转型升级是当下中国经济的热门话题。神木作为成长型的资源型城市，面对原煤价格大幅下滑、传统煤化工（焦炭、合成氨、电石、甲醇等）产能过剩、新兴产业竞争力不强等严峻形势，如何选准转型发展的突破口，获取持续发展的新动力，进入优质高效发展的新境界？在深入研究能源化工产业政策、前沿技术、发展动态的基础上，我们深切感到，神木正面临现代煤化工（煤制油、煤制烯烃、煤制醇醚、煤制天然气等）产业发展的难得机遇，集中力量予以突破，必将迎来经济社会发展的新飞跃。
一、加快发展现代煤化工的动因与条件
首先，这是积极应对煤炭市场过剩和大气污染治理，实现资源清洁高效利用的需要。我国是一个富煤、缺油、少气的国家，煤炭在一次能源结构中的比重达70%以上。过去十年，我国高速增长，2012年达到36.6亿吨，是2002年的2.63倍。产能过快增长，经济增速放缓，加上进口煤炭冲击，煤炭市场已进入供过于求的时代。目前国内煤矿建成和在建产能为40亿吨以上，每年净进口煤炭约2.5亿吨，而全国煤炭消费仅35亿吨左右。
大规模的煤炭开发利用带来了严峻的环境问题。据测算，燃煤排放的SO2占总排放量的90%，NOX占75%，总悬浮颗粒占60%，CO2占75%。治理雾霾，煤炭首当其冲。2013年9月，国务院印发《大气污染防治行动计划》，明确提出加快调整能源结构，控制煤炭消费总量，推进清洁能源替代利用。到2017年煤炭占能源消费总量比重降低到65%以下，京津冀、长三角、珠三角等区域力争实现煤炭消费总量负增长。加大天然气、煤制天然气、煤层气供应，到2015年新增天然气干线管输能力1500亿立方米以上，覆盖京津冀、长三角、珠三角等区域，到2017年基本完成燃煤锅炉、工业窑炉、自备燃煤电站的天然气替代改造任务。
产能过剩、限制燃煤的双重压力，逼迫我们加快煤炭的加工转化，实现清洁高效利用。发展现代煤化工产业，将煤炭转化为气体燃料、液体燃料和化工产品，不仅可以解决煤炭直接燃烧带来的环境问题，还可以替代石油和天然气化工，保障国家能源安全，具有广阔的发展前景。
第二，现代煤化工产业政策日渐明晰，技术走向成熟，正在迎来大发展的关键时期。国家“十二五”规划纲要指出，要“发挥资源优势，实施以市场为导向的优势资源转化战略，在资源富集地区布局一批资源开发及深加工项目，建设国家重要能源、战略资源接续地和产业集聚区。”“提高能源就地加工转化水平，减少一次能源大规模长距离输送压力。”“有序开展煤制天然气、煤制液体燃料和煤基多联产研发示范，稳步推进产业化发展。”
2011年3月，针对一些地区盲目规划无序建设问题，国家发改委曾发出《关于规范煤化工产业有序发展的通知》，提出要合理开发和利用好宝贵的，走高效率、低排放、清洁加工转化利用的现代煤化工发展之路，“十二五”重点组织实施好现代煤化工产业的升级示范项目建设。2012年5月发布的《煤炭深加工示范项目规划》确定了15个煤化工示范项目，主要分布在新疆、内蒙、陕西、山西、宁夏等西部省区。其中榆林两个，即兖矿集团、延长石油集团的100万吨煤间接液化项目，神华集团、陕西煤化、陶氏公司等建设的煤化电热一体化项目。未来5年，煤化工示范项目总投资近5000亿元。
经过近年发展，我国煤制油、煤制烯烃、煤制醇醚、煤制天然气等关键技术均已取得突破，现代煤化工技术开发与应用处于世界前列。神华包头60万吨/年煤制烯烃项目、神华宁煤和大唐多伦50万吨/年煤制烯烃项目、神华集团108万吨/年煤直接液化项目、伊泰集团16万吨/年煤间接液化项目、潞安集团16万吨/年煤间接液化项目均已建成投运。
随着煤化工技术的成熟，以及国际油价、煤炭市场的变化，国家对现代煤化工项目的审批开始松动。截至2013年10月，已获得路条的现代煤化工项目达16个，包括9个煤制气项目（640亿m3）、5个煤制烯烃项目（300万吨）、2个煤制油项目（580万吨）。其中有14个路条于2013年获得。权威专家指出，今后十年将是煤化工发展的黄金期。
