經(jīng)過幾年的不懈探索和實(shí)踐，今年8月15日，神華煤制油終于突破全廠污水“零排放”的瓶頸。位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原的神華百萬噸級(jí)煤直接液化工業(yè)化示范裝置完全實(shí)現(xiàn)污水的全程處理并達(dá)到“零排放”目標(biāo)。這是目前世界范圍內(nèi)，化學(xué)污水處理的最高水平。
解決石油資源短缺重要途徑
利用豐富的煤炭資源，通過煤炭直接液化生產(chǎn)液體產(chǎn)品，是目前解決石油資源短缺的一條重要途徑。數(shù)據(jù)表明，煤直接液化的能源利用率達(dá)到60%以上；同時(shí)，煤直接液化制油是煤炭清潔利用，減少直接燃煤對(duì)環(huán)境造成污染的有效方法。
神華集團(tuán)根據(jù)國(guó)家能源戰(zhàn)略發(fā)展要求，從2002年初開始致力煤直接液化工業(yè)化技術(shù)的探索和實(shí)踐，在國(guó)內(nèi)科研院所和石化工程公司的大力支持下，大膽進(jìn)行煤直接液化工藝技術(shù)、工程建設(shè)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和試車的集成創(chuàng)新。2008年12月31日，煤直接液化第一次試車取得圓滿成功，使我國(guó)成為第一個(gè)掌握百萬噸級(jí)煤直接液化技術(shù)的國(guó)家。
神華煤直接液化制油技術(shù)是一項(xiàng)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的重大技術(shù)。在豐富的煤炭資源中拿出一部分煤炭制成油品，用進(jìn)口原油的資金建設(shè)幾套規(guī)模較大的煤制油裝置，足以彌補(bǔ)石油資源的不足，對(duì)保障國(guó)家能源安全具有重大戰(zhàn)略意義。
攻克三大世界性技術(shù)難題
煤直接液化制油重要的是解決好技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)問題。神華的百萬噸級(jí)煤直接液化制油規(guī)模在國(guó)內(nèi)外都未曾實(shí)踐過，其技術(shù)的特殊性和復(fù)雜性在現(xiàn)代石油化工、煤化工行業(yè)都面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。神華煤制油化工公司技術(shù)研究人員、工程管理人員、生產(chǎn)管理人員，先后攻克“煤直接液化核心工藝放大、超大型設(shè)備制造和安裝、首套工業(yè)化示范裝置的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行”三大世界性技術(shù)難題。在工程化過程中，又開發(fā)了防止反應(yīng)器礦物質(zhì)沉聚、含固物料系統(tǒng)防止結(jié)焦、超大超厚煤直接液化反應(yīng)器現(xiàn)場(chǎng)制造和吊裝等核心技術(shù)，研制了高溫高差壓耐磨閥、高溫殘?jiān)斔捅玫汝P(guān)鍵裝備。通過系統(tǒng)集成創(chuàng)新，成功地將現(xiàn)代煤化工、石油化工和無機(jī)化工有機(jī)地結(jié)合為一體。開發(fā)并掌握了大型煤液化裝置操作和運(yùn)行技術(shù)，為世界首套百萬噸級(jí)煤直接液化示范工程的實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
2011年7月4日，神華《百萬噸級(jí)煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)及示范》項(xiàng)目在北京順利通過專家鑒定。專家們一致認(rèn)為，神華煤直接液化項(xiàng)目開發(fā)并成功應(yīng)用了百萬噸級(jí)煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)，使我國(guó)成為世界唯一實(shí)現(xiàn)百萬噸級(jí)煤直接液化技術(shù)工業(yè)化的國(guó)家，總體技術(shù)水平世界領(lǐng)先；該項(xiàng)目成功建成了世界首套百萬噸級(jí)煤直接液化示范工程，實(shí)現(xiàn)了安全穩(wěn)定運(yùn)行，繼2011年神華煤直接液化獲得中國(guó)煤炭工業(yè)技術(shù)特等獎(jiǎng)之后，2012年又獲得第14屆中國(guó)專利金獎(jiǎng)。
神華煤直接液化技術(shù)專利迄今已在美國(guó)、日本、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、烏克蘭、印度、印度尼西亞等8個(gè)國(guó)家獲得專利授權(quán)。已累計(jì)專門制訂煤制油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，方法標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。自2009年試車運(yùn)行和2011年進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行至2013年5月底，已累計(jì)生產(chǎn)煤制油品256.7萬噸，2011年至2013年5月實(shí)現(xiàn)利稅36.13億元。
探索污水“零排放”
神華煤制油的成功除了不斷解決一系列技術(shù)難題外，絲毫沒有停止探索污水的“零排放”。內(nèi)蒙鄂爾多斯黃土高原沒有足夠水體做支撐，不能照搬傳統(tǒng)的污水處理設(shè)計(jì)方案，這就要求神華必須探索研究污水“零排放”的方法和途徑。
