近日，國(guó)家能源集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司百萬噸直接液化生產(chǎn)線的例行檢修進(jìn)入了沖刺階段，這條龐大的生產(chǎn)線將開足馬力向著全年生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)繼續(xù)前進(jìn)。

“隨著自主創(chuàng)新技術(shù)不斷突破，我們生產(chǎn)線國(guó)產(chǎn)化率超過了98%。這意味著這條全球首創(chuàng)的煤直接液化生產(chǎn)線，已被我國(guó)牢牢掌握在手中。”在公司創(chuàng)新工作室，煤液化生產(chǎn)中心業(yè)務(wù)經(jīng)理呂昭告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

技術(shù)集成催生創(chuàng)新原動(dòng)力

記者在采訪中了解到，國(guó)家能源集團(tuán)煤直接液化生產(chǎn)線的核心生產(chǎn)工藝為我國(guó)自主研發(fā)、全球首創(chuàng)。但這條生產(chǎn)線上多個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵部件曾一度依靠進(jìn)口，壽命短、價(jià)格高，長(zhǎng)期制約著煤制油的生產(chǎn)效率。

公司副總經(jīng)理胡慶斌告訴記者：“不同于原油煉制成品油的石化裝置，煤直接液化裝置在傳統(tǒng)的氣、液兩相工藝介質(zhì)外，增加了煤粉工藝介質(zhì)，是氣、液、固三相介質(zhì)在高溫、高壓、高硫環(huán)境中的催化加氫反應(yīng)。其工程化過程中存在防止結(jié)焦、沉積、堵塞、磨損、腐蝕等大量的世界性技術(shù)難題。解決這些難題只能從關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件著手，自主創(chuàng)新研發(fā)。”

煤液化高差壓減壓閥，是一個(gè)外形設(shè)計(jì)、合金成分要求極為苛刻的關(guān)鍵部件，缺少了這一部件，整個(gè)生產(chǎn)線就會(huì)停轉(zhuǎn)。在擁有自主核心技術(shù)之前，國(guó)家能源集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司一直依靠進(jìn)口該部件來保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

“作為煤液化分離系統(tǒng)的核心設(shè)備，該閥要在420℃高溫的高含固介質(zhì)中承受16兆帕的壓差，承受的瞬間沖蝕力巨大。這個(gè)部件在第一次試車時(shí)，使用壽命最短不足一天，最長(zhǎng)也不到200小時(shí)，成為制約生產(chǎn)運(yùn)行的瓶頸。在裝置運(yùn)行初期采用的德國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品，每臺(tái)部件組合造價(jià)高達(dá)880萬元，使用僅70多小時(shí)就碎裂失效。當(dāng)時(shí)我們搜集的資料顯示，日本專門為煤直接液化研制的閥芯也僅僅使用72小時(shí)便失效，各國(guó)開發(fā)的同類高差壓調(diào)節(jié)閥最長(zhǎng)的使用時(shí)間僅為1008小時(shí)。”胡慶斌向記者回憶著生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)初期的生產(chǎn)狀況。

為解決這一“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)家能源集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司組建創(chuàng)新工作室，集中公司技術(shù)人才成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)煤直接液化生產(chǎn)線關(guān)鍵部件生產(chǎn)工藝展開技術(shù)攻關(guān)。

技術(shù)攻關(guān)成果享譽(yù)全球

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，敏銳發(fā)現(xiàn)了減壓閥結(jié)構(gòu)上存在的問題，果斷提出了進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化的改造建議，使閥門使用壽命大幅提升。

在公司的創(chuàng)新工作室展柜里，一個(gè)使用了幾天就已經(jīng)碎裂的進(jìn)口減壓閥和一個(gè)已經(jīng)使用了2000小時(shí)仍基本完好的國(guó)產(chǎn)閥擺放在一起，差距一目了然。

“從技術(shù)層面來說，我們是依據(jù)流體力學(xué)理論，重新核算了閥門的結(jié)構(gòu)形式，并采用表面涂層硬化技術(shù)，最終制造出了純國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品。進(jìn)口部件最長(zhǎng)的使用記錄是72小時(shí)，我們的新產(chǎn)品使用壽命穩(wěn)定在2500小時(shí)。整套系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線切換運(yùn)行，為煤直接液化的產(chǎn)業(yè)化清除了一大障礙，每臺(tái)閥組的費(fèi)用也降低為220萬元，全套4臺(tái)閥組節(jié)約2600萬余元。”呂昭解釋說。

2009年至今，隨著一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，國(guó)家能源集團(tuán)鄂爾多斯煤制油分公司的煤直接液化技術(shù)集成，已獲專利授權(quán)213項(xiàng)，核心工藝獲美國(guó)、俄羅斯、歐盟等9個(gè)國(guó)家和地區(qū)的發(fā)明授權(quán)。

公司黨委副書記李瑞光說：“目前我們生產(chǎn)線的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到98.39%，在拉動(dòng)國(guó)內(nèi)上游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，也提高了國(guó)內(nèi)諸多廠家的關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)能力。隨著耐磨離心泵、耐磨球閥、GRAYLOC法蘭、煤氣化爐煤燒嘴、煤氣化HPHT飛灰過濾器陶瓷濾芯、高差壓減壓閥等關(guān)鍵設(shè)備陸續(xù)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，終結(jié)了洋貨暴利，徹底解決了國(guó)外設(shè)備‘卡脖子’困境，同時(shí)也贏得了國(guó)際同行的廣泛尊重。”

在煤化工行業(yè)的從業(yè)人員看來，國(guó)家能源集團(tuán)這條全球首創(chuàng)的百萬噸級(jí)直接液化生產(chǎn)線極具魅力。俄羅斯、蒙古、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)能源部門和科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)或正在派人到煤直接液化現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)取經(jīng)。一位在設(shè)備安裝期間日薪達(dá)1850美元的外國(guó)專家還表示，愿分文不取留在這里做“服務(wù)工作”。