上天，變身航天煤油、降落傘骨架材料；下海，成為輪船牽引纜繩；生活中，可用于制作餐盒、玩具、香氛蠟燭……黑黢黢的煤炭除了通過(guò)燃燒發(fā)出光和熱，還是重要的化工原料，可變換出許多新形態(tài)、新產(chǎn)品。

　　煤炭“變形記”如何上演？近日，記者前往寧夏進(jìn)行采訪(fǎng)。這里正加快建設現代煤化工基地，煤制油總產(chǎn)能居全國首位，煤制烯烴產(chǎn)能占全國約1/5。

　　有何變化？

　　向高端化、多元化、綠色化發(fā)展，提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能

　　火箭還能燒“煤”上天？答案是能。

　　2024年11月30日，長(cháng)征十二號運載火箭發(fā)射成功，作為主動(dòng)力燃料的煤基航天煤油正是由煤炭轉化而來(lái)的。這也是長(cháng)征系列運載火箭首次使用煤基航天煤油飛天。

　　“煤炭在高溫高壓環(huán)境下與氫氣反應，經(jīng)過(guò)復雜的化學(xué)反應和工藝控制，最終得到純凈、高熱值的煤油產(chǎn)品?！眹軐幭拿簶I(yè)公司煤基航天煤油課題負責人宋迪介紹，這種油品具備低凝固點(diǎn)、低硫、低氮、低芳烴等特點(diǎn)，“能量密度更高，推進(jìn)力強，有效解決了航天煤油原料來(lái)源過(guò)于單一的難題?！?/p>

　　煤，可以化為“一滴油”，還能變作“一根絲”。

　　走進(jìn)寧夏泰和芳綸纖維有限責任公司，總經(jīng)理呂繼平向記者展示了一根黃色的纖維：“別看它直徑不到1毫米，里面有1000多根細絲，能拉動(dòng)1.8噸的汽車(chē)?！?/p>

　　這種對位芳綸纖維，被業(yè)內稱(chēng)為“黃金絲”，強度是鋼絲的5至6倍，韌性是鋼絲的2至3倍，重量卻僅為其1/5，而且有耐高溫、阻燃、耐腐蝕等特點(diǎn)，可應用于特種防護裝備、電氣絕緣材料、橡膠骨架等領(lǐng)域。

　　呂繼平介紹，煤炭通過(guò)相關(guān)工藝可提取芳烴，是芳綸產(chǎn)業(yè)鏈的重要原料來(lái)源。企業(yè)于2018年來(lái)到寧東能源化工基地投資建廠(chǎng)，一個(gè)考慮就是這里的上下游產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟，“目前，我們有三成左右的原材料來(lái)自寧東基地?！?/p>

　　提升質(zhì)量、向高端化升級的同時(shí)，煤炭行業(yè)也積極向多元化發(fā)展。

　　來(lái)到國能寧夏煤業(yè)煤制油化工銷(xiāo)售分公司產(chǎn)品展廳，一次性刀叉、舒適的氨綸面料、零下20多攝氏度仍能正常使用的“極寒柴油”等展品讓人目不暇接。

　　指著(zhù)一瓶無(wú)色透明的粗液體蠟，公司副總經(jīng)理張建壽告訴記者：“這是一款無(wú)煙無(wú)積炭的廚房新型燃料，是煤制油的產(chǎn)品之一。它閃點(diǎn)高、不易燃易爆，便于運輸儲存，而且燃燒穩定、效率高，受到市場(chǎng)歡迎?！痹倌猛婢咦⑺芰蟻?lái)說(shuō)，企業(yè)生產(chǎn)的煤基材料具有高沖擊性能，銷(xiāo)售到廣東汕頭玩具生產(chǎn)基地，很受市場(chǎng)歡迎。

　　從剛開(kāi)始只有液化石油氣、石腦油、普通柴油等幾種初級石油產(chǎn)品，拓展到如今的高熔點(diǎn)蠟、輕質(zhì)白油等五大類(lèi)、20余種精細化工產(chǎn)品集群……依托400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化項目，國能寧夏煤業(yè)煤制油分公司的噸煤價(jià)值提升了7倍左右。

　　“2024年分公司銷(xiāo)售額達430.7億元，同比增長(cháng)5%，客戶(hù)拓展到36個(gè)國家和地區?！睆埥▔壅f(shuō)。2024年，國能寧夏煤業(yè)超577億元的營(yíng)業(yè)收入中，有七成以上來(lái)自煤制油、化工產(chǎn)業(yè)。

