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【砥砺奋进的五年】潞安煤制油的成长

2022-03-30 06:34:34

       在煤制油的“朋友圈”,神华声名显赫,兖矿、伊泰也算广为人知,潞安似乎一直在“潜水”。

       今年3月,山西潞安集团180万吨/年高硫煤清洁高效利用油化电热一体化项目(简称180项目)环评获得国家环保部批复。这对潞安集团而言,意义非同寻常,现代煤化工的一扇至关重要的大门向他们打开了。潞安煤制油也因此得到了更多的关注。

       从16万吨煤基合成油示范厂起步——实现“安、稳、长、满、优”运行

       潞安煤制油,起步并不晚,到如今已历十度春秋。

       2006年,潞安集团中标国家级项目,开始建设国内第一个间接液化煤基合成油示范工厂——潞安集团16万吨煤基合成油示范厂。这是我国煤间接液化自主技术产业化的第一个项目,被国家发改委列入国家煤化工中长期发展规划和“863”高新技术项目。

       潞安集团是有着五十多年历史的老牌煤炭企业,是山西省属五大煤炭企业集团之一,是国家重要的优质动力煤和喷吹煤生产基地。潞安集团的主导产品具有低硫、低磷、低灰、高热值的特性,是中国优质的环保动力煤,喷吹煤产品被认定为高新技术产品,成为订立国标的基准。

       产品优势很明显,为啥潞安集团要搞煤制油呢?

       原因很简单,一是现实利益,二是发展远见。

       采煤不是割韭菜,煤炭采完之后,煤矿就要关闭退出。早在“黄金十年”时期,山西省就研判出一煤独大的弊端,提出要延伸加粗煤炭产业链条,发展循环经济。为了给煤炭找出路,潞安集团开始建设煤电油循环经济园区。

       起初,潞安集团建煤电油循环经济园区的目的,就是把被弃采的劣质高硫煤转化成清洁柴油、汽油等,降低综合成本。据了解,潞安集团每年有175万吨下组高硫煤,经过气化、净化、费托液化等工艺,可以变成一滴滴优质的合成油。

       到了2008年12月,潞安集团产出了全国第一桶钴基煤基合成油。2009年10月,潞安集团铁基催化剂出油。至此,潞安成为中国唯一同时使用铁基、钴基两种工艺进行煤基合成油的企业。

       经过十年历练,年产16万吨煤基合成油示范厂已实现“安、稳、长、满、优”运行,成为潞安集团发展煤基精细化学品的高端产品研发和高素质人才团队培养基地,为集团煤制油产业进一步发展打下了坚实基础。

       前不久,环评获得环保部批准的180项目,是目前在建的180万吨/年高硫煤清洁利用油化电热一体化项目,是山西省重大转型标杆项目,也是国家能源局“十二五”重点支持项目。目前,潞安集团正马不停蹄地开展年产16万吨煤基合成油示范厂与180项目的产品方案嫁接、“克隆”工作。

       180项目位于山西省长治市潞安油化电热一体化综合示范园区。该项目将利用当地煤炭资源,采用粉煤加压气化、费托合成等技术,生产180万吨/年油品及化学品。

       180项目是潞安集团现代煤化工板块最具代表性的项目。

       从1.0版迈向2.0版——由石油基产品替代向高分子化学领域、生物化工领域跨越

       从16万吨示范厂到180项目环评获批,潞安集团为什么走了漫长的十年?

