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【新时代 新作为 新篇章】国家战略下的内蒙古#煤炭#之变
 比精面粉还细的煤粉被送上生产线,在纳米级催化剂的作用下,经过极高温高压的分子裂变过程,最终变幻成矿泉水般清澈透明的石脑油、柴油,从生产线的尽头汩汩流出……

  这样“点煤成油”的魔术,在国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司,已整整上演了12年。12年来,从世界首条百万吨级煤直接液化生产线上流淌出的油品,在持续研发中品类日益丰富,不仅被输送到各加油站供老百姓日常使用,还在遥远的南极通过了极寒测试并进军航天等高精尖领域,昂首迈步更加广阔的应用空间。

  煤炭保有储量、产能和产量均居全国前列的内蒙古,从“挖煤卖煤”到能源革命,变要素驱动为创新驱动,在发展现代能源经济的时空坐标上,标出一条替代石油、煤炭洁净高效利用之路。2019年,内蒙古区内消耗煤炭4.2亿吨,占总产量的38.5%。

  不唯煤、延伸煤、跨越煤,当煤炭遇上“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,“乌金”之变,幻化无穷!

  “由黑变白”煤转化千姿百态

  一块黑黝黝的煤炭,一瓶无色透明的液体甲醇,两个分别装有“管式高压聚乙烯”和“釜式高压聚乙烯”白色小颗粒的玻璃瓶,在中天合创能源有限责任公司的展台上一字排开…… “煤炭通过煤气化制取甲醇,甲醇再通过MTO技术转化成乙烯丙烯,最终生产出聚乙烯、聚丙烯,实现由黑变白。”中天合创化工分公司副总经理柳先友介绍,他们的产品按生产牌号细分可达几百种,广泛用于纺织、家电、建筑等行业。

  一个个圆形巨罐连接成片,煤化工生产装置直耸云霄,拥有目前国内最大煤炭一体化项目的中天合创生产基地令人震撼。这个年产360万吨甲醇和137万吨聚烯烃产品的煤化工骄子,每年就地转化煤炭800万吨。

  “富煤、贫油、少气”,是我国能源“家底”的写照。煤炭在我国石化能源总储量中居于首位,高达90%,而石油和天然气储量总共不到10%。站在国家发展大局的制高点上放眼未来,内蒙古煤炭转化的战略意义显而易见。

  2008年底,世界首条百万吨级煤直接液化生产线在鄂尔多斯投产,2011年至2018年累计生产油品665万吨,实现营业收入374.4亿元。

  2009年3月,伊泰16万吨煤间接液化项目顺利产出国内煤间接液化工业化第一桶合格成品油。

  2013年,大唐克旗40亿立方米煤制天然气项目一期工程成功投运,天然气进入燃气管网向北京供气。

  2014年,中煤鄂尔多斯能源化工有限公司年产175万吨尿素项目打通全流程,年产尿素近200万吨,产值25亿元……

  来自内蒙古自治区能源局的数据显示,截至目前,全区煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇产能分别达到142万吨、17.3亿立方米、366万吨、112万吨;煤制甲醇、电石及下游产品和煤制化肥产能均居全国前列;煤焦化及煤焦油深加工等也让业内专家刮目相看。

  国家战略就是这神奇幻化的“操盘手”。煤炭资源在内蒙古就地转化为强劲电能,5条特高压输电通道在天地间书写着“煤从空中走、电送全中国”的时代传奇。2019年,全区火电装机8718万千瓦,居全国第三;外送电量2082亿千瓦时,居全国第一。

  “由短到长”煤延链开枝散叶

  粗细不一的管道迂回穿梭,高低不同的反应塔鳞次栉比。鄂尔多斯独贵塔拉工业园区内,内蒙古伊泰化工有限责任公司120万吨/年精细化学品项目宛如一株煤化工巨树,在茫茫的库布其沙漠深深扎下了根。现在,它逐渐枝繁叶茂起来,17家上下游配套企业相继落地,伊泰出产的11种产品,成为这些企业的生产原料,不断延伸出一条条全新的产业链条。

  无毒无腐蚀的液体蚊香、可以制成防弹衣的高档尼龙、对海洋生物环保无害的深海钻油……在伊泰宁能精细化学公司的展示现场,由该公司15种产品衍生出的市场终端产品令人眼花缭乱。

