中科合成油：掌握核心技术 谋求全新发展

  2012年11月22日，中科合成油技术有限公司的控股子公司——中科合成油内蒙古有限公司在鄂尔多斯市准格尔旗大路新区成立，注册投资的金额达2.76亿元。它是中科合成油技术有限公司在内蒙古地区建立的专门干催化剂生产和销售、基础研究、分析检测、实验室技术放大的高新技术企业，是其三大研发基地之一。经过几年的创新发展，公司已实现催化剂的大规模生产，已建成的投产1.2万吨/年催化剂厂，所生产的催化剂已成功应用于包括神华宁煤 400万吨/年、山西潞安100万吨/年和伊泰杭锦旗100万吨/年等 3个百万吨级煤制油商业示范厂和2个16万吨/年煤制油示范厂，并为大型煤炭间接液化商业化项目提供有关技术支持。截至2019年底，中科合成油内蒙古有限公司资产总额13.27亿元，资产负债率42.28%，建行信用等级8级，2019年销售收入约12.27亿元，净利润约7.15亿元。

  中科合成油内蒙古有限公司为何以催化剂研发生产立身，得从其母公司——中科合成油技术有限公司说起。中科合成油技术有限公司成立于2006年4月，是中国唯一专业从事煤基合成油技术研究和开发的高新技术公司，由内蒙古伊泰集团有限公司与中国科学院山西煤炭化学研究所、神华集团有限责任公司、山西潞安矿业（集团）有限责任公司、徐州矿务集团有限公司和北京连顺能源有限公司等6家股东单位共同投资组建而成。其中，内蒙古伊泰集团有限公司达到相对控股。煤炭企业与煤炭化学研究所合作研究开发煤基合成油，第一考虑就是传统煤炭企业的转型问题。煤炭企业如果只采煤卖煤，最终只会是资源枯竭、企业衰败。而延伸产业链、产业转型升级、创新发展才是企业长久生存之道。我国能源的特点“富煤、少油、有气”，随着经济的快速发展，对进口原油和石油产品更显依赖。为改变这种能源供应被动局面，以煤制油能源战略提上了日程。身处国家煤炭资源富集地的煤炭企业——内蒙古伊泰集团有限公司等，积极回应国家以煤制油能源战略实施需求，进行煤制油技术研发和产业化示范、发展煤化工，把它作为煤炭企业转型升级的重要业务方向。

  催化剂在煤炭间接液化过程中扮演着极其重要的角色，其性能好坏直接决定了煤炭间接液化工艺的成败与效益。但是，煤制油中的催化剂生产技术和市场长期被南非的SASOL公司和荷兰SHELL公司等少数几家大公司封锁，导致中国的煤制油成本过高，以煤制油替代战略实施困难。因此，只有实现催化剂技术的自主创新，才能降低煤制油的成本，实现替代能源经济可行。2012年11月，中科合成油技术有限公司注资成立中科合成油内蒙古有限公司，作为自己的研发基地之一，专业从事催化剂生产和销售、基础研究、分析检测、实验室技术放大。中科合成油内蒙古有限公司依托中科合成油技术有限公司的煤基合成油技术创新能力及工程化技术集成能力，以自主开发的煤炭间接液化技术和相关煤化工产业化经验为切入点，以实现催化剂产品的技术提档升级、生产销售为目的，与母公司下设的其他两个研发基地——北京、太原研发基地，共同组成中科合成油技术公司在煤制油技术基础研究、工程设计与技术开发、项目产业化和大型装备国产化无缝对接的产业支撑平台，支持自主技术的开发和推广应用，并进入国际技术市场的国际专利体系建设，形成对大规模煤制油产业强有力的系统技术支撑体系。

  产业定位既已做好，就需要创新实践目标了。中科合成油内蒙古有限公司从创立之日起，就积极开展高新技术的研发和技术成果转化活动。其高新科技成果主要体现在催化剂制备工艺优化、装备制造技术提升、环保工艺改进和高新技术服务等四个方面。

