PDF《2017 年度国家科学技术进步奖推荐项目 公示材料》

2017 年度国家科学技术进步奖推荐项目 公示材料

一、项目名称 煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用

二、推荐单位意见 煤炭是我国的主体能源,推进煤制油和煤制烯烃等现代煤化工 技术发展、开辟油品和基础化学品原料多元化的新途径,是实现煤炭 资源清洁低碳利用的主要技术途径, 也是保障我国能源安全和经济发 展的重大战略举措.

由神华集团有限责任公司等

21 家单位共同完成的 煤制油品/ 烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用 项目,以国家

863 相 关课题为支撑,攻克了核心技术首次工程放大、关键超大超厚设备研 制、系统集成稳定性及可靠性、安全稳定长周期运行等一系列世界性 技术难题, 成功建设运营了世界首个百万吨级现代煤直接液化和六十 万吨级煤制烯烃工程,取得了重要创新成果:

1、首创了高效大型现 代煤制油品和烯烃工程化技术;

2、研发了超大超厚大型化工装备设 计及制造技术,实现了现代煤化工核心装备的中国创造;

3、首创了 现代煤化工系统集成与运行技术;

4、突破西部缺水区煤化工节水与 高难度废水处理技术;

5、首创了煤化工 CO2 捕集、咸水层封存与监测 成套技术,建成世界首个

10 万吨级煤化工 CCS 示范工程. 该项成果整体技术达到国际领先水平,引领和支撑了我国现代 煤化工产业的发展,已在内蒙古、陕西、新疆、宁夏等煤炭主产区推 广应用,使我国成为世界现代煤化工产业规模最大、技术最先进的国 家,占领了现代煤化工技术制高点. 项目获授权发明专利

113 项,获中国专利金奖

1 项,获省部级 科技进步奖特等奖

2 项、一等奖

3 项. 推荐该项成果为国家科学技术进步奖特等奖.

三、项目简介 该项目属化学工程技术领域. 中国富煤缺油,2015 年石油对外依存度 60.6%,乙烯当量自给 率49.6%, 煤炭占化石能源基础储量的 94%, 加快发展煤直接液化、 煤制烯烃为代表的大型现代煤化工技术是我国经济发展的重大需求, 对我国经济发展和国防安全具有重大战略意义,可以应对地缘政治 对进口石油和烯烃的影响. 经国家 六五 七五 八五 技术攻关和国家

973 、

863 、 科技支撑项目支持,经过三十多年研发,开发了煤直接液化核心工 艺;

攻克了煤直接液化和煤制烯烃工程放大、关键装备与超大超厚 设备制造、系统集成的稳定性和可靠性、装置安全稳定长周期运行 等系列世界性难题,形成自主知识产权的百万吨级煤直接液化、60 万吨级煤制烯烃成套技术,标志着我国成为全球率先掌握煤制油品/ 烯烃为代表的大型现代煤化工成套技术的国家.该项目实现了五大 创新: 1. 首创了高效大型现代煤制油品和烯烃工程化技术.发明了纳 米级、高分散零距离接触煤直接液化催化剂,首创了避免产物二次 分解的直接液化工艺和低气含率的浆态床反应器技术,开发了薄层 流化床甲醇制烯烃技术. 2. 突破超大超厚装备设计及制造技术,实现了现代煤化工核心 装备的中国创造.开发了 2.25Cr-1Mo-0.25V 材料窄范围成分控制与 多包合浇技术,研制了超大超厚锻焊结构高压临氢煤液化反应器. 国内首次开发了60000Nm3/h ( O2 ) 大型空分和煤制氢能力280000Nm3/h(H2)变压吸附(PSA)成套装置. 3. 首创了现代煤化工系统集成与运行技术.对煤直接液化

54 个单元进行了系统集成,攻克了高固含量物流主流程操作、反应器 结焦和矿物质沉积等难题.对煤制烯烃

46 个单元进行了系统集成, 开发了煤制烯烃能量匹配与原料气高效分配等系统集成技术,实现 了MTO 反应热的高效利用. 实现世界首个煤直接液化和煤制烯烃工 程长周期稳定运行. 4. 突破西部缺水区煤化工节水与高难度废水处理技术.开发了 高浓难降解高生物毒性有机废水选择性多元协同强化催化降解新技 术及生物与化学耦合分级处理关键技术、 煤矿矿井水高效利用技术、 现代煤化工大型集成化空冷节水与废水再生可调控分质回用技术等, 为西部煤炭主产区发展现代煤化工产业提供了节水技术支撑. 5. 首创了煤化工 CO2 捕集、咸水层封存与监测成套技术,建成 世界首个

10 万吨级煤化工 CCS 示范工程.通过压裂增渗、分层统 注攻克了鄂尔多斯盆地陆相低渗储层规模化实施 CO2 封存的世界难 题, 已累计注入 30.26 万吨 CO2, 提高了我国在国际气候战略博弈的 话语权. 该项目获授权发明专利

113 项 (其中国外授权

9 项) , 制定国家、 行业及企业标准

32 项.获中国专利金奖

1 项、省部级科技进步奖特 等奖

2 项,一等奖

3 项. 近三年新增销售额累计近

300 亿,创造利税近

70 亿元.成果已 在内蒙古、陕西、新疆、宁夏等我国煤炭主产区得到推广,直接液 化在建

2 套,规模

216 万吨;

煤(甲醇)制烯烃建成投产

10 套,产能556 万吨,在建

4 套,规模

213 万吨;

煤直接液化已与俄罗斯达 成技术转让意向.成套技术整体达到国际领先水平,大大推动了我 国现代煤化工产业的发展.

