研磨成浆，高温加压，净化除杂……合格的化工合成气通过管道源源不断地输送到反应塔器中，经过一系列催化反应，或产出精制甲醇等基础化学品，或进一步转化生成醋酸乙酯、丁醇、乙二醇、柴油等有机物，或转入下一工序反应生成聚甲醛、尼龙6等高端化学品。深埋地下的煤炭，通过奇妙的化学反应，最终变成人们生活中常见的汽车零部件、电子元件、建材配件、纺织品等日用品。
从黑色转白色、从高碳变清洁、从原料端到消费端，“乌金”蝶变的背后，是山东能源集团兖矿能源集团股份有限公司（以下简称“兖矿能源”）以煤炭清洁高效利用核心技术——煤气化技术为强大引擎，深入实施科技创新驱动发展战略，推动矿业与高端化工新材料两大产业协同发展的实践路径。
■从0到1，引进吸收再创新
兖矿能源首次与煤气化技术结缘，是上个世纪90年代。
1983年，经原化工部和原国家计委批准，兖矿能源鲁南化工开始着手引进中国第一套、当时世界第五套德士古水煤浆气化炉技术。该装置于1990年开工建设，1993年4月11日建成并一次化工投料试车成功。
在引进吸收再创新的基础上，2005年，世界首台具有自主知识产权的千吨级多喷嘴对置式新型气化炉工业化示范装置在鲁南化工建成投产。该技术的研发成功，宣告我国拥有了自己的水煤浆气化技术，打破了国外煤气化技术对中国的长期垄断。
以这套千吨级工业示范装置投运为序幕，兖矿能源在煤气化技术领域展现出强劲的科技创新能力，始终领跑在世界煤气化技术行业最前沿。
2012年，兖矿能源在鄂尔多斯达拉特旗筹建荣信化工，一期项目采用当时世界首台最大气化炉——日处理煤3000吨级水煤浆气化炉，同时承担两项国家“863”课题研究。2014年6月，该型气化炉一次点火成功。该技术荣获2016年度国家科技进步二等奖、2017年度中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。
2017年，荣信化工在二期项目建设中，再一次向煤气化技术巅峰攀登。国家重点研发计划、世界最大单炉日处理煤4000吨级超大规模水煤浆气化炉于2019年10月一次投料成功。2021年9月通过中国石油和化学工业联合会科技成果鉴定，主要技术指标达到国际领先水平。
2020年12月，自主研发的世界首台单炉日处理煤2000吨多喷嘴对置式半废锅气化炉在兖矿能源榆林能化二期项目中一次投料试车成功。
2024年7月，被誉为“中国煤化工摇篮”的鲁南化工再传捷报，具有自主知识产权的世界首台套3000吨级OMB粉煤加压气化炉一次投料成功。该技术具有煤种适用性强、原料消耗低、技术指标先进和易于大型化等突出特点，可实现高灰熔点高灰分或成浆性差等劣质原料煤的清洁高效低碳气化。
■敢闯敢试，推进产业示范
煤气化技术作为建设现代煤化工生产示范基地、延伸产业链条的重要保障，单炉日处理煤每增加千吨，达到现代煤化工系统运行的规模化、集约化、低成本目标，就必须在煤气化技术产业化应用上实现新突破。作为中国煤气化技术引领者，兖矿能源每一种炉型的成功投运，都饱含着许多次克难攻坚的艰辛汗水。
以我国首套工业示范装置——鲁南化工1990年引进的德士古水煤浆气化炉为例，由于原创技术的不完善和技术壁垒所限，运行初期并不稳定。为此，鲁南化工利用两年时间实施技术攻关，解决了17项水煤浆气化、8项气体净化方面的技术问题以及耐硫变换催化剂使用方面的问题。该系统于1995年实现全面达产，同年被评为国家科技进步一等奖。
作为煤气化又一核心技术——粉煤气化技术，早在“十五”期间，鲁南化工便与华东理工大学共同承担国家科技攻关计划课题“粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开发”项目，并于2004年建设中试装置，完成国内首次粉煤气化技术中试试验。2006—2011年，鲁南化工承担国家“十一五”“863”项目——“高灰熔点煤加压气流床气化”，开展高灰熔点煤加压气流床气化工程化应用研究，完成了粉煤水冷壁气化技术中试、高灰熔点煤试烧、粉煤大管径（工业规模）输送、开阳化工煤种试烧和内蒙古褐煤（高水分）制粉及输送等试验研究。以期间形成的具有自主知识产权的科研成果为基础，实施了高灰熔点煤的粉煤加压气化技术工程放大研究。鲁南化工3000吨级OMB粉煤加压气化炉的投料稳定运行，实现了从中试直接建设3000吨工业化装置并成功运行的历史性突破。