  为了研制出高品质、高性能、低成本的催化剂，中科合成油内蒙古有限公司通过1000多万元的预算安排，不断加大对催化剂的科研投入，以低价的铁为起始原料，打破了传统的合成催化剂的制备思路，开发了完全不同于国外的配方、环保廉价的催化剂制备工艺和完全自主的高温型浆态床铁基催化剂，产油能力达1500-1800 吨油/吨催化剂，整体能量转化效率在示范规模即达到40.53%，已超过国外商业化规模的水平（37-38%）。放大到百万吨级规模后，整体能量转化效率将进一步提升至44-46%，是迄今国内外公开报道的活性和产能最高的费托合成催化剂。这些数据指标已经超过国外工业装置的公开报道，达到了国际先进水平。为满足首批启动的千万吨级煤制油商业化示范项目对催化剂的需求，公司建成48000吨/年煤制油催化剂及产业化支撑项目（首期12000吨/年）。而且，采用中科合成油自主研发的高温浆态床合成油技术建成的内蒙古伊泰和山西潞安16万吨/年合成油示范厂已连续稳定运行9年多，作为核心技术的高温浆态床费托合成催化剂、浆态床合成反应器及工艺成套技术在示范项目中，经受住了长期运行考验，显示出突出的技术优越性和可靠性，这为自主开发的高温浆态床合成油技术的进一步推广应用到百万吨级商业厂项目提供了坚实的保障。在此基础上利用自主研发技术q建设的神华宁煤400万吨/年间接液化工业装置，2016年12月5日建成投产，2017年12月17日达到满负荷运行。习对此作出重要批示“对我国增强能源自主保障能力、推动煤清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。”

  好的产品设计理念和研发思路，必须完成“科学研究——实验开发——推广应用的”三级跳，制造出符合国家需要、人民要求、市场需求的产品，才能真正实现创新价值。这一过程中，采用什么样的工艺设备至关重要。只有好的工艺设备，才能生产出符合设计和研发理念的产品来，对于催化剂的生产也一样。以前，催化剂的生产只能在低温浆态床中进行，工艺热效率低下。中科合成油内蒙古有限公司开发的高温浆态床工艺技术，不但解决了工艺热效率低下的问题，还具有在线装卸催化剂的优势，使公司在行业内保持了领先地位。又如，催化剂生产成型需要运用喷雾干燥塔进行喷雾干燥，因此干燥塔的设计制作、结构是否合理将最终决定催化剂的质量和功能。为了提高干燥塔的生产能力，公司运用计算机技术，对干燥塔工作原理进行了三维数值模拟，以研究其内部结构、温度、速度和压力，最终得出了最优的干燥结构。这样，不仅提高了干燥塔的生产能力，还降低了干燥塔的设计成本。

  “绿水青山就是金山银山”，企业必须注重生态环境保护、进行清洁生产、实现绿色发展。中科合成油内蒙古有限公司在生产经营中，牢记企业应担负的这份社会责任，秉持绿色发展和科技环保创新理念，投入几千万元，不断革新环保工艺。为了催化剂生产过程中产生的污水达标排放，公司对传统污水处理技术进行变革，发明了PP脱氨膜脱氨氮技术，这种技术运行成本低、节能环保，已经达到国内外的最高水平；为了处理在试验阶段和研发过程中排放的含油污水，公司改变传统的机械分离和高阶氧化方法，采用了物理-化学-生物组合的工艺路线进行处理，这一方法无需装置蒸汽，动力消耗低、节能效益明显；在替换催化剂和合成油的过程中都会产生废弃含蜡固体，处理不当就会影响生态环境，对此，公司通过裂解工艺摸索验证，成功回收了废弃固体中的有效成分，并对油品进行深加工，既能生产出高品质汽油，又能对产生的热能加以利用，为生产提供热源，实现了节能降耗和达标排放的两方面目标；公司自主研发的有机危险废物资源转化利用成套集成工艺技术，能针对性地解决生产中相伴生的各种典型有机危险废物，还能变废为宝，生产出高干气、液化气、轻质油和重质油等附加值高的产品，实现了环保和经济的双重效益。