  内蒙古安德力化工有限公司,拥有世界首创的“利用煤制费托合成油一步法制烷基苯工艺”,发明人兼公司副董事长张寒军介绍,烷基苯是日用化学品的基础原料,全国仅有5家生产企业。“我们对伊泰的产品进一步做深加工,比他们单纯卖柴油,附加值增加了30%至40%,这就叫做产业链的延伸。”他笑盈盈地说。

  产业链不断延伸,附加值持续提高。17个延长产业链项目,预计可增加产值80亿元。

  在鄂尔多斯大路工业园区,垣吉化工的生产原料来自于上游伊泰煤制油项目,而其产品又成为其下游——5万吨曜园橡塑及胶黏剂助剂项目的原材料。一条煤炭深加工产业链在同一园区被一延再延,寻常煤炭经过层层转化身价“水涨船高”。

  立足煤而不困于煤,依靠煤而不依赖煤。新时代,内蒙古千方百计推动产业链往下游延伸,价值链向中高端攀升。鄂尔多斯市通过延链、补链、强链,建成全国最大的现代煤化工产业集群。

  内蒙古自治区能源局负责人介绍,我区已形成多条煤转化产业链条,建成煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等国家级现代煤化工基地,煤化工产业发展高歌猛进、后劲十足。

  “由旧转新”煤升级动能无限

  鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇,全球第一桶现代煤化工技术制取油品在这里产出。如今,这里又发生了哪些鲜为人知的新变化?

  “10多年来,我们一直在做油品的持续研发,开发了高品质煤基沥青、煤基航天煤油等新产品,煤制油技术更新到第二代,获得了200多项专利。下一阶段,公司将继续推动科技成果研发转化,开发稀缺性高端产品市场。”国家能源集团鄂尔多斯煤制油分公司党委书记、执行董事陈茂山告诉记者,煤直接液化技术产出的油品与传统油品相比,更清洁、凝点更低、安定性更好。

  科技创新是第一驱动力!短短十几年,内蒙古的煤炭转化高新技术产业从无到有、从少到多、从弱到强、势头迅猛,汇聚起发展现代能源经济的磅礴力量,为经济高质量发展蓄积新动能。

  走进乌海这座资源型城市,人们随处都能“听到”煤炭转化的雄壮“大合唱”。

  “焦炉煤气用作生产玻璃纤维燃料,疏矸水变成可以喝的‘纯水’,煤矸石等矿山废渣化作新型建筑材料。在我们企业,煤炭被吃干榨尽。”乌海市泰和煤焦化集团负责人骄傲地说。正是靠着打造绿色发展循环产业链的“看家本领”,泰和集团成为传统企业转型发展的耀眼明星。

  传统产业转型升级、技术革新“腾笼换鸟”。投资一批高端项目、技改一批低端项目,乌海市围绕煤焦化工、氯碱化工两大主导产业布局创新链,向精细化、高端化、终端化转变,奏响新旧动能转换“最强音”。如今,乌海市煤焦化企业全部达到年产百万吨的生产能力,技术装备水平国内领先,原煤就地转化率由建市初期的不足20%提高到现在的90%以上。

  内蒙古自治区能源局负责人告诉记者,内蒙古的煤制油、煤制气等现代煤化工发展在全国处于领先水平。目前,全区煤电、煤化一体化比重达到90%;铝产业中,煤电铝一体化率达到70%以上;新型煤化工一体化率达到100%。

  以煤为基,点煤成金!“煤老大”洗去一身煤渣,幻化成一款款高精尖产品的核心原料,内蒙古煤炭转化道路越走越宽广,努力书写现代能源经济的亮丽答卷。

  一块煤的产业链究竟有多长,它还能变身成什么新模样?内蒙古脚步不停、探索依旧!(内蒙古日报)

人类要迈向更远的未来,离不开核能的创新与发展。当“四代堆”的概念不足以指引未来时,核能行业人士不禁开始探寻,未来的核能系统应该是什么样子?