气化炉是煤化工装置的关键和龙头，其运行状态决定后续生产系统的“安稳长满优”运行。对此，兖矿能源秉承“全流程大气化”理念，着力加强煤炭采购、入厂检验、煤炭配比、煤浆制备、装置运行、气化渣处置等全流程专业基础管理，确保生产系统稳定运行。
同时拥有3000吨级和4000吨级两种多喷嘴气化炉的荣信化工，在稳定生产系统运行的基础上，以市场为导向，对周边矿井煤炭进行单一分析，研究摸索31种入炉煤配比试烧，筛选出多种适合气化装置使用的配比方案，逐步形成了兼顾长周期运行、拓展低成本煤源、以煤种多元化实现降本目标的“二元煤”“三元煤”“四元煤”配比思路。通过控制关键指标，强化生产过程调控，加强气化炉检维修周期管理，一期3000吨级气化炉平均运行周期85天，二期4000吨级气化炉平均运行周期84天，最长运行周期达到168天。
每一次技术改造，都是一次技术创新；每一次瓶颈突破，都是一次产业示范。从第一套千吨级工业示范装置投运至今，兖矿能源成功实现了单炉日处理煤1000吨级、2000吨级、3000吨级到4000吨级的跨越，形成了压力4.0兆帕、6.5兆帕的全激冷型、半废锅型等系列技术。其中，多喷嘴对置式煤气化技术两次获得国家科技进步二等奖，获得省部级以上奖项10余项，应用于国内外70个项目，在建和运行气化炉210台，为国家大型煤基能源化工基地建设提供了技术保障，有力推动了我国在煤化工、煤基多联产等领域的技术进步。
■聚焦未来，塑造新动能
作为中国唯一拥有境内外多家上市平台的大型能源企业，在主动融入国家“双碳”目标部署、加快培育突破煤炭清洁高效利用核心技术的进程中，兖矿能源一直是重要的践行者和参与者。
兖矿能源始终坚持科技自立自强，纵深实施重大科技项目攻关，系统推进技术创新升级，不断增强自主创新能力与核心竞争力，为转型升级、跨越发展赋予新动能新优势。锚定公司战略规划和主导产业转型发展，超前布局具有前瞻性、引领性、原创性的重大科技项目，精准实施一批事关企业长远发展、解决安全生产重点难点的重大创新课题。围绕化工产业强链、补链、延链，兖矿能源制定实施《关于化工产业科技研发的实施意见》，明确7大专业领域和33个研发重点方向，推进化工产业科技研发从孵化、中试到产业化的联合创新发展。
7月14日，荣信化工年产80万吨烯烃项目在鄂尔多斯市达拉特经济开发区正式开工，该项目采用甲醇制烯烃技术生成聚合级乙烯及聚合级丙烯单体，通过聚合生产高密度聚乙烯和高性能聚丙烯产品，推进“甲醇—烯烃—高端新材料”产业链条延伸升级。
7月20日，中国石油和化学工业联合会在北京组织召开“多喷嘴对置式废锅—激冷流程水煤浆气化技术开发及工业示范”科技成果鉴定会。与会专家一致认为，该成果解决了熔渣沉积行为和固化特性的预测难题，实现了大型辐射废锅结构优化与工程放大，集成创新了废锅—激冷型大型气化技术。该成果是自主研发的高效节能型煤气化技术，总体指标处于国际领先水平。
令人振奋的是，仅仅过了1天，世界首台套3000吨级OMB粉煤加压气化炉在鲁南化工一次投料成功，与之配套的己内酰胺产业链配套节能减碳一体化项目正式投产。运行数据显示，OMB粉煤加压气化炉较上一代水煤浆气化炉可节省10%以上煤耗、15%以上氧耗，有效气成份提升6%—7%，粗渣中可燃物最低仅为0.1%，碳转化率超过99%。鲁南化工己内酰胺产业链的进一步延长，可打通从原料煤到终端纺织品的化工新材料产业链条，形成原料产品一体化、生产销售一体化的产业模式，实现从“一块煤”到“一匹布”的华丽转身。
粉煤气化和半废锅气化技术的成功开发应用，标志着兖矿能源在煤气化技术领域再次实现新突破，实现了煤气化技术拓展升级。
秉持“立足煤、延伸煤、超越煤”的发展思路，厚植传统煤炭产业优势，兖矿能源将深入实施创新驱动发展战略，以强劲的科技创新实力发展新质生产力，奋力书写绿色低碳高质量发展新答卷。
