“當(dāng)時(shí)很多人認(rèn)為，一沒(méi)技術(shù)、二無(wú)人才，靠賣(mài)煤為生的寧煤人想建煤化工基地，簡(jiǎn)直就是癡人說(shuō)夢(mèng)！”回憶起那場(chǎng)堪比石油大會(huì)戰(zhàn)的能源技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“寧煤”）副總經(jīng)理?xiàng)罴恿x腦海中浮現(xiàn)出一幕幕令其動(dòng)容的畫(huà)面：有做完手術(shù)剛?cè)拥艄照染捅疾ㄔ诠さ氐摹捌疵伞?，有扎根現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)模擬推算的技術(shù)人員，有退休后仍“時(shí)時(shí)放心不下”堅(jiān)持知識(shí)報(bào)國(guó)的返聘專(zhuān)家……

楊加義是首批“國(guó)家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”、寧煤400萬(wàn)噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)的核心骨干之一。這個(gè)2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，其示范項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中就曾迎接了習(xí)近平總書(shū)記的現(xiàn)場(chǎng)考察，“社會(huì)主義是干出來(lái)的”偉大號(hào)召?gòu)倪@里傳遍全國(guó)。

煤制油對(duì)中國(guó)具有特殊意義。中國(guó)是僅次于美國(guó)的世界第二大石油消費(fèi)國(guó)，美國(guó)通過(guò)頁(yè)巖氣革命已變身石油出口國(guó)，中國(guó)卻困于“富煤、貧油、少氣”的國(guó)情，石油對(duì)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(chē)主要從燃料方向?qū)崿F(xiàn)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(guān)生物技術(shù)，煤制油從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)都更加成熟。

2016年12月，全球單體規(guī)模最大的煤制油項(xiàng)目——寧煤400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目承擔(dān)了37項(xiàng)重大裝備技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的任務(wù)，打破了國(guó)外對(duì)煤制油化工核心技術(shù)的長(zhǎng)期壟斷，我國(guó)從此成為全球唯一同時(shí)掌握百萬(wàn)噸煤炭直接液化和間接液化技術(shù)的國(guó)家。項(xiàng)目投產(chǎn)7年多來(lái)，已累計(jì)生產(chǎn)油化品超2500萬(wàn)噸，近三年油化品年產(chǎn)量均突破400萬(wàn)噸。

在外界的關(guān)注和鼓勵(lì)之中，寧煤的改革與創(chuàng)新仍在繼續(xù)。

大國(guó)重器誕生記

夜幕降臨，寧夏回族自治區(qū)銀川市東南45公里的黃河之畔，寧東能源化工基地里依然燈火璀璨、機(jī)器轟鳴。寧煤400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目就坐落在這片基地。巨大的工廠(chǎng)里，錯(cuò)綜復(fù)雜的管道連接著鱗次櫛比的生產(chǎn)裝置。煤在“神寧爐”中被氣化，合成氣在催化劑作用下再轉(zhuǎn)化成合成蠟、柴油、輕質(zhì)白油等相關(guān)油化品。

寧煤在煤制油領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化長(zhǎng)征起步已久。早在2003年，寧夏回族自治區(qū)黨委、政府便作出決策，全面開(kāi)發(fā)建設(shè)以?xún)|噸級(jí)煤炭基地、千萬(wàn)千瓦級(jí)火電基地、現(xiàn)代煤化工基地為基本構(gòu)成的寧東能源化工基地，并將之確定為舉全區(qū)之力加快建設(shè)的“一號(hào)工程 ”。寧煤成為“一號(hào)工程”建設(shè)的主力軍和排頭兵。

不過(guò)，在當(dāng)時(shí)中國(guó)“入世”之初的技術(shù)引進(jìn)潮中，寧煤也優(yōu)先選擇了“引進(jìn)來(lái)”戰(zhàn)略。從2004年到2011年，寧煤先后引進(jìn)主流的水煤漿和干煤粉氣化技術(shù)。但前者對(duì)煤種要求范圍窄，寧東煤田僅有一個(gè)煤礦的煤成漿性達(dá)到要求；后者則受制于氣化裝置運(yùn)行工況不穩(wěn)、合成氣轉(zhuǎn)化率不高、無(wú)法長(zhǎng)周期運(yùn)行等問(wèn)題，嚴(yán)重制約煤制油產(chǎn)業(yè)從孵化走向成熟。寧煤與某國(guó)際巨頭長(zhǎng)達(dá)10年的談判也陷入僵局，對(duì)方挾核心技術(shù)以自重。