第三，神木发展现代煤化工具有其它地区难以匹敌的优势。煤炭资源是发展现代煤化工最重要的核心要素，资源储量和品位决定煤化工产业链的战略投资价值和路径选择。神木地处国家级能源化工基地核心区域，煤炭探明储量500亿吨，年采煤量已超过两亿吨，符合煤化工布局中最重要的产地原则。神木煤固定碳高、挥发分高、化学活性高、热稳定性好、粘结性弱、灰分低、有害物质（硫、磷）少，是优质的气化用煤、液化用煤、干馏用煤和水煤浆用煤，这无疑对投资者具有很强的吸引力。以煤干馏技术为起点的兰炭、电石、尾气发电、聚氯乙烯等传统煤化工产业已形成集群，煤焦油加氢、1,4-丁二醇等现代煤化工项目陆续上马建设。民营资本积累已达相当规模，神华集团、陕煤集团、延长集团等大型国有企业在神木有多个煤、电、化工项目，且创造了合作发展混合所有制经济的成功范例。
但神木目前煤化工发展也存在一些突出问题，如县级缺乏有实力的投资主体、民营企业难以承担大项目、大项目向周边园区流失等，亟待予以解决。
二、神木现代煤化工产业发展的思路探索
综合考察我国现代煤化工技术开发和产业发展，有以下几个趋势值得加以重视：
一是科学布局、重点示范、有序发展。现代煤化工是资源、技术、资金密集型产业，国家强调有序发展现代煤化工，就是要根据资源探明储量、储采率、水富余量、环境容量及区域经济水平，对煤化工项目进行科学布局。为此国家将新疆、内蒙古、陕西、山西、云南、贵州等地确定为现代煤化工发展的重点地区，支持建设升级示范工程。新疆伊犁和准东地区，煤水结合好，成为现代煤化工的热点地区。陕西、内蒙、宁夏等地受煤价影响，煤化工发展有较强针对性，重点发展煤制烯烃等竞争力较强的产业。
二是项目大型化、产品高端化、产业集群化。现代煤化工大多是投资百亿以上、生产百万吨级产品、具有国际竞争能力的大型项目，其经济规模和投资一般为，甲醇100万吨/年、50-60亿元，煤直接液化300万吨/年、600-750亿元，间接液化300万吨/年、450-600亿元，煤制烯烃60万吨/年、180-190亿元，煤制天然气（SNG）40亿方/年、220-240亿元。产品主要是替代石油化工生产大宗基础化工原料，在此基础上开发合成树脂、合成橡胶、合成纤维等高端化学品。布局上以基地和园区为载体，形成上下游衔接、相关产业配套、服务体系完备的集群体系，实现集约发展。
三是分质转化、多联产、综合利用。根据煤种、煤质特点及不同目标产品，采用不同的煤转化技术，并在能源利用、产品结构方面进行不同工艺的优化集成，获得多种高附加值的化工产品和洁净的二次能源，实现煤炭资源价值的梯级利用。注重煤炭在整体产业链中的能源转换效率、能源消耗和二氧化碳排放强度，最大限度提高资源利用效率。
四是清洁发展、低碳发展、循环发展。充分考虑资源和环境承载能力，运用洁净煤技术生产，发展高技术含量、高附加值、低污染的绿色煤化工，推进粗酚、粗苯、煤气等副产品深度加工，实施煤矸石、粉煤灰、炉尾气等废弃物综合利用，实现经济增长与生态良好相一致。
现代煤化工主要沿煤干馏、煤气化、煤间接液化、煤直接液化、煤基碳材料五个方向展开。综合技术成熟度、经济性、市场空间、能源转换效率等因素，并结合资源条件和产业基础，神木发展现代煤化工的基本思路可确定为：整合提升煤干馏及下游加工产业，重点发展煤制烯烃芳烃和衍生化学品产业，积极发展煤制天然气和新材料产业，择机发展煤制油产业。
重点打造五条产业链：
1.煤—半焦、焦油、煤气—热、电、镁产业链
