神华宁煤400万吨/年煤制油工程采用的核心技术是由李永旺为首席科学家的中科合成油1000多人的技术团队、历时20年自主研发的高温浆态床合成成套工艺技术，其中费托合成催化剂和大型浆态床合成反应器技术是工程取得成功的根本性、决定性因素。该技术在费托合成催化剂活性、选择性与产油能力、大型浆态床合成反应器设计、制造与控制、煤制油整体系统能效等多项关键技术指标上均处于国际领先水平。
神华宁煤400万吨/年煤制油项目是我国煤炭深加工转化重大的商业化示范工程，投资550亿元，厂区占地面积561公顷，设计产能405万吨/年，其中，清洁柴油273万吨，石脑油98万吨，液化石油气34万吨。该工程是一个系统复杂、技术高度集成的大型工程，每一个工段工序的试车成功，每一个关键时间节点的顺利度过，都凝结着现场上万名参试人员的心血。
■ 2016年12月5日Ⅰ系列油品合成装置费托合成反应器开始投料，正式接收上游装置合格净化合成气。
■ 2016年12月6日产出费托轻质油和费托重质油。
■ 2016年12月9日产出合格蜡，为油品加工装置产出合格油品提供了稳定的原料供应。
■ 2016年12月18日加氢精制装置引入费托合成稳定重质油，产出高品质清洁柴油，开始向成品油罐区缓缓注入。
■ 2016年12月21日加氢裂化装置引精制尾油升温，开始裂解反应，常一线、常二线、减一线柴油产出，各项指标分析合格，开始向成品油罐区送料，煤制油全流程打通。
2016年12月21日是一个值得铭记的日子。这是中国煤制油技术研发及工程化攻关历程中值得浓墨重彩的日子，是中国一代代煤制油人自强不息、为之奋斗终生梦想实现的日子。在距离德国科学家费歇尔和托普森发现费托合成反应93年后的今天，在中国，我国自主开发的煤炭间接液化技术结出硕果，大规模工业化应用成为现实。
这一天，距离1997年中科院山西煤炭化学研究所李永旺团队在中科院“九五”重大项目的支持下开始先进的浆态床煤炭间接液化技术开发，已整整20年时间；距离2002年千吨级浆态床合成油中试装置运转成功，已整整14年时间；距离2006年中科合成油技术有限公司和工程公司成立，已整整10年时间；距离2009年16万吨/年合成油示范装置开车成功，也已过去了7年多的时间。
一项技术、百年探索
石油资源短缺是困扰中国人民的百年难题，为了化解中华民族可持续发展所面临的能源困局，一代代科学家探索、追求、接力，前赴后继、勇往直前。早在1924年就有中国人开始探索煤制油的技术途径。1949年新中国刚成立，中国第一代煤合成油科学家赵宗燠接管了日本在锦州建设的常压钴基费托合成油厂，仅用2年时间恢复和改造成功，1951年2月16日生产出新中国第一桶煤制油。1959年由于大庆油田的发现，中国放弃了对“人造石油”之梦的追求，中国煤制油装置逐次关闭，技术开发终止。一批批科学家将研究方向转到天然石油加工的技术领域中。
1980年在中科院经费支持下，山西煤炭化学研究所组织科研力量雄心勃勃地开始了中国第二次煤制油之旅。1981—1988年，以张碧江所长为领导的研究群体协同攻关，完成了实验室催化剂研制和固定床工业单管合成模型试验，确定了有别于南非技术的煤炭间接液化的固定床两段法合成汽油工艺。1989年在山西代县化肥厂完成了100吨/年中试，连续运行了1600小时，汽油收率达到90—100克/立方米，汽油辛烷值达到80，实现一段费托合成铁基催化剂和二段改质分子筛催化剂的工业放大生产。1993—1994年，在山西晋城化肥厂完成了2000吨/年工业试验，连续开车1500小时，产出合格90号车用汽油。1995—1996年，钟炳所长领导科研团队又研制出新型的固定床费托合成铁基催化剂，组织完成了将近4000小时的工业单管试验，油收率得到较大提升，但仍无法与石油工业相比。
在我国，煤炭间接液化技术经过长期的研发与试生产，在1996年前未能大规模开展工业化的原因主要是受到上述诸多因素错综复杂、变幻不定造成的，同时也受到当时技术发展条件的制约。
二十年的追逐与超越
1997年，在中科院“九五”重大科研项目的支持下，李永旺研究员将山西煤化所与合成油相关的五个课题组整合成一个研发团队，建立合成油品工程研究中心，总结了以前科学家的研究成果与经验教训，将煤制油技术开发方向由固定床费托合成技术转向更为先进的浆态床费托合成技术上，开始了煤炭间接液化技术的科技攻关与创新工作，至今已整整20年。