神華煤直接液化項(xiàng)目是當(dāng)今世界上第一套百萬噸級(jí)的工業(yè)化示范裝置，由于工藝是多種技術(shù)和設(shè)備的集合與組合，污水化學(xué)成分也呈現(xiàn)出多樣性與復(fù)雜性的特點(diǎn)，處理難度不同于一般的化學(xué)裝置。由于是示范工程，在項(xiàng)目投用之前無法獲得實(shí)際運(yùn)行后污水的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，也無法完全借鑒現(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn)和操作實(shí)踐，唯一可以利用的是試驗(yàn)裝置和工藝開發(fā)裝置獲得一定范圍的水樣，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析化驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)分析其特性和處理試驗(yàn)，摸索和論證處理技術(shù)方案。
神華在煤制油的可行性研究和基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段，曾先后委托中石化撫順石化科學(xué)研究院、中國(guó)化工工程集團(tuán)公司東華科技工程公司、北京三泰正方生物環(huán)境科技發(fā)展有限公司、美國(guó)RCCI(2005年由GE公司收購(gòu))等國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和工程公司進(jìn)行大量的分析試驗(yàn)工作，最后確定了“清污分流、污污分治、一水多用”的總體設(shè)計(jì)方案。按照全廠的水平衡和項(xiàng)目建成投產(chǎn)后各類污水的總量，按照環(huán)保的要求，對(duì)含鹽廢水、催化劑廢水、低濃度污水和高濃度污水配置5條處理生產(chǎn)線：
對(duì)低含鹽廢水通過超濾與膜分離后，大部分補(bǔ)化學(xué)水，少量濃鹽水排到蒸發(fā)塘進(jìn)行蒸發(fā)。
對(duì)高含鹽的催化劑廢水采用機(jī)械降膜蒸發(fā)方式，處理后的水一部分補(bǔ)充催化劑制備用水，一部分生產(chǎn)硫酸銨鹽產(chǎn)品。
對(duì)低濃度污水采取生化處理后補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)。
高濃度污水是處理難度最大的一種污水，神華歷經(jīng)兩年多的試驗(yàn)研究，最終利用專利生化方式，有效處理了高濃度污水，處理后補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)。
在此基礎(chǔ)上，神華又將低濃度污水生化處理和高濃度污水生化處理后，在催化氧化作用下，將這些水再通過深度污水處理系統(tǒng)，處理后的水一部分補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)，另一部分再通過超濾反滲透，補(bǔ)充化學(xué)水。
今年8月，神華在大系統(tǒng)的新一輪改造中真正實(shí)現(xiàn)了污水“零排放”設(shè)計(jì)目標(biāo)，處理后的凈化水水質(zhì)高于中水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到鍋爐用水，除了循環(huán)使用之外，還可以用于灌溉植物和養(yǎng)殖淡水魚。神華還通過工藝技改和采取先進(jìn)的節(jié)水和污水處理技術(shù)，降低新鮮水用量，提高污水回用率，進(jìn)一步降低噸產(chǎn)品水耗；同時(shí)，對(duì)煤直接液化二三條線將借鑒先期工程污水處理的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)之初就做好基礎(chǔ)工作，保證在建成投產(chǎn)后污水全部回用、不外排。
實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展
神華走出了從煤到電到油，從原理到實(shí)踐，從環(huán)保出發(fā)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合利用的新路，這是現(xiàn)代工業(yè)文明的一條經(jīng)典道路，符合人類環(huán)境友好目標(biāo)的追求。神華煤制油污水零排放是生態(tài)文明的真實(shí)寫照。
神華煤制油項(xiàng)目共計(jì)在環(huán)保上投入13.4億元，占到項(xiàng)目總投資的10%，這些投資重點(diǎn)用于污水治理及回用方面的優(yōu)化和改造，并且使用目前世界上最為先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)和設(shè)備；采用含硫污水汽提，硫磺回收，放空氣回收等技術(shù)對(duì)廢氣的處理；特別是將二氧化碳通過捕集壓縮封存到鄂爾多斯盆地1500米-2500米之間的咸水層，2012年以來，共封存二氧化碳14萬噸。同時(shí)，煤制油生產(chǎn)的油渣，直接送往自備電廠作為燃料，而電廠產(chǎn)生的灰渣則作為建材的原料。
神華煤制油一直朝著綠色能源的目標(biāo)前進(jìn)，這既是煤制油產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)使然，更是一份沉甸甸的責(zé)任，也是一種無形的動(dòng)力。清華大學(xué)胡鞍鋼教授認(rèn)為，“神華煤制油實(shí)現(xiàn)了中國(guó)的綠色發(fā)展。神華打造綠色能源產(chǎn)業(yè)鏈的探索不僅給中國(guó)，甚至給全世界都提供了很好的借鑒與思路。”