四、客观评价

(一)国家级项目评价: 该项目获得了国家

863 计划、973 计划、科技支撑计划支持, 相关项目评价意见如下: 1. 煤直接液化高效催化剂

863 计划课题 (编号 2001AA524010)

2005 年3月24 日意见如下:开发了以二价铁盐为主要原料的煤直接 液化催化剂及其制备工艺. 在煤直接液化小型连续装置上验证了催化 剂的活性,结合神华集团煤直接液化项目

100 万吨/年成品油生产线 先期工程,完成了催化剂制备工艺软件包的开发. 2. 煤直接液化关键技术

863 计划课题 (编号 2003AA524030)

2007 年1月12 日意见如下:利用 0.18 吨/天连续试验装置(BSU)和6吨/天工艺开发装置(PDU)完成了示范工程配套技术和关键技术的 研发,开发了具有自主知识产权的煤直接液化工艺,完成了

100 万吨 /年煤直接液化工艺包设计. 3. 大规模煤炭直接液化的基础研究

973 项目所属课题 (2004CB

217603、2004CB217604)2009 年9月18 日意见如下:揭示 并掌握了前沥青烯与沥青烯在不同反应阶段的动力学特征, 提出了反 应器传质有关的前沥青烯与沥青烯反应动力学规律;

发展的利用床层 压力脉动型号提出相含率参数的新方法、 煤直接液化反应动力学的人 工神经元网络模型等也具有创新性. 4.

30 万吨煤制油工程高浓度二氧化碳捕集与地质封存技术 开发及示范 科技支撑计划项目(编号 2011BAC08B00) ,2016 年6月30 日意见如下:研发了选址及容量评估等

7 项关键技术,建设了 我国首套

10 万吨/年CCS 全流程示范工程, 完成注入任务 30.26 万吨, 综合监测显示安全稳定. 在低孔低渗咸水层 CO2 封存技术方面具有创 新性,具有重要实际价值和示范意义.

(二)获奖情况 1. 一种煤炭直接液化的方法,ZL200410070249 ,2012 年获得 第十四届中国专利奖金奖. 2. 百万吨级煤直接液化关键技术及示范 ,2011 年中国煤炭工 业协会科学技术奖特等奖. 3. 神华包头煤制烯烃示范工程成套工业化技术开发及应用 ,

2013 年获得中国石油和化学工业联合会科技进步奖特等奖. 4. 神华

10 万吨级 CCS 示范项目 ,2014 年获得中国石油和化 学工业联合会科技进步奖一等奖. 5. 煤直接液化高效催化剂 ,2006 年获得中国煤炭工业协会科 技奖一等奖. 6. 六万 等级内压缩空分装置,2012 年获得中国机械工业科 学技术奖一等奖. 7. 一种高分散铁基煤直接液化催化剂及其制备方法 , ZL03153377.9

2013 年获得第十五届中国专利优秀奖.

(三)专家鉴定意见 1.

2011 年7月4日,中国煤炭工业协会对 神华集团百万吨级 煤直接液化关键技术及示范项目 进行成果鉴定,鉴定意见:项目开 发并成功应用了百万吨级煤直接液化关键技术, 使我国成为世界唯一 掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家,总体技术水平世界领先. 成功建成了世界首套百万吨级煤直接液化示范工程, 并实现了安稳长 满优运行,填补了国内外空白.对我国实施石油替代战略,保障国家 能源安全具有重大战略意义. 2.

2012 年5月28 日,中国石油和化学工业联合会对 神华包 头煤制烯烃示范工程成套化工业技术开发及应用 进行科技成果鉴定. 鉴定意见: 形成了世界首套煤制烯烃成套工业化技术, 总体处于国际 领先水平. 3.

2014 年7月6日,中国石油和化学工业联合会对 神华

10 万吨级 CCS 示范项目 成果进行鉴定,鉴定意见: 神华

10 万吨级 CCS 示范项目创新性强,总体达到国际先进水平,在低孔低渗咸水层 二氧化碳封存方面达到国际领先水平 .

五、推广应用情况 鄂尔多斯煤直接液化和包头煤制烯烃首套工业装置建设和成功 运行,近三年新增销售额累计近

300 亿,创造利税近

70 亿元.项目 成果已在内蒙古、陕西、新疆、宁夏等我国煤炭主产区得到推广, 直接液化在建

2 套,规模

216 万吨;

煤(甲醇)制烯烃建成投产

10 套,产能

556 万吨,在建

4 套,规模

213 万吨;

煤直接液化已与俄 罗斯达成技术转让意向.大大推动了我国现代煤化工产业的发展, 取得了良好的经济效益和社会效益. 主要应用单位情况表 序号应用单位名称 应用技术 应用的起止时间 应用单位联系人 /电话 应用情况

1 宁波富德能源有限公司 甲醇制烯烃技 术(60 万吨/年 烯烃规模)

2010 年-2013 年 武祥东

13910207712 已投产

2 陕西延长中煤 榆林能源化工 有限公司 煤制烯烃成套 技术(60 万吨/ 年烯烃规模)

2008 年-2014 年 张泽龙

18966951818 已投产

3 中煤........