  凭借强大的科研能力，中科合成油内蒙古有限公司在高新技术服务领域，亦有较好作为。为了促进内蒙古煤化工产业结构由低端向高端转型升级，公司利用德尔菲法、头脑风暴法、SWOT分析法和情景分析法等方法，依照“市场需求-产业目标-技术壁垒-研发需求”的顺序，对内蒙古的煤化工产业进行了全面系统的分析，制定出科学的发展路线图。按照这一发展路线，最终要形成以煤炭综合利用为宗旨，以循环低碳经济为方向，以可持续发展为目标的绿色现代煤化工产业体系。这项科研活动形成的报告——《内蒙古煤化工产业技术路线及技术经济分析》顺利通过自治区科技厅的验收。面对国内煤制业标准不统一的现状，中科合成油内蒙古有限公司结合煤间接液化产品特点与市场需求定位，制定了相应的产品标准，使该新兴产业在工程设计、产品质量控制、市场销售以及下游产品增值开发方面有了统一的标准，填补了国内空白，对于保护该产业健康有序发展至关重要。

  从2012年公司初创到今天，公司共开展42项研发活动，获得了12项发明专利，44项其他研发成果，共计56项科技成果，并全部实现成果转化，科技成果年平均转化数达到了6.2项。2013年，中科合成油内蒙古有限公司获得鄂尔多斯市科学技术进步奖一等奖和鄂尔多斯市第二届专利成果转化奖二等奖。2014年，公司取得了国家级的高新技术企业资质，极大的提高了公司的影响力。2017年，中科合成油内蒙古有限公司再度被认定为国家级高新技术企业，并挂牌成为联科企业研究开发中心、鄂尔多斯市煤炭清洁利用生产力促进中心、内蒙古自治区煤炭高效转化工程技术研究中心、内蒙古自治区企业研究开发中心（中科合成油煤炭间接液化研究开发中心）、内蒙古自治区高层次人才创新创业基地、内蒙古自治区高层次人才创新人才团队、鄂尔多斯市高层次人才创新创业基地和鄂尔多斯市高层次人才创新人才团队等资质。2019年，中科合成油内蒙古有限公司分别获得了鄂尔多斯市企业研发投入奖励和科技创新平台奖励。中科合成油内蒙古有限公司已成为世界上少数几个能实现煤炭间接液化规模化生产的公司之一，其在煤制油领域取得的多项创新成果，提高了产品的附加值和市场竞争力，为公司带来了良好业绩和创新发展前景，也为国家抢占煤制油产业链和价值链高端位置赢得了一席之地。

  中科合成油内蒙古有限公司之所以能够实现创新发展、走进世界煤制油的先进行列，除了得益于国家、内蒙古自治区和鄂尔多斯市的政策支持，还有赖于自身完善的平台支撑体系、完整的人才建设体系以及健全的科研管理机制。

  中科合成油内蒙古有限公司有完善的平台支撑体系。公司下设三大功能实验中心：煤质分析测试中心、产品分析测试中心和环境监测中心，实验室面积达4000多平米，所拥有的仪器、设备共76台套，总价值5000余万元，其中70%以上属于国际先进、国内一流设备。目前已取得了CMA资质认定计量认证证书，具备开展相关分析测试及技术开发条件。同时建成鄂尔多斯大路煤化工产学研基地，通过一体化的、高效的学-研-产的技术创新和产业化支撑系统的建设，可实现技术开发和产业化的无缝对接和高效运行，可极大地推进国家和地方整体的产业结构调整和发展规划进程，实现煤化工行业的节能减排和技术升级。

  u在产品选择性和催化剂的转化效率方面已经大大超过国际目前的水平，使得与中国谈判近10年的南非Sasol公司全面退出中国煤制油市场。成为继南非SASOL和荷兰SHELL公司以后第三家实现煤炭间接液化a规模化生产的公司，也是目前国际唯一的专业从事煤炭液化过程基础理论研究、核心技术开发及产业化推广和技术支撑的专业公司。但是，创新是企业不断成长的动力源泉。中科合成油内蒙古有限公司深知，在日新月异的高新技术产业领域，只有通过不断的创新和技术突破，才能站稳脚跟，不被市场淘汰。