碰壁后的寧煤終于明白了“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買(mǎi)不來(lái)、討不來(lái)的”。在反復(fù)研究探討之后，寧煤作出轉(zhuǎn)軌國(guó)產(chǎn)化創(chuàng)新之路的決策。

所有前期工作均需推倒重來(lái)。值得慶幸的是，團(tuán)隊(duì)主要成員大多潛心跟蹤項(xiàng)目10余年，又接受過(guò)25萬(wàn)噸/年煤基甲醇、21萬(wàn)噸/年二甲醚裝置、60萬(wàn)噸/年煤基甲醇、50萬(wàn)噸/年煤基烯烴、6萬(wàn)噸/年聚甲醛等項(xiàng)目的洗禮，早已對(duì)所有技術(shù)環(huán)節(jié)爛熟于心。寧煤在既有團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)上，還先后從全國(guó)各地引進(jìn)了一大批管理、技術(shù)和操作人才，構(gòu)建起一支綜合實(shí)力更強(qiáng)的煤化工建設(shè)隊(duì)伍。

在重新編制項(xiàng)目可研和申請(qǐng)報(bào)告時(shí)，寧煤采取了技術(shù)拼圖的形式——?dú)饣h(huán)節(jié)改為西門(mén)子和寧煤的干煤粉氣化技術(shù)，油品合成和加工環(huán)節(jié)則采用國(guó)內(nèi)技術(shù)。2020年5月，煤制油項(xiàng)目可研報(bào)告和申請(qǐng)報(bào)告最終定稿。

這份報(bào)告得到國(guó)家層面的認(rèn)可。2013年9月18日，國(guó)家發(fā)展改革委正式批復(fù)400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目。10天之后，該項(xiàng)目在寧東能源化工基地破土動(dòng)工。

“技術(shù)人員都住在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間，幾把椅子拼在一起就是一張床。這么大的裝置交到我們手上，大家都憋著一股子勁呢，立志要把項(xiàng)目建成建好?！睂幟好褐朴头止究偣こ處煑钫计婊貞洝?/p>

為推動(dòng)項(xiàng)目落地，寧煤聯(lián)合國(guó)內(nèi)20多家企業(yè)和科研院所，在大型氣化和費(fèi)托合成關(guān)鍵技術(shù)、重大裝備及特種材料制造、工程放大及系統(tǒng)集成技術(shù)等方面取得一大批創(chuàng)新成果，形成了可復(fù)制、可推廣的煤間接液化成套技術(shù)。項(xiàng)目整體國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)98.5%，帶動(dòng)了一大批國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)躋身國(guó)際一流行列。

經(jīng)歷了2013年設(shè)計(jì)采購(gòu)年、2014年土建施工年、2015年工程安裝年和2016年生產(chǎn)試車(chē)年，39個(gè)月的日夜奮戰(zhàn)后，2016年12月，寧煤400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目正式投產(chǎn)。期間，該項(xiàng)目于2016年10月產(chǎn)出合格甲醇，兩個(gè)月后又產(chǎn)出輕質(zhì)油、重質(zhì)油、合格蠟和合格柴油。

該項(xiàng)目把“低碳化”擺在突出位置。寧煤通過(guò)脫硫回收裝置，每年可制硫磺20.2萬(wàn)噸；通過(guò)300萬(wàn)噸/年CCUS項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳資源化利用；通過(guò)分質(zhì)分級(jí)處理及綜合利用，污水回用率達(dá)98.5%，剩余高濃鹽水通過(guò)梯級(jí)蒸發(fā)和雜鹽結(jié)晶處理，實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”。

聯(lián)合創(chuàng)新“朋友圈”

示范項(xiàng)目從千噸級(jí)中試到400萬(wàn)噸/年的工程放大，不僅是寧煤工程師團(tuán)隊(duì)圓夢(mèng)的戰(zhàn)場(chǎng)，也是國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)的示范實(shí)驗(yàn)室。

“神寧爐”成為該項(xiàng)目聯(lián)合創(chuàng)新的一個(gè)縮影。作為煤制油項(xiàng)目的龍頭裝置，氣化裝置承擔(dān)著全廠(chǎng)原料氣的供給任務(wù)。設(shè)計(jì)之初該裝置擬采用國(guó)外技術(shù)，但在審查時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝方面存在諸多“水土不服”的問(wèn)題，修改需要高昂的改造費(fèi)用。情急之下，團(tuán)隊(duì)萌發(fā)了自主研發(fā)氣化爐的構(gòu)想。