       不是“路条”原因,也不是资金问题。其中一个重要原因,是潞安集团对煤制油进行了“版本升级”。“潞安集团将发展煤基合成高端精细化工产业作为战略发展的重大抉择和转型方向,推动煤基合成油1.0版向煤基精细化学品2.0版迈进。”潞安集团董事长李晋平说。

       2008年12月潞安集团生产出中国第一桶煤基合成油后,产业形势也逐渐发生了变化。

       国际油价的持续低位运行,石化企业竞争压力大,制造成本高,再加上没有油品定价权,煤炭企业就算生产出的油品质量再高,也卖不出高价格,长期处于亏损状态。同时,近些年,国内几家企业相继发展煤制油产业,未来煤制油企业或许不可避免将进入新一轮竞争。

       面对这一局面,潞安集团高层达成共识:要想在激烈的市场竞争中取胜,避免产品同质化,必须设置门槛,最大的门槛就是核心技术。只有技术引领才能形成核心竞争力。潞安煤制油必须走一条差异化、高端化、国际化的煤基精细化学品之路。

       潞安集团主要利用煤基费托合成技术生产油品及化学品。这同石油化工企业相比,在原料和工艺技术上有很大差异。

       石油是古代海洋或湖泊中的生物,经过上万年的自然分解演化而来的,结构组成复杂,含有不同比例的环烷烃、正构烷烃、异构烷烃、大环芳香烃以及各种微量金属,各种单质产品分离难度极大,成本高昂,一般用于燃料油生产。

       而高端的油品要求纯度高、微观组成单一,不含芳烃、重金属等有害物质,在国外普遍通过化学合成的方法获得,且合成及分离技术不转让,通过技术壁垒获得高额回报。

       经过多年的探索,潞安集团已成功采用化学合成工艺(费托法)进行煤炭转化,具备了生产高档油品的先决条件。

       “这种工艺简单说,就是煤经过气化先制成煤气,再净化去除杂质,经过合成反应得到纯净的液体产品。然后,在适当的温度、压力和催化剂作用下,将液体产品合成,得到组成单一的直链烃混合物。将其采取烷基化、羰基化、甲酰化,进一步利用后的产品再生产柴油等。”潞安集团工程技术人员表示,“用费托法生成的烷烃、烯烃混合物,本身就是产品,延伸再产出柴油、汽油或者石脑油,只是其中一个方向。

       李晋平说,在煤制油的这条产业链上,可以延伸出很多链条和分支,精制出不同产品,“如果说传统的以‘汽、煤、柴’为产业定位,以替代石油基燃料产品为目标的煤制油产业是1.0版本的话,那么由石油基产品替代向高分子化学领域、生物化工领域的跨越,就是煤制油产业的2.0版本”。

       为了推动煤制油“版本升级”,潞安集团相继成立了煤基清洁能源公司(承担180项目)、煤基合成油公司(营运16万吨煤基合成油示范厂)、太行润滑油公司等全资子公司。

       同时,潞安集团创新产业运营机制,深入推进股权多元化改革,构建了利益共享、风险共担的股权多元化运营机制。通过EPC/BOO等方式,180项目引进投资40多亿元;与南京天诗、李振山团队等联合组建合资公司;煤基合成油公司又成立了潞安纳克碳一化工有限公司、潞安天诗合成蜡有限公司、潞安精蜡化学品有限公司等,共同开发氧化蜡、微粉蜡、氯化石蜡等高端费托蜡系列产品;与山西煤化所联合推动具有自主知识产权的钴基费托合成技术市场化运营。      

       从2012年开始,、、天津大学等高校和科研院所合作,利用现有年产16万吨煤基合成油示范厂作为试验基地,开始这一产业升级。

       经过4年多的努力,目前,潞安集团已探索出高端蜡产业、碳氢环保溶剂、高档润滑油、特种燃料油、专属化学品以及生物化工五条转化路径。

       “我们已生产出了49种精细煤化工产品,销售收入相当于直接销售煤炭的近5倍。”李晋平说。

       产业升级倒逼技术升级——与Sasol、Shell并肩而立

       在日常生活中,人们经常会用到一次性纸杯。它里面涂着一层蜡膜。这层蜡膜必须是高熔点特殊蜡,以保证盛放沸水时不会融化间接伤害人体。过去,这样的食品级蜡,依靠进口。如今,潞安集团已经自主研发出了这样的高端精蜡。

