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文/迪世靖 （一） 当费舍尔和托普斯发明费托合成时，彼时的中国还处于军阀割据的混乱时刻。 此时，因为飞机和汽车用油的需要，阎锡山从德国购置了一套间接液化装置，在左云县吴家窑建立了育才炼油厂，计划借助山西丰富的煤炭资源开展煤制油，试验了一年未获得成功，随后中原大战爆发，煤制油就此搁置。 中原大战之后，阎锡山重回山西，购买了新的设备并聘请德国工程师再次尝试煤制油，此时的育才炼油厂已改名为燃料研究所，当研究所雄心勃勃的计划从煤焦化产品中提炼汽油时，“七七事变”爆发，日本进犯太原，燃料研究所的装备被掠夺运回日本，第二次煤制油尝试也未获成功。 在这之后，赵宗燠先生主导了之后中国的两次煤制油尝试。 赵宗燠，中国人造石油之父，中国科学院院士，爱国科学家，著名燃料化工学家、能源和环境保护专家。1935年，毕业于中央大学理学院化学系并留校任教，同年，赴德国攻读石油加工和石油代用品转换工程技术专业，在那里，他接触到了煤制油的真正面貌。 1939年，抗日战争进入相持阶段，由于日军的封锁，中国军队进口燃料的难度非常大，国民政府决定开展煤制油研制。在这样的背景下，赵宗燠先生从德国归来。 1941年，军政部汽油厂正式建立，厂址选定在重庆北碚宝源煤矿附近，在技术人员努力攻关下，“合成石油铁基催化剂”“合成石油镍基催化剂”等关键技术接连突破，并完成小试顺利出油。 虽然这个厂的建设得到政府的支持，但自建厂以来一直处于飘摇之中，在大家的努力下，低温干馏、裂解车间等相继建成，令人遗憾的是，也只能到这一步了，因资金的短缺，项目再也走不下去了。 这一放，就到了1949年1月，此时东北已全境解放，中国共产党决心重建东北工业，特恭请赵宗燠先生赴东北参加锦州合成油厂的重建，一大批爱国科学家听闻后，也回国参与建设，吉大、哈工大的部分学生也参与生产。1951年，新中国第一桶人造石油就这里诞生了！ 国内间接液化技术也就在这一阶段开始发展，1953年，中科院大连物化所组织建成了4500吨/年流化床中试装置，但由于当时中国工业化水平比较低，催化剂加工能力弱，催化剂在流化床中很快就粉碎了，装置未能顺利运行。 如果中国的煤制油当时坚持下来，也许就不必再交一遍学费了，煤制油的每次衰落与停滞，总是与石油有关的。 1959年，大庆油田发现，这对中国是一个极大的喜事，但对于煤制油来说，恰恰相反。煤制油比起石油化工，成本是一座不可逾越的大山，况且，在那个年代，石油极快增长的产量完全可以满足当时的能源需求，煤制油再次搁置。 （二） 这一放，就是30多年！ 虽然国家暂时搁置了煤制油，但当时大连物化所有一批学者坚持下来了，这一批做煤液化的科研人员从大连化物所分出来后，组织成立了后来的中国科学院山西煤化所，从此，山西煤化所开始了长达几十年的煤炭间接液化的技术攻关。 1980年，长达8年的两伊战争爆发，战争引发的石油危机震荡各国的经济，原油价格成倍增长，一批能源专家预感到将来可能面临的石油危机，呼吁国家启动煤制油研究，在这样的背景下，国家重启了煤制油的技术研究。 山西煤化所坚持，就给中国的煤炭间接液化带来了惊喜，1993年12月，山西煤化所在晋城化肥厂完成了2000吨/年的中试装置，产出了90号汽油，因为有着扎实、系统的技术攻关，这一中试装置运行良好，但是，2个月后，中试试验还是终止了。 原因还是跟以前一样，科研经费有限，煤制油技术经济性很难与石油化工竞争，而在当年，中国的经济并不发达，很难感受到石油短缺的威胁，因此，几乎大部分的科学家认为中国不适合发展煤制油。 煤制油行业又到了一个艰难的抉择期，加之第二代能源科学家们面临退休，山西煤化所也面临换届，研究煤制油的队伍会不会散，都是未知数，煤制油的命运又走到了一个未知的十字路口。 机遇总是给予有积累且敢于创新、勇于冒险的人。1997年，远在比利时李永旺作为中国科学院百人计划入选者被召回国并组织了山西煤化所煤制油技术攻关，并于次年成功地研制出了高性能的低温浆态床费托合成铁基催化剂，进入中试阶段。 而中试装置的放大所需要的资金对于当时的科研人员来说简直就是天文数字，科研经费很快就要花光了，关键时刻，一位朔州的煤炭民营企业家出现了，这是一个值得铭记的企业家。 王秀顺先生，也就是这位民营企业家，在煤化所为经费发愁的关键时刻，出资500万，而他的目的也就是想亲眼看见哪怕是一滴煤变成油，我对此表示由衷的敬佩。也就是这笔资金，中试试验提前动工。 2001年7月，中国科学院将煤制油项目列为首批启动的中科院知识创新工程重大项目，并支持了中试项目3000万元的经费支持，这也促进了国家科技部“863”计划“煤制油”重大项目的启动。 2002年，又一家民营企业出资1800万参与技术研发，这是煤制油史上又一个标志性的动作，这家民营企业就是内蒙古鄂尔多斯伊泰集团。 2002年9月，千吨级“煤制油”中试装置在山西煤化所成功运转，产出第一批粗油，接下来几年又经过多次试验，中科院山西煤化所完全掌握了低温浆态床合成油工艺技术和催化剂生产技术，生产出了十六烷值高达75的高品质柴油，2005年9月和2006年1月通过了国家科技部组织的对863计划能源领域项目验收和中科院组织的验收。 