带着这一思考,合肥灵渔科技咨询有限公司(简称“灵渔咨询”)提出了一种“核能协同网络”的第五代核能系统的概念,打破前四代核能系统开发沉溺于单堆演化的固定思维模式,使核能开发从“单堆改进提升的旧套路”转向“网络系统优化的新范式”。

日前,中国科协发布了2020“重大科学问题和工程技术难题”,“第五代核能系统会是什么样子?”也被列为重大科学问题之一。据记者了解,该问题是我国从能源市场需求出发,对未来核能系统进行的一次主动思考,改变了以往被动消化吸收外来概念的老路子。

“第五代核能系统有望使我国主导并输出相关概念和思想,从而引领世界核能创新。”中国科学院院士邹才能评价道。

从单堆演化到多堆协同

目前,核能的发展可分为四代——一代是验证工程可行性的试验型产品;二代是商业上可行的批量化产品;三代是希望经济性和安全性进一步提升的演化型产品;四代则是重新设计、全方位提升的下一代产品。

“提到核能的未来,很多人立马会想到‘四代堆’,但‘四代堆’的概念却给人一种错觉和误导。就好像意味着三代要取代二代,四代要取代三代一样。”灵渔咨询时靖谊博士告诉《中国科学报》,“其实,这并不一定就是核能未来的样子。”

实际上,前四代堆的划分是典型的单堆演化思维,过分关注了单个核能系统自身,在大系统和市场化思维方面非常不足。第五代核能系统则是由“堆群”组成的核能协同网络整体,“堆群”中可能存在着不同的堆型,不同堆型的任务分工也各有侧重。

“白天可再生能源发电多的时候,它就可以少发一点电,进入休息状态或是去干点别的。”时靖谊举例称,“就好像一个生态公园,白天放风筝、跑步、骑车的人多一点,晚上则跳广场舞、散步的人多一点。”

灵渔咨询研究认为,这种系统具有系统性、灵活性和多能性三大特点。系统性是其最大特点,意味着未来核能系统的开发不再像过去那样仅盯着单个反应堆系统,而是考虑堆与堆之间的协同,强调从大系统出发解决问题。其次,系统的设计也要从能源系统出发,研究其对核能的需求和要求。同时考虑核燃料资源利用的全寿期,管住反应堆的“吃喝拉撒”,首尾兼顾。

灵活性是第五代核能系统的核心要求。首先,它必须要能为电网提供平衡调节能力。“电网要它出多少力就出多少力,而不像现在的核能系统那样,不管什么时候都在出大力。”时靖谊说。其次,核能协同网络还得提供灵活部署的能力,为应急救灾等场景提供支持。“就像互联网公司线上平台一样,疫情期间能快速扩容,疫情结束后还能缩容。”

多能性则是第五代核能系统的内涵要求。今天的核能利用主要是发电,而未来的核能还将在工艺供热、海水淡化、核能制氢等方面发挥重要作用。在邹才能看来,未来,第五代核能系统还将更加灵活地融入和支持“智慧能源”的多能协调,发挥多能担当,助力电网、工业、运输等领域的深度脱碳,推动构建“清洁低碳、安全高效”能源体系。

有望引领世界核能创新

邹才能认为,第五代核能系统的概念落地和最终建成具有“四个革新、一个引领”意义,即实现由产品推动转向需求拉动的开发观念革新、由单堆演化转向网络优化的开发模式革新、由基荷能源转向平衡调能的应用观念革新、由单一发电转向多领域供能的应用场景革新,从而引领世界核能创新。

“我们与国外最大的差距不是装备与技术,而是对未来核能的理解与思考。”在时靖谊看来,核能的创新与发展需要思想先行、理念先行,如果理念和思想上是别人的,则很难摆脱跟随式发展和逆向式设计的长期思维定势,以至于长期追赶、长期落后。

核能的发展需要有未来观,即从未来看现在。灵渔咨询研究认为,率先提出第五代核能系统的概念,虽然在对未来的认识上做到了领先一步,但在技术上仍存在关键挑战,包括单堆的研发、堆与堆之间的协同、单堆的整体性测试枢纽。此外,思想认识层面也需要在研发群体和利益相关者之中形成共识,打破原有的固有思维限制。

“第五代是一个核能协同网络的概念。既然是网络,我们就可以先建一部分,先行先试,不断优化、不断完善、不断扩充。”时靖谊表示,我国现有能源系统可为第五代核能系统的开发提供30年的战略机遇期,在这30年内我们有望实现第五代核能系统初级阶段的落地,即实现第五代核能系统的最小可用产品。

“第五代核能系统将引领中国走向未来核能开发的前沿,并将带动核能开发新基础设施的建设和发展。30年后,谁能说主导未来核能的不会是我们呢?”时靖谊说,千里之行,始于足下。路虽远,行则至焉。https://t.cn/A675OtPx


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