文 · 本刊記者 粟靈

《國資報告》雜志2024年第8期

“當時很多人認為，一沒技術、二無人才，靠賣煤為生的甯煤人想建煤化工基地，簡直就是癡人說夢！”回憶起那場堪比石油大會戰的能源技術攻堅戰，國家能源集團甯夏煤業有限責任公司（以下簡稱“甯煤”）副總經理楊加義腦海中浮現出一幕幕令其動容的畫面：有做完手術剛扔掉拐杖就奔波在工地的“拼命三郎”，有紮根現場反複模拟推算的技術人員，有退休後仍“時時放心不下”堅持知識報國的返聘專家……

楊加義是首批“國家卓越工程師團隊”、甯煤400萬噸/年煤間接液化成套技術創新開發及産業化團隊的核心骨幹之一。這個2020年度國家科學技術進步獎一等獎獲獎項目，其示範項目在建設過程中就曾迎接了習近平總書記的現場考察，“社會主義是幹出來的”偉大号召從這裡傳遍全國。

煤制油對中國具有特殊意義。中國是僅次于美國的世界第二大石油消費國，美國通過頁岩氣革命已變身石油出口國，中國卻困于“富煤、貧油、少氣”的國情，石油對外依存度多年維持在70%以上。尋找石油替代方案迫在眉睫。與新能源汽車主要從燃料方向實現替代不同，煤制油可以從燃料和化工原料雙重角度替代石油。而比起旨在雙重替代但尚在萌芽期的相關生物技術，煤制油從技術到産業都更加成熟。

國家能源集團400萬噸/年煤間接液化示範項目

2016年12月，全球單體規模最大的煤制油項目——甯煤400萬噸／年煤間接液化示範項目建成投産。該項目承擔了37項重大裝備技術國産化的任務，打破了國外對煤制油化工核心技術的長期壟斷，我國從此成為全球唯一同時掌握百萬噸煤炭直接液化和間接液化技術的國家。項目投産7年多來，已累計生産油化品超2500萬噸，近三年油化品年産量均突破400萬噸。

在外界的關注和鼓勵之中，甯煤的改革與創新仍在繼續。

一

大國重器誕生記

夜幕降臨，甯夏回族自治區銀川市東南45公裡的黃河之畔，甯東能源化工基地裡依然燈火璀璨、機器轟鳴。甯煤400萬噸／年煤間接液化示範項目就坐落在這片基地。巨大的工廠裡，錯綜複雜的管道連接着鱗次栉比的生産裝置。煤在“神甯爐”中被氣化，合成氣在催化劑作用下再轉化成合成蠟、柴油、輕質白油等相關油化品。

甯煤在煤制油領域的國産化長征起步已久。早在2003年，甯夏回族自治區黨委、政府便作出決策，全面開發建設以億噸級煤炭基地、千萬千瓦級火電基地、現代煤化工基地為基本構成的甯東能源化工基地，并将之确定為舉全區之力加快建設的“一号工程 ”。甯煤成為“一号工程”建設的主力軍和排頭兵。

不過，在當時中國“入世”之初的技術引進潮中，甯煤也優先選擇了“引進來”戰略。從2004年到2011年，甯煤先後引進主流的水煤漿和幹煤粉氣化技術。但前者對煤種要求範圍窄，甯東煤田僅有一個煤礦的煤成漿性達到要求；後者則受制于氣化裝置運行工況不穩、合成氣轉化率不高、無法長周期運行等問題，嚴重制約煤制油産業從孵化走向成熟。甯煤與某國際巨頭長達10年的談判也陷入僵局，對方挾核心技術以自重。

碰壁後的甯煤終于明白了“關鍵核心技術是要不來、買不來、讨不來的”。在反複研究探讨之後，甯煤作出轉軌國産化創新之路的決策。

所有前期工作均需推倒重來。值得慶幸的是，團隊主要成員大多潛心跟蹤項目10餘年，又接受過25萬噸/年煤基甲醇、21萬噸/年二甲醚裝置、60萬噸/年煤基甲醇、50萬噸/年煤基烯烴、6萬噸/年聚甲醛等項目的洗禮，早已對所有技術環節爛熟于心。甯煤在既有團隊基礎上，還先後從全國各地引進了一大批管理、技術和操作人才，構建起一支綜合實力更強的煤化工建設隊伍。

在重新編制項目可研和申請報告時，甯煤采取了技術拼圖的形式——氣化環節改為西門子和甯煤的幹煤粉氣化技術，油品合成和加工環節則采用國内技術。2020年5月，煤制油項目可研報告和申請報告最終定稿。

