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2019/05/14 来源:葫芦岛信息港

导读

陈俊武:很有必要将煤化工技术作为战略储备被誉为我国催化裂化工程技术的奠基人,曾与炼油工业的多项 共和国 息息相关。曾两度进入煤制油领

陈俊武:很有必要将煤化工技术作为战略储备

被誉为我国催化裂化工程技术的奠基人,曾与炼油工业的多项 共和国 息息相关。曾两度进入煤制油领域,耄耋之年又指导攻克了煤制烯烃的世界性难题,演绎了一位老兵新传的传奇。潜心石油替代能源战略研究,担负了国家新建煤制油、煤化工项目的技术把关。他,就是中国科学院院士陈俊武。

20世纪90年代,面对我国石油资源不足,原油对外进口依存度逐年递增的现实,中国科学院院士陈俊武默默地开始关注国家能源战略问题。作为中国国际咨询公司顾问和知名技术专家,他先后参加了神华集团、宁煤集团、中科院太原煤化所、兖州煤业集团等多个煤制油和煤制烯烃项目预可研、可行性研究评审,成果鉴定和技术评审,积极为我国现代煤化工产业献计献策,有力地促进了具有我国自主知识的煤制油和煤制烯烃技术的开发。

对于我国的煤化工技术以及煤化工现状,陈俊武院士有着自己独特的思考。近日,中国经济导报在中石化洛阳工程有限公司专访了已有90岁高龄的中科院院士陈俊武。

中国经济导报:国际低油价可能还要持续一段时间,我国煤化工现在遇冷,我国能源战略是否需要调整?

陈俊武:在国际上像中国这样仍然以煤为主要能源的国家太少了,德国等许多国家甚至已经不用煤,石油、天然气这样的能源占主要地位,再加上风能、太阳能、核能,当然核能现在还有些争议。

美国以前也多用煤发电,现在因为天然气比较多,把煤逐渐解放、替代了。但是中国没有那么多天然气,虽然有可再生能源发电,但只能替代20%或者30%。所以,中国以煤为主尤其是靠煤发电起码还得延续100年,200年也有可能。

中国经济导报:烧煤会产生很多问题,现在全国各地出现雾霾天气,很多人归结于烧煤,当然还有汽车尾气排放。如何解决烧煤产生的问题?

陈俊武:烧煤的确会产生很多问题,但富煤、少油的自然禀赋又注定我国不能不让人烧煤。事实上煤发电是可行的,但是需要脱硫、脱硝,回收排放的二氧化碳,处理污染。煤的清洁燃烧在国外是一个很早的课题。

中国经济导报:煤化工就是煤清洁化利用的重要手段?

陈俊武:我国煤的用量很大,其中直接燃烧占到9/10;煤化工用量很少,只有1/10。煤化工又分为传统煤化工和新型煤化工。传统煤化工是煤制成化肥,煤焦化后做成电石、乙炔;新型煤化工则是将煤制成甲醇(一碳化工),然后以甲醇为中心和起点,做成二碳化工乙烯、三碳化工丙烯,然后制成更多产品。传统煤化工国内已经有很多项目,产品质量不佳、效益不好、环保也有问题。传统煤化工正在向新型煤化工过渡。新型煤化工目前投资很大、规模很小、有的工艺还不成熟,工艺成熟的也就有MTO、MTP。可以说,新型煤化工还在起步阶段,虽然方案很多,但都处在实验阶段,大量推广得不多。

中国经济导报:我国的煤化工技术在国际上居于什么水平?

陈俊武:我们近10几年来才开始重点开发新型煤化工,以前都是传统煤化工,或者引进一些国外技术,没有自己的东西。但是新型煤化工这些年在中国搞得不错。我们做了很多研究、建设了很多装置,有的装置规模还比较大。中国这方面发展很好,国外并没有这些,因为他们多是用天然气。天然气很简单,甲烷很容易就可以变成很多东西。新型煤化工则很复杂,人家不需要过多研究,我们则因为自然禀赋的问题必须研究。

中国经济导报:既然煤化工是我国能源替代的一个重要方向,为什么国家现在严格限制煤化工项目上马?