这是与现有产业联系最紧密、亟待整合提升的产业。即以煤热解为龙头，将块煤、小粒煤、粉煤经不同的工艺进行中低温干馏，产出中低温焦油、半焦（兰炭、小粒焦、粉焦）和煤气等初级产品。煤焦油加氢生产清洁燃料等高附加值产品，剩余煤气发电、冶炼金属镁或制合成气，半焦除兰炭原有转化途径外，小粒焦、粉焦可用作活性炭、民用型焦、气化原料或供热燃料。这一工艺路线能有效实现煤炭分级转化和综合利用，最大限度地减少能耗和污染物排放，得到煤化工界的认同，已列入国家《煤炭深加工示范项目规划》。
目前我县块煤干馏已形成3000多万吨规模，小粒煤干馏技术业已成熟，粉煤干馏正在进行工业化试验。神木天元化工公司50万吨/年煤焦油加氢项目自2010年4月投产以来,累计实现利润超过13亿元。神木富油公司开发的我国首套12万吨/年煤焦油全馏分加氢示范项目实现安全平稳运行，柴油+石脑油馏分收率96.31%，系世界首创，居领先水平。
这条产业链还可进一步延伸。如焦油预处理过程中提取苯酚、邻甲酚、间/对甲酚、二甲酚等高附加值精酚产品，尾油生产高级润滑油、基础油，沥青可加工高性能活性炭和碳纤维等。
目前这一产业面临的最大问题，一是原有的块煤干馏工艺在采煤方式变革后，原料供应不足，成本提高。二是兰炭下游电石、硅铁、化肥等行业产能过剩，作为清洁燃料发电、供热存在价格过高及锅炉改造等困难，制约产业持续发展和焦油稳定供应。三是煤干馏过程中产生的工业废水尚无高效的处理技术。
整合提升的思路是，根据煤矿综采后块煤、小粒煤、粉煤的比例，结合半焦产品的市场需求，合理确定各类干馏项目的总体规模，对过剩的块煤干馏项目可向小粒煤干馏改造；加大对粉煤干馏技术的研发和推广力度，使其尽快形成产能；加大粉焦、煤气加工转化的研究和市场开发，进一步延伸产业链，提高经济效益；切实解决粉尘、废气、废水污染问题，实现清洁生产。
可以预见，一旦粉煤干馏试验取得成功，这一产业链将彻底摆脱块煤货紧价扬制约，使煤干馏—煤焦油加氢制油项目成本更低、竞争力更强。
2.煤—甲醇—烯烃、芳烃—衍生化学品产业链
即以煤气化为龙头，先由合成气（CO+H2O）制取甲醇，再由甲醇制取烯烃、芳烃、二甲醚、醋酸等下游化工产品。煤制烯烃、芳烃中的主要组分“三烯”、“三苯”是石油化工的基础原料，可以与成熟的石化技术相衔接，生产各种基本有机化学品和精细化学品，形成庞大的产业链。加上煤炭原料的成本优势，将具有较强的竞争力，应成为现代煤化工的重点发展方向。
2012年底，全国甲醇生产能力约5360万吨，80%以上煤制甲醇企业亏损或盈亏平衡。但甲醇作为煤化工中间环节，可与生产烯烃、芳烃、甲醛、甲醇汽油、甲醇蛋白等下游产业联产。煤制烯烃工业化试验完成较早，发展相当迅猛。据煤化工专委会初步统计，目前国内在建、拟建以及处于规划阶段的煤制烯烃项目多达53个，烯烃产能合计达3540万吨/年。仅我省就有陕煤集团与三峡总公司建设的蒲城60万吨烯烃、延长中煤榆林能源化工公司60万吨烯烃、神华榆林分公司煤制烯烃、神华陶氏榆林循环经济煤炭综合利用等多个项目。因此业界提出要科学、有序、有控制地发展煤制烯烃。神华陶氏项目位于清水工业园，一期工程投资100亿美元，建设包括332万吨/年甲醇、122万吨/年烯烃等23套装置，每年生产约350万吨精细化工和塑料产品。
相对而言，我国甲醇制芳烃刚刚完成工业化试验，技术处于世界领先水平，市场缺口较大。芳烃是重要的石油化工原料，苯大量用于生产精细化工中间体和有机原料，甲苯除用于歧化生产苯和二甲苯外，其化工利用主要是生产硝基甲苯、苯甲酸、苯甲醛、甲酚等精细化工产品和中间体，此外作为廉价溶剂大量用于涂料、粘合剂、油墨和农药等方面。二甲苯在化工方面的应用主要是生产对苯二甲酸和苯酐，作为廉价低毒溶剂的消费量也很大，间二甲苯的消费量较少，主要用于生产间苯二甲酸和间苯二甲腈。2010年芳烃表观消费量1738万吨，产量1250万吨，进口488万吨。