寧煤整合技術(shù)力量，聯(lián)合中國(guó)五環(huán)工程有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)五環(huán)”）、中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一一研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)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(kāi)發(fā)、工程過(guò)程優(yōu)化等多工段、跨學(xué)科的聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

頂著國(guó)外技術(shù)人員“做夢(mèng)”的評(píng)判壓力，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)模擬推算，重點(diǎn)實(shí)施了關(guān)鍵核心設(shè)備結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)、工藝參數(shù)模擬計(jì)算、工藝技術(shù)流程優(yōu)化和聯(lián)鎖控制程序開(kāi)發(fā)等，最終于2016年成功研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神寧爐”，并獲得15項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷。

2016年10月，首臺(tái)“神寧爐”投料成功，在日投煤3000噸級(jí)單噴嘴干煤粉加壓氣化技術(shù)領(lǐng)域填補(bǔ)了國(guó)際空白。整個(gè)寧煤400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目則一次性建設(shè)了28臺(tái)“神寧爐”。

“神寧爐”具有煤種適應(yīng)性廣、產(chǎn)氣規(guī)模大、碳轉(zhuǎn)化率高、合成氣含塵量低、渣灰比高、主燒嘴使用壽命長(zhǎng)、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)。尤其是“神寧爐”能“通吃”各種煤的特性，為劣質(zhì)煤清潔利用提供了新的途徑，使國(guó)外氣化爐在我國(guó)市場(chǎng)失去了競(jìng)爭(zhēng)力，徹底改變了我國(guó)大型煤化工技術(shù)長(zhǎng)期受制于人的局面。

“神寧爐”聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)決定以資本為紐帶，推動(dòng)多方聯(lián)合創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展。2017年5月，寧煤與中國(guó)船舶七一一所旗下上海齊耀科技集團(tuán)有限公司、中國(guó)五環(huán)、中科合成油技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中科合成油”）、寧夏天健豐融股權(quán)投資合伙企業(yè)（有限合伙）成立合資公司——寧夏神耀科技有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“神耀科技”）。

“神耀科技在國(guó)家能源集團(tuán)和各股東方的大力支持下，搶抓‘國(guó)有控股員工持股試點(diǎn)’難得機(jī)遇，充分發(fā)揮創(chuàng)新孵化器作用，科研創(chuàng)新成效顯著?！鄙褚萍伎偨?jīng)理匡建平說(shuō)。

他介紹，神耀科技耗時(shí)6年，解決了上百個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，研發(fā)出高效、節(jié)能、節(jié)水的新型干煤粉廢鍋流程氣化技術(shù)“神寧爐II”，綜合能效較同等規(guī)模激冷流程干煤粉氣化技術(shù)提高6%以上，達(dá)到節(jié)煤減排目的。

同時(shí)，神耀科技還研發(fā)了一批“神寧爐”氣化產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。如專(zhuān)有“氣化固廢資源化利用及低熱值焚燒技術(shù)”，可將煤氣化生產(chǎn)過(guò)程中的氣化細(xì)渣含水率從55%降至28%，并實(shí)現(xiàn)氣化細(xì)渣自穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高壓綠色蒸汽，生成白灰實(shí)現(xiàn)CO2耦合等高附加值利用，實(shí)現(xiàn)氣化固廢減量化、資源化、無(wú)害化利用。

不只是神耀科技股東名單，“400萬(wàn)噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目的聯(lián)合創(chuàng)新“朋友圈”，還體現(xiàn)在2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的主要完成單位列表里。這份列表，除寧煤、中國(guó)五環(huán)、中科合成油以外，還囊括了中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中國(guó)寰球工程有限公司、沈陽(yáng)透平機(jī)械股份有限公司、內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)有限公司、舞陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司、山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司等相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)和科研院所。

對(duì)自主創(chuàng)新的堅(jiān)持，凝聚起聯(lián)合攻關(guān)的“朋友圈”，也為團(tuán)隊(duì)日后的開(kāi)疆拓土打下基石。

開(kāi)疆拓土新征程

“高端化、多元化、低碳化”成為寧煤加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的主基調(diào)。