　　更低碳、更綠色，也是煤炭變身的一個(gè)重要方向。

　　“在寧夏電力公司十幾個(gè)火電廠(chǎng)中，我們從虧損第一變?yōu)橛谝?，打了個(gè)‘翻身仗’?！眹軐幭碾娏x鴦湖電廠(chǎng)董事長(cháng)王明生說(shuō)，成功的關(guān)鍵是將煤炭“吃干榨凈”。

　　來(lái)到電廠(chǎng)的固廢資源化利用中心，由粉煤灰制成的蒸壓磚整齊擺放，變廢為寶；另一邊，由煤基固廢制成的土壤調理劑，在溫室大棚中進(jìn)行試驗使用，可用于改善土壤條件、增加土壤肥力。王明生介紹，企業(yè)打造的工業(yè)蒸汽、氮氣、除鹽水等“十能聯(lián)供”，以及電石渣、熱值廢料、污泥等“五廢回用”，不僅培育了創(chuàng )效增收點(diǎn)，還實(shí)現全廠(chǎng)機組煤耗降低15克/千瓦時(shí)，年節約標煤24萬(wàn)噸，減少碳排放65萬(wàn)噸。

　　為何要變？

　　煤炭加工轉化，是統籌發(fā)展和安全、提升能源保障能力、推動(dòng)行業(yè)優(yōu)化升級的必然選擇

　　統籌發(fā)展和安全、提升能源保障能力、推動(dòng)煤炭行業(yè)優(yōu)化升級，要求我們加快推動(dòng)煤炭清潔高效利用。

　　以煤基航天煤油為例，目前我國使用的石油基航天煤油采用環(huán)烷基原油煉制而成，而環(huán)烷基原油是一種稀缺的石油資源，其儲量?jì)H占世界原油總儲量的2%左右。相比之下，煤直接液化油品組成以環(huán)烷烴為主、含量達85%以上，可以扮演航天能源戰略備份的重要角色。

　　“‘平時(shí)能活、急時(shí)保供’，煤制油可作為保障我國能源安全的重要‘底牌’，在關(guān)鍵時(shí)刻起到兜底作用?！眹軐幭拿簶I(yè)公司化工管理部相關(guān)負責人回憶道，2005年左右，寧夏煤業(yè)的煤制油項目準備與南非一家公司合作，但對方僅費托合成一項技術(shù)就要價(jià)10億元，還有其他附加條件。十幾輪的磋商下來(lái)，雙方始終沒(méi)能就具體條款達成一致。

　　“那時(shí)就感受到，關(guān)鍵核心技術(shù)買(mǎi)不來(lái)，必須牢牢掌握在自己手里?！痹撠撠熑苏f(shuō)，后來(lái)，面對1000余個(gè)子系統、錨定37項自主國產(chǎn)化任務(wù)，300多名專(zhuān)家組成10多個(gè)創(chuàng )新工作室和攻關(guān)小組，不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。2016年12月，400萬(wàn)噸/年煤間接液化項目一次性試車(chē)成功，我國成為世界上少數掌握煤制油全生產(chǎn)鏈技術(shù)的國家之一。

　　煤化工的原料是煤炭，在生產(chǎn)過(guò)程中，碳排放量往往高于石油化工。降低能耗和碳排放，是煤炭業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。眼下，不少企業(yè)推動(dòng)煤化工與綠電、綠氫、二氧化碳捕集利用與封存等耦合發(fā)展，打造低碳循環(huán)的煤炭高效轉化產(chǎn)業(yè)鏈。

　　在國能?chē)A投資寧夏分公司清水營(yíng)制氫廠(chǎng)，電解槽有序運行。它們利用光伏電站發(fā)出的綠電制氫，綠氫經(jīng)壓縮機加壓后，由管道輸送至寧東能源化工基地的煤化工項目，替代部分煤制灰氫?！叭ツ?月投產(chǎn)以來(lái)，累計產(chǎn)氫量突破400噸，預計今年6月產(chǎn)能將釋放到最大，屆時(shí)年度減碳量可達近4.5萬(wàn)噸?！敝茪鋸S(chǎng)副廠(chǎng)長(cháng)史俊杰介紹。