陈俊武:中国人习惯于盲目竞争。现在煤多了,国家要限制发展、减产能。一些煤炭企业觉得把煤矿关了可惜,想为煤炭找一条出路。一听说有煤化工,觉得把煤炭变成煤化工原料,需要削减的产能就可以不用削减,可以解决燃眉之急。他们因为只是要处理自己的煤炭资源,对化工市场不了解,所以往往随便找个煤化工项目,但市场不是这么简单。刚开始中国市场比较粗放,煤化工产品甚至石油产品没有那么多,只要生产出来就可以用,品种、牌号都不需要太讲究。现在市场过剩,煤化工产品需要提次,企业需要建设一系列工艺装置和环保设施,还得考虑产品怎么升级,不能是初级的聚烯烃。煤矿矿主就无能为力了,也拿不出那么多钱来。

中国经济导报:现在煤化工产品大多是大路货、市场竞争又比较无序,那么应该怎么推动煤化工发展?

陈俊武:现在我们先要把技术搞起来,做战略性的技术储备,不是马上就用。现在很多人认为,搞了煤化工技术就能卖出去、就能建厂,就可大量推广。这不是我们的初衷。如煤制油技术,虽然现在成本很高,但必须得储备有这个技术。万一打仗,我国石油资源只能解决自己需求的30%,需要煤制油作为国家战略性能源替代。

中国经济导报:煤化工技术如煤制油虽然目前是作为储备技术而存在,但有没有可能在某一天取得突破,变得比较经济,从而大量推广应用?

陈俊武:这个不是太容易。虽然我们的技术在不断进步,但是国际上以煤炭为原料开展煤化工利用的国家很有限,已经不大搞煤化工研究。只有中国一家为了我们的禀赋资源在研究,所以竞争的程度不够,成本很高。

中国经济导报:是不是说,因为没有竞争也没有可以学习借鉴的国际同行,所以我们的煤化工技术提高难度很大?

陈俊武:不完全是这个原因,还有一个怎么算账的问题。煤化工一般是把固体变成气体然后变成液体,固体不能直接变成液体。煤直接制油虽然很时髦,但难度很大。国外搞了很多年也没有多大成果。我国现在煤制油直接液化做的比较好的代表是神华集团。

2008年12月31日,神华集团鄂尔多斯煤直接液化示范工程条百万吨级生产线,打通全部生产流程,顺利实现产出合格的柴油和石脑油,使我国成为世界上个掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。

神华集团原计划一开始建设3条生产线,规模达到300万吨/年,评估后上的第1条生产线(年产100万吨油品)投资就超过了100亿元,远大于炼油厂的投资,当时我国的炼油厂也就是几百万吨/年。当时审批神华煤制油项目时我就提出来, 那么大规模是浪费国家资源,因为风险很大 。以石油催化裂化来说,我们也是从60万、120万到200万、300万开始的,再缩小也可以到十几万、几万吨。这个放大就是一个过程。现在他们建了一条生产线,形成100万吨/年的生产能力,掌握了技术,运行还可以。当然,成本还是高,还不可能大量推广。

中国经济导报:据我所知,您当年一毕业就选择了煤化工。是什么样的契机促使您选择从事煤制油工作,而不是在当时的东北工业中心沈阳呢?

陈俊武:从当时的环境来说,东北是中国的大工业基地,很多人都到东北去工作,我当时同班的同学也有不少去东北的。可是我去的时候,是朝着搞煤制油这个项目去的。

1947年我曾经有机会到煤都抚顺去了一趟。当初我们有一个老学长在那工作。他给我介绍,那里有一个非常特殊的工厂,就是能把煤直接变成石油。之前日本人没有开起厂来,他们正要考虑把这个工厂恢复起来。我听到以后感到非常高兴,要去这个工厂实现我的理想。这个煤制油工厂当初归抚顺矿务局管。抚顺矿务局工业处处长听了我的志愿,也非常支持我。我是到这个厂子的批的技术人员。

中国经济导报:30岁之前,您搞煤化工项目。国家大庆油田出来后就开始研究天然油炼油厂的设计、研究催化裂化。耄耋之年又是什么契机让您重拾煤制油的旧业呢?