2012年，陕西华电榆横煤化工采用清华大学流化床甲醇制芳烃技术，建设世界首套万吨级工业示范项目试车成功，随即启动百万吨级煤制芳烃工业示范项目，规模为300万吨煤制甲醇和100万吨芳烃装置，总投资285亿元。同时，中科院山西煤化所与赛鼎工程有限公司设计的内蒙庆华集团10万吨/年甲醇制芳烃装置一次试产成功。
从长远看，做煤化工应首选做高附加值的化学品。如果能在神木建设一个大型的煤制芳烃项目，则可以带动下游精细煤化工产业的发展，既解决传统煤化工产品雷同、竞争力差、产能过剩问题，又能解决能源转换效率偏低等问题。
3.煤—天然气产业链
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气。随着城镇化发展和人民生活水平的提高，对天然气的需求量迅速增长，2012年，全国天然气产量1077亿立方米，消费量1471亿立方米，供需缺口达394亿立方米。到2020年，供需缺口将持续扩大。
煤制天然气不仅符合能源结构改善的趋势，而且能源转化效率较高（可达50%），技术已基本成熟，是生产石油替代产品的有效途径。《大气污染防治行动计划》提出，要“制定煤制天然气发展规划，在满足最严格的环保要求和保障水资源供应的前提下，加快煤制天然气产业化和规模化步伐。”继“十一五”期间在新疆、内蒙古、山西、辽宁建设四个煤制气示范项目之后，2011年起更多的煤制气项目获得国家发改委核准，仅新疆正在建设和进行前期工作的煤制天然气项目就有30多个。
粗略匡算，一个年产40亿立方米煤制天然气项目需投资200—300亿元，每千立方米天然气耗煤3吨左右，耗水10吨左右。以吨煤300元估算，每方天然气成本为1.59元左右。鉴于天然气输出需相应的管网建设配套，国家重点考虑在煤炭外运困难和拥有输气干网的地区布局。神木是西气东输一二线管道经过地，完全具备争取这一项目的条件。
4. 煤—煤基新材料产业链
煤基碳素材料是高分子材料科学领域一个最引人瞩目的发展方向。煤作为一种复杂有机碳烃大分子物质，具有石油或人工合成难以得到的特殊芳香结构。而目前新的高性能聚合材料大都具有复杂芳香结构单元，这无疑为煤基聚合物材料的开发带来新的机遇。相对于其他煤化工而言，煤基碳素材料投资比较少，开发周期短，有极高的性价比，特别适合民营企业投资。
活性炭是一种孔隙发达、比表面积大、吸附能力强的功能型碳材料，其耐酸、耐碱、耐热，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等各个领域。全球范围内日渐严厉的环保法规使活性炭需求进一步增长，其中水处理是最大市场和主要增长领域，气体处理是需求增长最快的市场，燃煤电厂排放气体净化是最大的潜在市场。专家预测，未来10—20年，我国的活性炭需求将进一步加大。
我国是世界最大的活性炭生产国、出口国。煤科总院北京煤化工分院和中科院山西煤化所等长期致力于活性炭技术开发和应用研究，我国成功开发了催化活化、氧化还原、压块成型、超纯煤和一步法等活性炭生产工艺，并生产出压块活性炭、球形活性炭、煤基脱硫专用活性焦等大量活性炭新产品，增强了国际市场竞争力。
2011年全国活性炭产量35万吨，煤质活性炭24万吨，其中90%产能集中于山西、宁夏。神府长焰煤是最年轻的烟煤煤种，是除山西大同弱粘煤、宁夏太西无烟煤之外的第三大优质活性炭原料煤，将其单独磨粉后添加焦油或沥青粘合成型，采用气体活化法，能制造出中孔和微孔同时发达的中孔型活性炭产品，适用于有机废水的深度净化。用煤焦油加氢预处理提取的煤沥青可以生产球形高性能活性炭，可广泛应用于生化防护、血液透析等军工、医疗领域，此项技术已实现产业转化，实现小批量试产。此外，兰炭、粉焦也可作为活性炭原料，经磨粉粘合成型后，直接催化活化，生产低成本的活性炭产品。或经过磨粉、粘结成型、二次炭化和气体活化，生产高强度活性半焦，用于燃煤电厂脱硫脱硝。因此有专家指出，神府地区有望在10年之内成为继宁夏、大同之后的第三个大型煤质活性炭生产基地。