（1）实验室到中试基地的突破
1997—1999年，在中科院“百人计划”的资助下，系统地开展了费托合成详细机理动力学研究，建立了基于详细机理的固定床费托合成反应动力学模型，启动了浆态床费托合成铁基催化剂的研制工作。在实验室装置上解决了浆态床费托合成蜡催化剂分离的技术难题，实现了浆态床费托合成铁基催化剂上千小时的稳定运转与煤制油工艺技术经济瓶颈的突破。
2000年，团队建立了浆态床费托合成反应动力学与反应器模型，研制并放大制备了两种型号的浆态床费托合成催化剂，开展费托合成油蜡加氢精制制取成品油的实验室研究，并在山西太原中试基地开始组织规划和设计千吨级浆态床费托合成中试装置建设；2001年，承担国家科技部“863”项目、中科院“十五”知识创新工程重大项目“煤基合成液体燃料浆态床工业化技术”的研究工作，并启动了千吨级浆态床合成油的工业中试试验平台的建设工作。
2002年，千吨级浆态床合成油中试装置试运转，打通全部工艺流程，实现连续22天运行，费托粗油品经加工后生产出高品质清洁柴油；2003年，多次对浆态床合成油中试装置进行技术改进和升级，批量生产出Ⅰ型低温浆态床费托合成铁基催化剂，解决了中试装置上的合成反应器换热、蜡催化剂过滤、费托粗油品质量稳定等技术难题，产出高品质柴油的批量样品。
2004年，实现了千吨级浆态床费托合成中试装置上千小时的连续稳定运转，形成成熟的低温浆态床费托合成技术与催化剂生产技术，达到国际同期先进技术水平。以中科院山西煤化所合成油品工程研究中心为基础，联合国内多家大型煤炭企业成立了合成油品工程中心理事会，为技术的产业化和技术开发的公司化运作奠定了基础；同时，自主开发的低温浆态床合成油技术通过中国科学院和山西省组织的技术鉴定.
2005年，开始规划和设计16—20万吨/年合成油示范厂的建设。提出高温浆态床费托合成概念，实验室装置上开始研制新一代高温浆态床费托合成铁基催化剂。承担国家科技部“863”和中科院知识创新工程重大项目“煤基合成液体燃料浆态床工业化技术”通过了国家科技部和中科院的验收。
（2）示范技术的放大与验证
2006年，中科院山西煤炭化学研究所联合内蒙古伊泰集团、神华集团、山西潞安矿业集团、徐州矿务集团、连顺能源等共同投资组建了中科合成油技术有限公司。为保障自主知识产权技术的工业化转化和催化剂的供应，相继成立了中科合成油工程有限公司和中科合成油催化剂有限公司。采用公司自主技术的内蒙古伊泰集团和山西潞安集团两个16万吨/年合成油示范装置相继开工建设。
2007年，公司承担“十一五”国家863计划能源领域“10—100万吨级合成油技术”重大项目，全面开展新一代高温浆态床费托合成技术开发；2008年，高温浆态床费托合成催化剂实现了工业放大生产，采用高温浆态床费托合成技术实现了千吨级浆态床中试装置连续稳定2000多小时的稳定运转，形成新一代浆态床费托合成技术。国家发改委以发改办高技【2008】1507号文件批准建立煤炭间接液化国家工程实验室，该实验室由中国科学院山西煤炭化学研究所和中科合成油技术有限公司联合建设，目标是建立煤炭间接液化合成油产业化技术开发和工程化中心、煤基合成油技术验证及产品评价检测中心、煤炭间接液化科技研发交流与合作平台；2009年，采用公司自主研发的高温浆态床费托合成技术建成内蒙古伊泰集团及山西潞安集团两个年产16万吨合成油示范厂，实现成功运转，并产出高品质的柴油和石脑油。2010年，两个年产16万吨合成油示范厂实现了“安、稳、长、满、优”的工业运行。
（3）百万吨级煤制油工程的跨越
2011年，神华宁煤业集团决定采用公司研发的高温浆态床合成油技术建设世界单套规模的400万吨/年煤炭间接液化工程项目，并由中科合成油承担项目申请报告和工艺包的编制工作。同年，内蒙古伊泰集团在新疆地区启动了伊泰伊犁100万吨/年煤制油示范项目启动的前期工作。“煤炭间接液化国家工程实验室”通过专家验收，达到全部建设目标，完成国家批复的研发任务。 2012年，中科合成油技术公司与中科院山西煤炭化学研究所、内蒙古伊泰煤制油公司、山西潞安煤基合成油公司联合完成的“高温浆态床煤制油关键技术研发及工业示范应用”项目获得了国家能源科技进步一等奖。公司承担的“863”课题“10—100万吨级合成油技术”通过了验收。同时中科合成油内蒙古有限公司成立。在此期间，公司启动了内蒙古伊泰120万吨/年煤制油项目的工艺包与设计工作。神华宁煤400万吨/年煤制油项目总体设计和基础设计工作全面展开。