随着中试成功，山西煤化所这一阶段讨论的主要问题是下一步的产业化问题，在这样的背景下，中科合成油技术有限责任公司成立，伊泰集团出资2.27亿元，为第一大股东。随后不到三年的时间，技术团队在原有低温浆态床技术的基础上，又攻克了国际上最为先进的高温浆态床工业化技术。 2009年3月，利用煤化所的计算，伊泰16万吨/年合成油示范厂试车成功，中国真正的“人造石油”喷涌而出，中国人的煤制油梦想在经历了半个多世纪的风风雨雨后终于化为现实。2009年9月潞安16万吨/年合成油示范厂也一举开车成功。 示范工厂的成功也使得煤炭液化技术进入商业化阶段，2011年6月，我国最大规模的神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化商业装置决定采用自主研发的中科技术，彻底放弃谈判近十年、待价而沽的南非沙索公司技术，南非的沙索公司在中国煤制油市场铩羽而归，彻底退出中国市场。而这一项目也在日后获得了国家科技进步一等奖。 2016年投资550亿元的神华宁煤400万吨/年商业化项目建成并实现了一次性开车成功；2017年内蒙古伊泰杭锦旗120万吨/年和山西潞安100万吨/年两个百万吨煤制油装置相继建成。 至此，我国完全掌握了百万吨级煤炭间接液化工程的工业核心技术，成为全世界少数掌握该技术的国家之一。 （三） 当中科院山西煤化所的中试装置成功运行的时候，在山东的兖矿集团也在进行着煤制油的研究，就在这一年，兖矿集团从国外引进了一个博士，这名博士叫做孙启文，萨索的主任工程师。在萨索工作8年后，2002年回国加入兖矿集团，当然，离开的过程也并非一帆风顺。 回国后，兖矿集团迅速建立了一支煤制油团队，开发拥有自主知识产权的煤制油技术和工艺。2004年，年产4500吨油品的煤炭间接液化中试装置建成。 2005年底，兖矿集团对外宣布建成我国首套煤炭间接液化万吨级中试装置，并经鉴定达到国际先进、国内领先水平，震惊业内人士。 经过多年潜心钻研，兖矿集团创建了以生产油品为主的低温费托合成，以及联产油品、烯烃、化工产品的高温费托合成煤间接液化技术体系。 2011年，依托兖矿集团开发的拥有自主知识产权的煤间接液化关键及系统集成核心技术，陕西未来能源化工有限公司在陕西榆林成立，拉开了我国首套100万吨/年煤间接液化项目建设的序幕。 4年后，一座占地3000多亩的现代化生产装置在毛乌素沙漠拔地而起，兖矿榆林百万吨级间接液化项目一次投料成功，填补了我国百万吨级大型煤炭间接液化技术工业发展的空白。2018年，该项目斩获了中国煤炭工业协会科学技术奖当年唯一的特等奖。 科学的创新永无止境，此后的兖矿集团又成功研发了固定流化床高温费托合成技术，并于2018年又建成运行国内首套10万吨/年高温费托合成工业示范装置。 山西煤化所、伊泰、神华、潞安、兖矿、中科合成油、未来能源，这些企业在煤制油领域奋斗的历程，就是我国煤炭间接液化全部的缩影，他们的故事还在延续。 比起煤炭间接液化技术，煤炭直接液化技术从依赖国外资助到自主技术商业化落地，显得更为不平凡。 20世纪70年代末，煤炭科学研究总院煤化所液化室开始着手煤炭直接液化技术研究，因缺少经费支持，煤炭直接液化的开展也颇为波折。“八五”时期，煤炭直接液化没有了国家经费的支持，此时液化室的主要工作经费来源于与日本的合作。 因为想要寻找中国适合煤炭液化的煤种，日方与煤科总院合作，提供了一套实验装置并提供实验经费，但这也很难支撑所需的所有经费，在经费窘迫之时，专家们只能靠去煤矿做一些专家咨询用于支持液化技术的研发。 1995年，事情发生了转机，国家领导人视察液化室，基于我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，要求各部委支持一下煤制油，选几个点做工业示范。于是煤科总院牵头开展项目选点和技术接触。 最终选了3个点，云南先锋的褐煤、黑龙江的依兰煤和鄂尔多斯的煤，而技术的选择在美日德三家中选择了美国的HTI工艺，有些事情就是这么奇妙，HTI工艺在验证过程中出现问题，无法正常投料。技术人员无奈对HTI工艺进行了重大调整，就这样，神华的煤炭直接液化工艺横空出世。 从实验室小试成功，神华也开始了中试和装置放大工作，2003年，神华在上海建设一个日处理煤6吨的煤直接液化装置，2008年以这套中式装置为基，在鄂尔多斯建立了我们国内第一套100万吨/年直接液化装置。 这在当时是世界上最大的煤炭直接液化装置，也是我国目前唯一一套运行的百万吨级直接液化装置了。自此，我国也成为全球唯一同时掌握百万吨级煤直接液化和煤间接液化两种煤制油技术的国家 在费舍尔和托普斯建立费托合成100年后，中国的煤制油技术也发生翻天覆地的变化。截至“十三五”末，我国煤制油共建成10个项目，神华鄂尔多斯、伊泰鄂尔多斯、潞安长治、兖矿榆林4 个10-18万吨级示范项目、神华鄂尔多斯、兖矿榆林、神华宁煤、潞安长治、伊泰杭锦旗5个百万吨级示范项目和1 个煤油共炼项目，产能合计943万吨/年。 这就是中国化工人在煤制油领域一代又一代奋斗的故事！ |
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