這份報告得到國家層面的認可。2013年9月18日，國家發展改革委正式批複400萬噸/年煤間接液化示範項目。10天之後，該項目在甯東能源化工基地破土動工。

“技術人員都住在現場機櫃間，幾把椅子拼在一起就是一張床。這麼大的裝置交到我們手上，大家都憋着一股子勁呢，立志要把項目建成建好。”甯煤煤制油分公司總工程師楊占奇回憶。

為推動項目落地，甯煤聯合國内20多家企業和科研院所，在大型氣化和費托合成關鍵技術、重大裝備及特種材料制造、工程放大及系統集成技術等方面取得一大批創新成果，形成了可複制、可推廣的煤間接液化成套技術。項目整體國産化率高達98.5%，帶動了一大批國内裝備制造企業跻身國際一流行列。

經曆了2013年設計采購年、2014年土建施工年、2015年工程安裝年和2016年生産試車年，39個月的日夜奮戰後，2016年12月，甯煤400萬噸／年煤間接液化示範項目正式投産。期間，該項目于2016年10月産出合格甲醇，兩個月後又産出輕質油、重質油、合格蠟和合格柴油。

該項目把“低碳化”擺在突出位置。甯煤通過脫硫回收裝置，每年可制硫磺20.2萬噸；通過300萬噸/年CCUS項目，實現了二氧化碳資源化利用；通過分質分級處理及綜合利用，污水回用率達98.5%，剩餘高濃鹽水通過梯級蒸發和雜鹽結晶處理，實現廢水“零排放”。

二

聯合創新“朋友圈”

示範項目從千噸級中試到400萬噸/年的工程放大，不僅是甯煤工程師團隊圓夢的戰場，也是國内裝備制造業的示範實驗室。

“神甯爐”成為該項目聯合創新的一個縮影。作為煤制油項目的龍頭裝置，氣化裝置承擔着全廠原料氣的供給任務。設計之初該裝置拟采用國外技術，但在審查時發現工藝方面存在諸多“水土不服”的問題，修改需要高昂的改造費用。情急之下，團隊萌發了自主研發氣化爐的構想。

甯煤整合技術力量，聯合中國五環工程有限公司（以下簡稱“中國五環”）、中國船舶集團有限公司第七一一研究所（以下簡稱“中國船舶七一一所”）等，成立了氣化爐燒嘴研制、粉煤密相輸送工藝開發、工程過程優化等多工段、跨學科的聯合研發團隊。

頂着國外技術人員“做夢”的評判壓力，團隊經過反複模拟推算，重點實施了關鍵核心設備結構開發、工藝參數模拟計算、工藝技術流程優化和聯鎖控制程序開發等，最終于2016年成功研發具有自主知識産權的“神甯爐”，并獲得15項發明專利，打破了國外技術壟斷。

2016年10月，首台“神甯爐”投料成功，在日投煤3000噸級單噴嘴幹煤粉加壓氣化技術領域填補了國際空白。整個甯煤400萬噸／年煤間接液化示範項目則一次性建設了28台“神甯爐”。

“神甯爐”具有煤種适應性廣、産氣規模大、碳轉化率高、合成氣含塵量低、渣灰比高、主燒嘴使用壽命長、智能化程度高等優點。尤其是“神甯爐”能“通吃”各種煤的特性，為劣質煤清潔利用提供了新的途徑，使國外氣化爐在我國市場失去了競争力，徹底改變了我國大型煤化工技術長期受制于人的局面。

“神甯爐”聯合研發團隊決定以資本為紐帶，推動多方聯合創新的可持續發展。2017年5月，甯煤與中國船舶七一一所旗下上海齊耀科技集團有限公司、中國五環、中科合成油技術股份有限公司（以下簡稱“中科合成油”）、甯夏天健豐融股權投資合夥企業（有限合夥）成立合資公司——甯夏神耀科技有限責任公司（以下簡稱“神耀科技”）。

“神耀科技在國家能源集團和各股東方的大力支持下，搶抓‘國有控股員工持股試點’難得機遇，充分發揮創新孵化器作用，科研創新成效顯著。”神耀科技總經理匡建平說。

他介紹，神耀科技耗時6年，解決了上百個技術難點，研發出高效、節能、節水的新型幹煤粉廢鍋流程氣化技術“神甯爐II”，綜合能效較同等規模激冷流程幹煤粉氣化技術提高6%以上，達到節煤減排目的。