2013年，采用中科合成油自主研发煤制油技术的神华宁煤400万吨/年煤制油工程在宁夏宁东能源化工基地举行开工奠基仪式，首批费托合成反应器出厂并吊装成功。同时工程公司承担的第一个EPC总承包项目——山西潞安100万吨/年煤制油工程中的油品合成装置和油品加工装置开工建设。为保障百万吨级煤制油工程建成后催化剂的供应，公司在内蒙古准格尔旗大路新区启动了4.8万吨/年煤制油催化剂项目（一期工程1.2万吨/年）的建设。
2014年，国家能源局在中科合成油技术有限公司设立“国家能源煤基液体燃料研发中心”，“煤制清洁液体燃料北京市重点实验室”通过了北京市科学技术委员会的验收。同年，内蒙古伊泰120万吨/年煤制油项目在内蒙古鄂尔多斯举行EPC总承包开工仪式；伊泰伊犁100万吨/年煤制油示范项目在伊犁察布查尔锡伯族自治县开工建设。中科合成油内蒙古1.2万吨/年煤制油催化剂厂投产。2015年，公司面向全球招聘的表面科学实验室筹备完成并顺利开始运作。6月份，中科合成油工程股份有限公司增资扩股，引进战略投资者，全面推进百万吨级煤制油项目的现场施工建设，神华宁煤、山西潞安和伊泰杭锦旗百万吨级煤制油工程施工不断取得重大进展。
2016年，采用公司自主高温浆态床合成油技术的大型煤炭间接液化工程建设进入收尾阶段。神华宁煤400万吨/年煤制油工程成功产出费托轻质油、费托重质油、合格费托蜡、高品质清洁柴油、高品质石脑油等系列产品。山西潞安油化电热一体化示范项目已全部建成，并于12月23日实现油品合成装置和油品加工装置的全面中交。伊泰杭锦旗120万吨/年煤制油工程液体物料储运系统、油品加工装置顺利实现中交，油品合成装置于2017年1月底实现中交。
公司参与设计、服务已建成16万吨级示范厂3个，累计产能50万吨，包括：内蒙古伊泰16万吨/年煤制油示范项目、山西潞安16万吨/年煤制油示范项目、神华集团18万吨/年煤制油示范项目。参与服务在建百吨级项目8个，累计产能1350万吨。
2011年9月煤炭间接液化国家工程实验室通过验收，成为中科院在建10个国家工程实验室中第一个通过验收的实验室。实验室的建立，对于突破煤间接液化合成油技术产业化发展瓶颈、形成我国具有自主知识产权的煤间接液化合成油大型化工程等方面起到了关键性作用。
中科院“百人计划”入选者李永旺研究员在组织科技和工程技术创新的20年间，分别荣获“新世纪百千万人才工程国家级人选”“国家杰出青年”“全国五一劳动奖章”“山西省特等劳动模范”“全国化工优秀科技工作者”、周光召基金会“应用科学奖”等称号和奖项。
新的征程
二十年磨砺风雨铸，征尘未洗再出发。神华宁煤世界级煤制油工程一次性开车成功，是公司煤制油研发团队迈出的关键一步，也是百万吨级煤制油项目产业化的开篇之作，距离国家远景规划，还有很长的路要走。
目前，采用高温浆态床合成油技术正在实施的煤制油项目还有：山西潞安100万吨、内蒙古杭锦旗120万吨、内蒙古大路200万吨、贵州毕节200万吨、新疆伊犁100万吨、新疆甘泉堡200万吨、内蒙古锡林郭勒50万吨等，总规模1350万吨/年油品。当前一段时期，公司将集中力量协助业主完成上述项目的实施和满负荷达产，实现“安、稳、长、满、优、盈”的运行目标。同时，积极筹划第二批百万吨级煤制油工程。
未来，公司将在中科院和股东单位的指导下，以解决国家能源需求的重大问题为目标，围绕煤炭能源高效洁净转化技术方向，拓宽相关含碳能源资源的利用技术领域，充分发挥在煤制油技术方面打造的核心技术能力，为煤制油、天然气制油、重油加工行业提供最为先进的成套技术，并对相关工程项目的前期规划、总体集成优化、关键装备开发以及关键流程设计提供从规划到投产的全生命周期高水平的技术支撑，并实现自主技术的不断更新与升级换代。
煤制油技术商业化推广是对石油基油品的有效补充，是传统能源向可再生能源供应系统转变的重要过渡，对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大意义。自主煤制油技术在中国大规模的商业应用，将对全球能源技术革命产生重要的影响，同时也是对全球能源供应体系变革的有力推动。