碳纤维是一种含碳量高于90％的无机高分子纤维。作为一种力学性能优异的复合材料，它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料，被广泛应用于航天、航空等尖端领域，长期受国外技术封锁。
2010年11月，由河南煤化集团与中科院山西煤化所合作建设的永煤千吨级碳纤维项目成功产出合格MH300高性能碳纤维产品，标志着国内最大的高性能碳纤维生产基地的建成。该项目一期工程投资7.4亿元，年生产MH300高性能碳纤维500吨。此外，山西宏特煤化工公司与北京化工大学国家碳纤维工程技术研究中心合作，2011 年2月投资10亿元建设5000吨煤系沥青基碳纤维工业化试验项目。中国矿业大学教授魏贤勇领衔的科研团队，用煤焦油分离得到的精制沥青，拉出了长达万米的长丝碳纤维。
煤基碳纤维是一种国产技术逐步成熟，正在走向工业化生产的新材料产业，我们应及早动作，与相关科研院所进行合作开发，争取在这一新兴产业的发展中争得一席之地。
除此之外，煤基碳纳米管、石墨烯、炭分子筛、针状焦、炭黑等新型碳素材料也值得关注。
5.煤—油，煤—甲醇—汽油产业链
即以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品。目前我国已经掌握了4条不同路径的煤制油工业化技术，即神华集团煤直接液化技术、中科合成油公司浆态床费托合成油工艺、陕煤—榆林版煤制油技术、中科院山西煤化所等开发的甲醇制汽油技术。我国已具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力，并成为世界上少数几个拥有可将煤变为高清洁柴油全套技术的国家之一。
煤直接制油和间接制油的经济性曾是影响项目建设的重要因素，业内普遍的看法是，只有国际油价位于70-80美元/桶以上，煤价保持每吨在200-300元之间，项目才能获利。近两年来的高油价（85—105美元）、低煤价，使煤制油在经济上变得可行。2012年开始，国家发改委对煤制油项目严控已经开始松绑。神华集团宁夏400万吨/年煤制油项目、潞安集团540万吨/年煤制油项目、兖矿和延长石油榆林100万吨/年三个煤间接制油项目启动。
但总体而言，煤制油能源转换效率只有24%—26%，生产一吨油需消耗约4吨煤、10吨水，且受国际油价波动的影响较大，目前主要作为国家应对石油安全的战略性技术储备，而不是大规模推广的煤化工方向。
与煤直接液化、间接液化相比，甲醇制汽油(MTG)具有投资较少的优势。晋煤集团引进美国埃克森美孚公司技术建设的10万吨/年MTG项目已于2009年投产，100万吨/年MTG项目于2012年7月开工建设，项目总投资30亿元。中科院山西煤化所开发的具有自主知识产权的一步法甲醇转化制汽油技术已完成中试，正在进行工业化推广。
将煤化工与石油、天然气化工全面耦合是一种新的思路。延长石油集团延安煤油气资源综合利用项目即是范例。它弥补了单一天然气化工合成气氢多碳少和单一煤化工合成气碳多氢少的不足，实现整个系统的碳氢平衡，既提高了资源利用效率，也减少了二氧化碳排放，还能多产目标产品，将成为一个低碳经济、循环经济、资源综合利用的示范工程。我县境内有中石化天然气开采项目，将煤化工与天然气化工耦合的可能性是存在的，应予以深入研究。
三、加快发展现代煤化工的保障条件
