出版,得益于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)努力工作以及行業(yè)有關(guān)專家在百忙之中對(duì)論文的認(rèn)真評(píng)審。在此,謹(jǐn)向?qū)υ搶］嬏峁椭膶徃鍖＜冶硎境绺叩木匆?