同時，神耀科技還研發了一批“神甯爐”氣化産業鍊技術。如專有“氣化固廢資源化利用及低熱值焚燒技術”，可将煤氣化生産過程中的氣化細渣含水率從55%降至28%，并實現氣化細渣自穩定燃燒，産生高壓綠色蒸汽，生成白灰實現CO2耦合等高附加值利用，實現氣化固廢減量化、資源化、無害化利用。

不隻是神耀科技股東名單，“400萬噸/年煤間接液化成套技術創新開發及産業化”項目的聯合創新“朋友圈”，還體現在2020年度國家科學技術進步獎一等獎獲獎項目的主要完成單位列表裡。這份列表，除甯煤、中國五環、中科合成油以外，還囊括了中國科學院山西煤炭化學研究所、中國寰球工程有限公司、沈陽透平機械股份有限公司、内蒙古伊泰集團有限公司、舞陽鋼鐵有限責任公司、山西潞安礦業（集團）有限責任公司、甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司等相關領域的企業和科研院所。

對自主創新的堅持，凝聚起聯合攻關的“朋友圈”，也為團隊日後的開疆拓土打下基石。

三

開疆拓土新征程

“高端化、多元化、低碳化”成為甯煤加快産業結構升級的主基調。

依托400萬噸/年煤間接液化示範項目，甯煤加快拓展煤制油産品種類。目前，煤制油項目已形成“5大類、21種”精細化工産品集群，不僅使噸煤價值提升了7倍，還實現了從單一的油品和聚烯烴産品向“油—化—新材料”多元化産品體系轉變。

“日常的塑料飯盒、口罩、水杯等等都是由這些‘白珍珠’加工而成，而做成這些的原料就是我們常見的煤。”甯煤煤化工研究院先進材料創新團隊副主任黃河指着各類聚丙烯産品說。而這些産品過去大多以石油為原料加工而成。

油品方面，甯煤通過優化工藝路線，生産出柴油、汽油、高端潤滑油、食品蠟、航空航天燃料等多種産品，在多元化道路上不斷取得新突破。

在構建多元化産品體系的同時，技術輸出的步伐也在有條不紊地邁進。

匡建平介紹，“神甯爐”于2016年通過了美國專業評估機構的專利知識産權審查，并向美國得克薩斯州頂峰集團技術許可2台，成為首個向國外輸出的幹煤粉加壓氣化技術。

國内方面，“神甯爐”技術已在山西蘭花煤化工有限責任公司、甯夏鲲鵬清潔能源有限公司、安徽碳鑫科技有限公司等多家國家能源集團系統外的煤化工企業推廣應用。神耀科技自主研發的2000噸級“神甯爐Ⅱ”幹煤粉半廢鍋技術，在延安能源化工（集團）子長化工公司100萬噸/年洗中煤多聯産循環綜合利用示範項目中，實現示範應用。相關“神甯爐”氣化産業鍊技術，則先後在浙江石油化工公司、陝西渭河重化工公司、安徽碳鑫科技公司等企業推廣應用。

肩負保障國家能源安全的曆史使命，國家能源集團從甯夏出發擴充煤化工的地域版圖。

2024年3月28日，國家能源集團哈密能源集成創新基地基礎設施建設項目在新疆開工建設。這個煤礦、煤制油、煤化工、新能源、新材料一體化項目，總投資1700億元，分兩期實施。“這是我國目前技術最先進、規模最大的煤制油項目。”中國工程院院士袁亮說。

國家能源集團新疆哈密能源化工有限公司董事長武振林表示，該項目預計2027年底建成投産，一期計劃每年用煤1420萬噸，産油品超400萬噸。其中，設計直接液化煤制油生産線年産油品320萬噸、間接液化煤制油生産線年産油品80萬至100萬噸。最終，兩種液化方式油品耦合，調制出特種油品。

如今，甯煤400萬噸/年煤間接液化示範項目的諸多技術骨幹已遠赴新疆，投入到如火如荼的新項目建設之中。

開辟疆土的努力還延伸到新能源領域。匡建平提到，神耀科技對“神甯爐”進行優化升級，通過摻燒生物質粉等，可生産綠色甲醇、綠色航油等新産品。

生物技術是另一個被業界看好的油氣替代方向。中國工程院院士、國家能源專家咨詢委員會副主任杜祥琬認為，生物質能是唯一一種能夠以固體成型燃料技術、液體燃料技術、氣化技術等多種形态對能源作出貢獻的非化石能源。“生物質能在能源轉型中的戰略地位亟待提高。”

從煤替代油，再到未來生物質能替代煤，甯煤為國家能源集團乃至中國能源轉型的多元化路徑埋下伏筆。

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