       2015年9月20日,煤基合成油公司费托合成蜡精制装置投产,产品各项指标均达到国外进口蜡水平。潞安集团成为继南非萨索尔(Sasol)、荷兰皇家壳牌集团(Shell)后全球第三个能生产高熔点特殊蜡的企业。目前,我国高端精蜡年需求量为20万吨,利润空间近6亿元。

       高端精蜡只是潞安集团自己研发、技术突破,取得的成果之一。

       煤制油产业升级2.0版,最为关键的是技术障碍。潞安集团煤制油的升级之路并不容易。

       “研发过程更多的是压力,容忍研发失败对技术人员来说真是难以逾越的坎。”潞安太行润滑油公司执行董事刘俊义说。

       在研发无芳溶剂油的时候,实验室里的小试样品非常好,小样送出去很快便接到意向订单。但是,2014年9月,年产2万吨工业装置投产后,产品始终有残余气味。一边是客户不停催货,一边是无法逾越的技术门槛。

       “我们曾想放弃无芳溶剂油这个产品,改产质量等级较低的D系列溶剂油。但是产品售价会下降30%,且对潞安集团声誉会造成一定影响。”刘俊义说。

       为了防止产品滞销导致停产,潞安煤基合成油公司技术人员开始在工艺流程、生产条件、操作指标等方面找原因。在这个过程中,他们竟然开发出一种全新的低能耗脱芳烃技术,芳烃含量降至0ppm。这种芳烃不仅可以作为化妆品的基础油,还达到了食品添加标准。产品批量投放市场后,直接导致进口产品在国内的数量大幅缩减,引起不小的轰动。此后,该技术申请了专利。

       潞安集团3万吨潞安精蜡化学品有限公司是国内第一家、全球第三家独立生产精制蜡的企业。投产初期,产品颜色发黄,油含量严重超标,产品与Sasol产品质量差距很大,只能作为低端PE蜡低价处理,产品积压到近1万吨。

       潞安煤基合成油公司销售人员绞尽脑汁、千方百计向湖北一客户销售了30吨。结果由于测试不合格,湖北客户选择了全额退货。

       “不甘心啊!这么好的原料为啥做不出好产品?”潞安煤基合成油公司技术中心技术员裴慧霞说。

       技术人员开始对精制蜡生产工艺、运行参数无数次试验。屡败屡试。他们和科研院所的教授一起优化运行参数,和设备厂家讨论设备改造的可能性。经过半年多的科技攻关,技术人员终于生产出了完全可以替代进口产品的高端费托蜡产品,可以与Sasol和Shell的产品相媲美。

       2.0版的广阔空间——很多的蜡和太行牌润滑油的故事

        煤制油产业的2.0版本,其产品的丰富性,决定了产业发展空间的广袤。

       光一个蜡,说能把不懂行的说晕。

       煤基合成油公司技术人员告诉笔者,以费托合成粗蜡为原料,经过精细分割,可分成不同熔点的系列精制蜡,60号、70号、80号、90号、97号、105号、115号等,再根据不同应用需求,以精制蜡为原料生产微粉蜡、氧化蜡、氯化蜡、抛光蜡等,再利用氧化蜡生产乳化蜡,利用抛光蜡生产车蜡、鞋油、地板蜡等。

       在费托合成蜡精制装置生产线,天诗合成蜡有限公司董事长赵月占说,他们已生产出了高熔点费托蜡、氧化蜡、微粉蜡等产品。

       在生产现场,笔者看到,超微粉蜡非常白、非常细,像面粉一样。这种微粉蜡粒径5微米,分散均匀,如果用于防水油漆、地板上光、汽车蜡等,不仅手感好,而且光亮度极佳。

       而他们生产的氧化蜡已经通过了美国FDA、NSF食品级认证。“这种蜡主要是用于水果保鲜。”技术人员告诉笔者,“把特色水果从美国运到中国,需要将氧化蜡喷涂在水果表面,既保持了水分,又能溶于水。”