　　一邊源頭“減”碳，另一邊終端“捕”碳。今年初，寧夏300萬(wàn)噸/年CCUS（碳捕集、利用與封存）示范項目二期項目合作方案簽訂，項目旨在將400萬(wàn)噸/年煤炭間接液化項目排放的二氧化碳氣體捕集后，通過(guò)管道輸送至國內最大的油氣生產(chǎn)基地長(cháng)慶油田進(jìn)行驅油封存。項目整體建成投產(chǎn)后，減排二氧化碳總規模相當于每年植樹(shù)近2700萬(wàn)棵，助力提升煤化工綠色低碳發(fā)展水平。

　　因何而變？

　　產(chǎn)學(xué)研用協(xié)作、各方優(yōu)勢互補、政策引導助力，推動(dòng)科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新深度融合

　　跳出“挖煤—賣(mài)煤”的傳統路子，煤炭正由單一燃料向原料和燃料并重轉變。中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )數據顯示，我國煤制油、煤制氣、煤制烯烴、煤制乙二醇產(chǎn)能已發(fā)展到931萬(wàn)噸/年、74.55億立方米/年、1972萬(wàn)噸/年、1143萬(wàn)噸/年，煤基特種燃料、煤基生物可降解材料、高強絲等產(chǎn)業(yè)培育取得積極進(jìn)展。

　　煤炭產(chǎn)品變化背后，是全行業(yè)優(yōu)化供給結構、著(zhù)力推動(dòng)科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新深度融合的不懈努力。

　　在國能寧夏煤業(yè)洗選中心，煤基鋰電負極材料中試線(xiàn)正在調試改進(jìn)?！爸性嚲€(xiàn)采用的太西煤被稱(chēng)為‘煤中之王’，具備高熱值、低灰分、低硫分等特點(diǎn)，過(guò)去規?；瘧镁窒抻谏a(chǎn)常規活性炭、增碳劑等低附加值產(chǎn)品，特性沒(méi)有得到充分發(fā)揮?！毕催x中心副主任楊忠福說(shuō)，這幾年，中心一直和高校院所保持溝通，尋求更優(yōu)轉化方向，“太西煤基鋰電負極材料可以彌補鋰電池在低溫、快充等方面的短板，項目正準備產(chǎn)業(yè)轉化，為市場(chǎng)拓展奠定基礎?！?/p>

　　科技創(chuàng )新背后，離不開(kāi)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)作、各方優(yōu)勢互補。

　　2024年，CTL和PAO潤滑油基礎油成套技術(shù)萬(wàn)噸級工程示范項目獲得立項批復，讓國能寧煤煤炭化學(xué)工業(yè)技術(shù)研究院負責人李瑞龍感到自豪：“我們成功突破了煤基高端潤滑油關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，自主研發(fā)的基礎油產(chǎn)品具有低溫動(dòng)力黏度低、氧化安定性高、純凈環(huán)保等特點(diǎn)，實(shí)現了這一技術(shù)領(lǐng)域的自主可控?！?/p>

　　中國石油大學(xué)（北京）助力研發(fā)異構脫蠟催化劑和精制催化劑；清華大學(xué)、天津大學(xué)等提供動(dòng)力學(xué)理論研究成果；廣州國機潤滑科技有限公司提供潤滑油配方及調配參考；煤炭化學(xué)工業(yè)技術(shù)研究院負責成果整合轉化……企業(yè)和高校院所協(xié)同聯(lián)動(dòng)、融通創(chuàng )新，最終助力煤炭高效“變身”。

　　科技創(chuàng )新，離不開(kāi)政策引導。

　　“十四五”以來(lái)，寧夏科技廳大力支持現代煤化工產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新，聚焦煤制油、煤基烯烴等領(lǐng)域，組織實(shí)施自治區重點(diǎn)研發(fā)計劃項目20余項，支持建設寧東現代煤化工中試基地等科技創(chuàng )新平臺載體，借助東西部科技合作機制，匯聚區內外科技創(chuàng )新資源，提升參與國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目的能力。

　　“煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展要轉型升級，必須走綠色低碳發(fā)展的道路?！敝袊禾抗I(yè)協(xié)會(huì )相關(guān)負責人說(shuō)，下一步，行業(yè)要堅持延伸煤基產(chǎn)業(yè)鏈條，優(yōu)化調整產(chǎn)品結構，探索研究煤炭原料化材料化低碳發(fā)展路徑，打通煤制油氣、化工和新材料產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)煤炭由燃料向燃料與原料并重轉變。本報記者 丁怡婷 張文