在全球能源結構轉型與“雙碳”目標深入推進的時代背景下,傳統能源行業的綠色低碳化升級已成為必然選擇。作為延長石油集團旗下的重要技術研發機構,西北化工研究院(簡稱“西北院”)長期致力于煤炭清潔高效利用技術的創新與突破,其研發并成功產業化的多元料漿氣化技術,正成為推動能源化工行業實現低碳綠色發展的一把關鍵鑰匙,在環保科技領域綻放出耀眼的光芒。
多元料漿氣化技術,是一種將煤炭、石油焦、生物質等含碳資源與水或油制成料漿,在高溫高壓條件下與氧氣或空氣進行部分氧化反應,轉化為以一氧化碳和氫氣為主的合成氣的先進工藝。這項技術的核心優勢在于其卓越的“適應性”與“清潔性”。
技術本身是資源高效利用與清潔轉化的典范。 傳統的煤氣化技術往往對原料煤的品質有較高要求。而西北院開發的多元料漿氣化技術,通過獨特的工藝設計和催化劑體系,能夠高效處理高灰分、高硫分、高灰熔點的劣質煤,甚至可以將石油焦、瀝青、有機廢水污泥以及部分生物質等作為原料或摻混原料,實現了對低價值、難處理資源的“吃干榨凈”。這不僅拓寬了原料來源,降低了生產成本,更從源頭減少了固體廢棄物的產生,契合循環經濟的理念。在氣化過程中,通過高溫高壓環境,原料中的硫、氮等雜質元素絕大部分被轉化為易于脫除的硫化氫和氮氣形態,為后續合成氣的深度凈化與資源化回收(如生產硫磺、硫酸)創造了有利條件,顯著降低了二氧化硫、氮氧化物等污染物的最終排放。
該技術是碳減排與產業鏈延伸的重要節點。 由多元料漿氣化技術產生的合成氣(CO+H2),是現代化工不可或缺的“萬能原料”。基于此平臺,可以靈活向下游延伸出多條低碳化、高附加值的產品鏈:
1. 綠色能源方向:合成氣經變換、凈化后,可用于生產低碳足跡的甲醇、氫氣,作為清潔燃料或化工原料;進一步通過甲醇制汽油(MTG)、甲醇制烯烴(MTO)等技術,生產高價值化學品,替代部分石油路線。
2. 碳資源循環方向:通過配套的碳捕集、利用與封存(CCUS)技術,可以相對經濟地從合成氣凈化過程中捕獲高濃度的二氧化碳,用于驅油、生產食品級二氧化碳、或作為化工原料生產尿素、碳酸酯等產品,實現碳資源的循環利用,直接助力減碳目標。
3. 電力多聯產方向:采用整體煤氣化聯合循環(IGCC)或多聯產系統,將清潔氣化與高效發電相結合,在提供電力的同時聯產化工產品,整體能源利用效率和環保性能遠優于傳統分產方式。
西北院在推動該技術產業化應用的過程中,始終堅持自主創新與工程化實踐相結合。通過持續的技術迭代優化,其氣化裝置在運行穩定性、碳轉化率、冷煤氣效率等關鍵指標上已達到國際先進水平,并且形成了具有自主知識產權的全套工藝軟件包和關鍵設備設計制造能力,打破了國外技術壟斷,為我國大型煤化工、化肥、能源等項目的建設提供了堅實可靠的技術支撐。
在“綠色發展”和“科技創新”雙輪驅動下,延長石油西北院的多元料漿氣化技術將繼續發揮其核心平臺作用。 研發重點將進一步向與可再生能源耦合(如利用綠電制氫補充合成氣)、與生物質/廢棄物共氣化以降低化石碳比例、與更高效的CCUS技術集成、以及智能化運行控制等前沿方向深化拓展。該技術不僅是解決當前高碳資源清潔利用難題的利器,更是構建未來“原料多元化、產品高值化、過程低碳化”現代化工體系的重要基石。
總而言之,延長石油西北院憑借在多元料漿氣化技術領域的深耕與創新,成功地將一項環保科技轉化為了推動行業綠色變革的實踐力量。它不僅是企業實現可持續發展的技術保障,也為我國乃至全球在保障能源安全的應對氣候變化、實現碳中和目標,提供了一條切實可行的技術路徑,彰顯了中國企業在環保科技領域的責任擔當與創新實力。