在煤化工产业转型发展过程中，政府的主要作为应体现在规划引导、政策支持、技术支撑、环境保障等方面。
（一）加强宏观统筹。为克服部门和园区力量分散的弊端，建议县政府成立现代煤化工产业发展领导小组，加强对现代煤化工产业发展的统筹规划和项目引进。将原有的兰炭产业办职能扩展到整个煤化工，积极跟踪现代煤化工产业发展的前沿技术和发展动态，筹划包装引资项目，同时研究解决好传统煤化工产业转型升级的问题，为县委县政府科学决策当好参谋。各园区重点做好项目策划包装、招商引资、管理服务等工作。
（二）提供水源保障。我国煤炭与水资源呈逆向分布，缺水是煤化工基地的共同问题，解决之道就是开源节流。据测算，生产60万吨烯烃、300万吨间接制油、40亿方天然气年耗水分别为2700万方、2700万方、2630万方，每个项目平均日耗水4万方至7.5万方。能否解决水源问题，成为建设大型煤化工项目的关键。
目前神木境内主要有瑶镇水库、采兔沟水库，设计日供水能力分别为18万方、15万方，除去县城生活用水和下游农业用水，最大只能向锦界和清水工业园区日供水23万方。而窟野河流域几个工业园区尚无稳定水源保证。省上黄河大泉引水工程处于前期阶段，工程投资额度大，实施周期长。市上规划的榆神工业区府谷岩溶水引水工程尚未取得实质性进展，今年开工的神华陶氏项目也是以采兔沟水库和煤矿疏干水为水源的。
我们在积极配合上述两大工程并争取更多用水指标的同时，可做好两方面工作：一是搞好煤矿疏干水的分区收集利用。据测算，陕北地区煤矿疏干水水量一般为大型煤矿每天1500—3000方，中型煤矿每天500方，依此推算，我县煤炭后每天可利用的疏干水量约为7万方，每年2555万方。可将煤矿疏干水按流域分区收集，进行集中处理后为工业园区供水。二是我县自主建设马镇引水工程。2012年，县政府委托地矿部地质工程勘查院完成了黄河河谷区域大雨沟、马镇、合河、石街上四个地段的地下水资源勘查工作，采用渗流井技术，完全可以保证日引水10万方的水源需求。
（三）激活投资主体。现代煤化工中较大的项目投资动辄上百亿，且需要上亿吨的资源作保证，单靠一两个民营企业是难以支撑的。激活投资主体可从三方面着手：一是引进中省或其他大的企业集团。目前神华、陕煤在神木境内年采煤量分别达1亿吨和5000万吨，应力促其就地新建大型煤化工项目，发挥带动作用。还可以进一步放开视野，引进中石化、中石油、中煤、兖矿等有实力的大型国企或民营企业集团来神木建设煤化工项目。二是组建实体性的煤业化工集团。县煤业集团有一定的资源占用和经济实力，应借鉴陕煤模式，将煤炭开采与转化结合，拓展为煤业化工集团，主导县内的煤化工产业发展。三是大力发展混合所有制经济。民营企业有一定的投资能力和发展愿望，可以通过政府引导，实现与省市国企或县煤业化工集团进行多种形式的资本联合，发挥国有、民营两方面的优势，推动煤化工产业发展。
（四）搞好技术服务。作为正在崛起的新兴产业，技术和工艺的选择决定着项目的成败。目前我国在现代煤化工方面的技术已处于国际先进水平，中科院山西煤化所、大连化物所、煤炭科学研究院、清华大学、北京化工大学、华东理工大学、大连理工大学、太原理工大学等科研院所都在煤化工技术和工艺开发上拥有众多成果，一些院所已与神木进行了项目上的良好合作。今后的合作，一是要加强合作开发，通过建立中试基地、建设工业示范项目等方式，抢占技术高地。二是以一个院所为主，建立开放的煤化工（或某一方面）技术创新与服务平台，使其成为技术研发基地、产业化基地和相关领域人才培养基地。同时为政府提供战略决策咨询，帮助企业解决重大关键技术难题。政府主要提供基础设施、后勤服务和资金保障。
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