陈俊武:说起来应该算客观环境的特殊现象,现在基本不会再有了。我国科学院、工程院院士当选后差不多都70岁左右了。我们那个时候没有退休的说法,一般人当选院士后会到院校、研究所象征性地上班,给别人原则性指导一下问题,大部分时间都是探亲访友。这是中国形成的不成规的习惯。像我这样在炼油设计单位的院士比较少。我觉得自己精力还不错、思维尚好,可以干点事情,所以要找点活干。

可是要干点什么呢?炼油工程我已经搞了几十年了,而且现在已经有很多没有退休的院士在研究,他们指导年轻人正合适。我就想找点新的事情干。

正好煤炭部门和中国国际咨询公司主动找我,说我年轻时搞煤化工有经验,希望我帮他们指导、评估一些重大项目。我觉得自己有过去的基础,新的东西可以学,就答应了。

中国经济导报:当时工作开展难度大吗?

陈俊武:当时我任组长,邀请许多专业人才做助手,有搞水利的、发电的、公用工程的,每个项目经常有十几个人参与。他们提了好多经验。我边学边用,不断有新东西在脑子里过,不断学习,取各家之长,形成了一个很好的评审的团队。有了电脑后,查询国外资料很方便,有了什么技术新进展,过两三天我就能知道。现在所有的重大煤化工项目都由我们经手评审,干了15年了,一直没有停过,进展还算顺利。

中国经济导报:听说您通晓5国语言,您如果做到的呢?

陈俊武:应该是勤奋吧。勤能补拙嘛!我一辈子爱学习、爱钻研问题,可以算是 活到老、学到老 的一类人了。能源问题,我是近十几年才思考的,我在上搜集的资料,就有上千篇。中国有句古话:厚积而薄发。我一辈子积累的知识,为我解决像重油制烯烃、煤制烯烃等问题,提供了基础。有人给我总结了三句话:学习思考不倦,创新进取不止,始终保持孜孜求索的精神。

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什么是甲醇制烯烃(DMTO)技术

乙烯和丙烯是重要的基本有机化工原料,其传统生产技术强烈依赖于石油资源。我国石油资源不足,煤炭相对丰富,煤制烯烃技术是连接煤化工与石油化工,实施石油替代战略、保障能源安全的重要战略方向。

煤制烯烃涉及煤气化、甲醇合成、甲醇制烯烃等多个技术环节,其中煤至甲醇相对成熟,甲醇制烯烃则是制约煤制烯烃的技术瓶颈。

甲醇制烯烃是实现煤制烯烃的关键核心技术,也是世界范围内具有挑战性的课题。不仅涉及个碳碳键形成和碳链定向增长控制等科学问题;还具有反应速度快、转化率高、强放热等反应和工艺特征,发展甲醇制烯烃技术必须解决与反应原理、催化剂、反应工艺相关的一系列科学和技术难题。目前开发成功的甲醇制烯烃技术主要有DMTO、中国石化的SMTO、美国UOP公司的MTO技术。

中国科学院大连化学物理研究所从上世纪八十年代初以来一直是国内该领域技术的开拓者和引领者,先后取得了DMTO技术催化剂、反应工艺等方面 零 的突破。

中石化洛阳工程有限公司(LPEC)从1997年开始就与开始与大连化物所在DMTO技术开发方面进行交流和探讨,在陈俊武院士的指导和带领下,着手进行DMTO工艺的工程技术开发。

2004年,中石化洛阳工程有限公司与中科院大连化学物理研究所和陕西新兴煤化工科技发展有限公司三方合作,利用中科院大连化学物理研究所的前期研究成果,共同进行由甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工业化成套技术的开发和推广工作。2005年在陕西华县建成了世界首套万吨级DMTO技术工业性试验装置,于2006年8月完成了世界首次甲醇制烯烃工业性试验,并于2006年8月通过技术鉴定。(作者:宋阳)

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