依托400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目，寧煤加快拓展煤制油產(chǎn)品種類(lèi)。目前，煤制油項(xiàng)目已形成“5大類(lèi)、21種”精細(xì)化工產(chǎn)品集群，不僅使噸煤價(jià)值提升了7倍，還實(shí)現(xiàn)了從單一的油品和聚烯烴產(chǎn)品向“油—化—新材料”多元化產(chǎn)品體系轉(zhuǎn)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(jiàn)的煤?！睂幟好夯ぱ芯吭合冗M(jìn)材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)副主任黃河指著各類(lèi)聚丙烯產(chǎn)品說(shuō)。而這些產(chǎn)品過(guò)去大多以石油為原料加工而成。

油品方面，寧煤通過(guò)優(yōu)化工藝路線(xiàn)，生產(chǎn)出柴油、汽油、高端潤(rùn)滑油、食品蠟、航空航天燃料等多種產(chǎn)品，在多元化道路上不斷取得新突破。

在構(gòu)建多元化產(chǎn)品體系的同時(shí)，技術(shù)輸出的步伐也在有條不紊地邁進(jìn)。

匡建平介紹，“神寧爐”于2016年通過(guò)了美國(guó)專(zhuān)業(yè)評(píng)估機(jī)構(gòu)的專(zhuān)利知識(shí)產(chǎn)權(quán)審查，并向美國(guó)得克薩斯州頂峰集團(tuán)技術(shù)許可2臺(tái)，成為首個(gè)向國(guó)外輸出的干煤粉加壓氣化技術(shù)。

國(guó)內(nèi)方面，“神寧爐”技術(shù)已在山西蘭花煤化工有限責(zé)任公司、寧夏鯤鵬清潔能源有限公司、安徽碳鑫科技有限公司等多家國(guó)家能源集團(tuán)系統(tǒng)外的煤化工企業(yè)推廣應(yīng)用。神耀科技自主研發(fā)的2000噸級(jí)“神寧爐Ⅱ”干煤粉半廢鍋技術(shù)，在延安能源化工（集團(tuán)）子長(zhǎng)化工公司100萬(wàn)噸/年洗中煤多聯(lián)產(chǎn)循環(huán)綜合利用示范項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。相關(guān)“神寧爐”氣化產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，則先后在浙江石油化工公司、陜西渭河重化工公司、安徽碳鑫科技公司等企業(yè)推廣應(yīng)用。

肩負(fù)保障國(guó)家能源安全的歷史使命，國(guó)家能源集團(tuán)從寧夏出發(fā)擴(kuò)充煤化工的地域版圖。

2024年3月28日，國(guó)家能源集團(tuán)哈密能源集成創(chuàng)新基地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目在新疆開(kāi)工建設(shè)。這個(gè)煤礦、煤制油、煤化工、新能源、新材料一體化項(xiàng)目，總投資1700億元，分兩期實(shí)施。“這是我國(guó)目前技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)模最大的煤制油項(xiàng)目?！敝袊?guó)工程院院士袁亮說(shuō)。

國(guó)家能源集團(tuán)新疆哈密能源化工有限公司董事長(zhǎng)武振林表示，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)2027年底建成投產(chǎn)，一期計(jì)劃每年用煤1420萬(wàn)噸，產(chǎn)油品超400萬(wàn)噸。其中，設(shè)計(jì)直接液化煤制油生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)油品320萬(wàn)噸、間接液化煤制油生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)油品80萬(wàn)至100萬(wàn)噸。最終，兩種液化方式油品耦合，調(diào)制出特種油品。

如今，寧煤400萬(wàn)噸/年煤間接液化示范項(xiàng)目的諸多技術(shù)骨干已遠(yuǎn)赴新疆，投入到如火如荼的新項(xiàng)目建設(shè)之中。

開(kāi)辟疆土的努力還延伸到新能源領(lǐng)域。匡建平提到，神耀科技對(duì)“神寧爐”進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，通過(guò)摻燒生物質(zhì)粉等，可生產(chǎn)綠色甲醇、綠色航油等新產(chǎn)品。

生物技術(shù)是另一個(gè)被業(yè)界看好的油氣替代方向。中國(guó)工程院院士、國(guó)家能源專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)副主任杜祥琬認(rèn)為，生物質(zhì)能是唯一一種能夠以固體成型燃料技術(shù)、液體燃料技術(shù)、氣化技術(shù)等多種形態(tài)對(duì)能源作出貢獻(xiàn)的非化石能源。“生物質(zhì)能在能源轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略地位亟待提高?！?/p>

從煤替代油，再到未來(lái)生物質(zhì)能替代煤，寧煤為國(guó)家能源集團(tuán)乃至中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的多元化路徑埋下伏筆。