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这条煤直接液化生产线令国际同行瞩目

来源:科技日报2019-05-13 09:18

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  把“命门”掌握在自己手中

  近日,国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司百万吨直接液化生产线的例行检修进入了冲刺阶段,这条庞大的生产线将开足马力向着全年生产任务目标继续前进。

  “随着自主创新技术不断突破,我们生产线国产化率超过了98%。这意味着这条全球首创的煤直接液化生产线,已被我国牢牢掌握在手中。”在公司创新工作室,煤液化生产中心业务经理吕昭告诉科技日报记者。

  技术集成催生创新原动力

  记者在采访中了解到,国家能源集团煤直接液化生产线的核心生产工艺为我国自主研发、全球首创。但这条生产线上多个环节的关键部件曾一度依靠进口,寿命短、价格高,长期制约着煤制油的生产效率。

  公司副总经理胡庆斌告诉记者:“不同于原油炼制成品油的石化装置,煤直接液化装置在传统的气、液两相工艺介质外,增加了煤粉工艺介质,是气、液、固三相介质在高温、高压、高硫环境中的催化加氢反应。其工程化过程中存在防止结焦、沉积、堵塞、磨损、腐蚀等大量的世界性技术难题。解决这些难题只能从关键技术和关键部件着手,自主创新研发。”

  煤液化高差压减压阀,是一个外形设计、合金成分要求极为苛刻的关键部件,缺少了这一部件,整个生产线就会停转。在拥有自主核心技术之前,国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司一直依靠进口该部件来保证生产线的正常运转。

  “作为煤液化分离系统的核心设备,该阀要在420℃高温的高含固介质中承受16兆帕的压差,承受的瞬间冲蚀力巨大。这个部件在第一次试车时,使用寿命最短不足一天,最长也不到200小时,成为制约生产运行的瓶颈。在装置运行初期采用的德国进口产品,每台部件组合造价高达880万元,使用仅70多小时就碎裂失效。当时我们搜集的资料显示,日本专门为煤直接液化研制的阀芯也仅仅使用72小时便失效,各国开发的同类高差压调节阀最长的使用时间仅为1008小时。”胡庆斌向记者回忆着生产线运转初期的生产状况。

  为解决这一“卡脖子”的关键技术,国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司组建创新工作室,集中公司技术人才成立研发团队,针对煤直接液化生产线关键部件生产工艺展开技术攻关。

  技术攻关成果享誉全球

  攻关团队根据实践经验,敏锐发现了减压阀结构上存在的问题,果断提出了进行国产化的改造建议,使阀门使用寿命大幅提升。

  在公司的创新工作室展柜里,一个使用了几天就已经碎裂的进口减压阀和一个已经使用了2000小时仍基本完好的国产阀摆放在一起,差距一目了然。

  “从技术层面来说,我们是依据流体力学理论,重新核算了阀门的结构形式,并采用表面涂层硬化技术,最终制造出了纯国产化的产品。进口部件最长的使用记录是72小时,我们的新产品使用寿命稳定在2500小时。整套系统可实现连续在线切换运行,为煤直接液化的产业化清除了一大障碍,每台阀组的费用也降低为220万元,全套4台阀组节约2600万余元。”吕昭解释说。

  2009年至今,随着一项项关键技术的突破,国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司的煤直接液化技术集成,已获专利授权213项,核心工艺获美国、俄罗斯、欧盟等9个国家和地区的发明授权。

  公司党委副书记李瑞光说:“目前我们生产线的设备国产化率已达到98.39%,在拉动国内上游产业经济增长的同时,也提高了国内诸多厂家的关键设备研发生产能力。随着耐磨离心泵、耐磨球阀、GRAYLOC法兰、煤气化炉煤烧嘴、煤气化HPHT飞灰过滤器陶瓷滤芯、高差压减压阀等关键设备陆续实现国产化,终结了洋货暴利,彻底解决了国外设备‘卡脖子’困境,同时也赢得了国际同行的广泛尊重。”

  在煤化工行业的从业人员看来,国家能源集团这条全球首创的百万吨级直接液化生产线极具魅力。俄罗斯、蒙古、美国、德国、英国、日本、澳大利亚等国能源部门和科研机构已经或正在派人到煤直接液化现场学习取经。一位在设备安装期间日薪达1850美元的外国专家还表示,愿分文不取留在这里做“服务工作”。(张景阳)

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