       异构烷烃溶剂油是潞安集团利用专有技术生产的又一款拳头产品。

       异构烷烃溶剂油项目于2014年5月20日投产,生产4个牌号异构烷烃溶剂,产品市场供不应求。该类溶剂油具有挥发性适中,制成香水可长时间保湿,制成杀虫剂可起到延长药效的作用。该项目不仅打破了国外技术和产品垄断,而且当月投产当月就实现了盈利。目前,潞安集团正在积极开拓化妆品、金属清洗、杀虫剂等领域市场。

       2015年11月,全球第一套用煤制造的合成润滑油项目正式投产。太行牌润滑油使潞安集团成为继昆仑润滑油、长城润滑油之后全国第三个独立生产、配方、经营的润滑油企业。

       “润滑油是以原先煤基费托产品为基础升级改造后生产出来的,所以生产润滑油的投入比原先的投入少,效益好。”刘俊义说。

       目前,太行牌润滑油已在国内部分运输车辆上试用,效果良好,轻松突破6万公里。

       在太行润滑油的推广过程中,还发生了一件有趣的事情。

       太行润滑油的售价比石油基产品高出10%至15%,而换油周期却长达3倍以上。假设一个大车司机一年行驶24万公里,一个月跑2万公里,百公里耗油30升,柴油价格按照每升5元计算,一年花费36万元,每月保养一次机油、机滤、空滤,一年需要6000元。如果用太行牌润滑油,只需要3个月保养一次。换算下来就是原来2万公里换一次机油,现在6万公里才需要换。但国内大部分人不能接受6万公里换油。为此,潞安煤基合成油公司的销售团队瞄上了一位在潞安负责跑运输的河北车队老板。他拥有20多辆重型卡车,每年维护保养费用高达上百万元。

       销售人员尝试说服他使用太行牌润滑油,可他始终很抵触。一次偶然的机会,销售人员采用以货物抵扣欠款的方式,“强行”推给他50桶T6柴机油。2个月以后,他专程跑到潞安集团来洽谈,要求代理太行牌润滑油。

       原来,他车队里使用这种润滑油的车辆,均突破了5万公里换油里程,且没有亮红灯。冷车启动效果、爬坡动力、发动机噪声控制均大大超出他想象。就这样,潞安集团太行牌润滑油在河北打开了销路,也签订了第一份地区代理协议。

       打造产业基地——600万吨油品、200多种高附加值化学品

       据了解,在潞安集团“十三五”发展规划中,现代煤化工板块的分量很重。潞安集团将依托“一中心、六平台、五基地”壮大现代煤化工产业。

       一中心:国家煤基合成工程技术研究中心。六平台:、、、中科合成油公司、天津大学、上海凯赛生物科技有限公司。五基地:16万吨/年煤基合成油工业示范基地、180万吨/年油化电热一体化示范基地、12万吨/年焦炉气制油示范基地、200万吨/年硝基化工示范基地、高河乏风氧化发电示范基地。

       “‘十三五’期间,潞安集团将建成总产能近600万吨油品、200多种高附加值化学品的高端精细煤化工产业基地。”李晋平说。

       生产建设可以掌控,而市场却需要时间培育,在潞安集团迫切转型的当下,用李晋平的话说,“留给大家的时间不多了”。

       目前,潞安集团的煤基精细化学品已经走向了国际市场,但产业升级过程中仍有问题待解。

       什么问题最头疼呢?

       一个是人才培养周期长。未来3年至5年将是中国煤制油产业的井喷期,技术与人才的竞争将进入白热化。作为国有企业,潞安集团的薪酬体系相对固定,如何避免人才流失和引入高端人才是迫切需要解决的问题。产业升级技术门槛较高,很多技术掌握在跨国公司手中且不对中国转让,组建一支研发能力强、思路开阔、吃苦耐劳的团队非常重要。此外,煤基精细化产品市场容量小,产品应用跨领域、跨行业,掌握充分的市场信息和准确的产品定位也是关键。这同样需要人才。

       另一个是新产品的市场知名度不高。目前,潞安集团的煤基精细化学品还属于“无名小卒”,在品牌宣传、推广方面,远不如人意。

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