  所以，近年来中科合成油内蒙古有限公司技术中心以开发具有我国自主知识产权的煤间接液化工业化技术为目标，开展费托合成催化剂的基础研究、工程技术开发、费托合成催化剂工业生产技术开发、油品加工工艺技术、煤炭间接液化工艺技术集成、煤炭间接液化后续化学品加工、煤分级液化新技术研发等方面的研究工作，以突破煤间接液化合成油技术产业化发展瓶颈，从技术和人才队伍上支撑煤炭间接液化示范厂建设运行和百万吨级合成油商业厂的实施，不断推进煤间接液化工程化和大型化进程，培育我国煤间接液化合成油及相关技术的核心竞争能力，保持我国煤间接液化技术的领先地位，为国家实施石油安全保障和石油替代战略做出应有的贡献。

  未来，中科合成油内蒙古有限公将致力于多方面的创新，近期的具体的创新目标包括研究项目更大规模的推广应用、品质更优的催化剂的研发以及催化剂副产品的高效转化等。

  在研究项目的更大规模推广方面，将对目前的煤预处理系统即煤预干燥、煤制粉、煤粉制浆等技术，进行更大范围的调适和完善，由目前的16万吨级提升至百万吨级以上；要进一步深化褐煤分级液化制备油品的关键技术，为推动百万吨大厂设计，提供技术和工艺支持。

  在催化剂方面，既要研究新型高效绿色的光催化剂制备技术，以适应国家生态建设的发展需要，也要对钴基催化剂制备和应用进行研究，精确控制钴催化剂的颗粒尺寸和形貌结构，实现温和条件下合成气费托反应的过程，开发出一种高效的费托合成催化剂；进一步为大规模煤炭间接液化商业化生产装置提供费托合成催化剂产品和相关技术上的支持。为满足首批启动的千万吨级煤制油商业化示范项目对催化剂的需求，公司建设了48000吨/年煤制油催化剂及产业化支撑项目（首期12000吨/年），它的工艺是以金属、硝酸、液氨及专用助剂为原料制备费托合成催化剂。项目总投资约41亿元，其中一期工程投资约11.3亿元。它的建设对于提升地方产业化水平、实现产业结构升级、促进煤化工产业的持续健康发展具有重要的战略意义。

  在催化剂副产品的高效转化方面，一是继续研究设计滴流床反应器及其反应条件的控制系统，从而实现高效利用煤液化过程中产生的C5环烯烃等，生产出综合性能较好的适合新型高超音速飞行器的高密度烃燃料。二是继续推进渣蜡热裂解工艺研究，以促进其工艺和条件的成熟，从而为后期渣蜡固体的回收利用和放大环保功效做好准备。三是通过自主研发的全新技术方案和工艺路线，将煤制油催化剂项目副产物硝酸铵溶液辅加以一定量的石灰石或尿素，转化为硝酸铵钙复合肥及尿素硝铵液体化肥等。

  中科合成油内蒙古有限公司还将进一步增强自己的科技实力。在提高催化剂的整体能量转化效率、低阶煤利用效率、煤间接液化中间产品生产高品质汽油关键技术、废弃物危险物的回收利用、副产品的高效转化和生态环境保护等方面，将进一步增加科研投入，增加企业的科技含金量，节能减排、增加能源利用率。根据市场需求，在条件允许的情况下，在国家重点发展的高新技术产业领域内，寻求突破、开辟新的产业。

  科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。科技亦是高新技术企业强盛之基、进步之魂。中科合成油内蒙古有限公司要深入学习领会《国家创新驱动发展的策略纲要》，不断完善企业科技创新机制、构建强有力的支撑体系，增加研发投入、确保研发方向对路。同时，要以市场为导向，积极推进科技成果转化为生产力，增强技术服务水平，强化产品和服务的市场竞争力，让企业立于不败之地。中科合成油内蒙古有限公司作为煤制油产业科学技术创新的先行者，肩负产业转型示范和能源安全保障两方面的职责。相信它将通过不断的科技创新和脚踏实地的发展，推进标准化建设、增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用，为企业转型做标杆，为地方经济发展做贡献，为国家能源安全做贡献。

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