日前,日处理煤2000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化技术项目通过中国石油和化学工业联合会在北京组织的专家鉴定。鉴定委员会主任、中国工程院院士谢克昌表示,该成果为大型化煤气技术市场提供了成熟先进的具有自主知识产权的技术,可为我国现代煤化工产业的发展和能源结构调整提供技术支撑。
意义重大
中国“缺油、少气、富煤”的资源禀赋特点、经济快速增长对资源的巨大需求和巨大的环境保护压力,都要求中国必须寻求在煤炭资源的高效洁净转化过程上形成自己的核心技术。
传统的煤炭转化过程总给人以“低效”的印象。从上世纪50年代开始,我国几乎每个县都建设了中小化肥企业,这些企业大多以煤为原料,利用传统落后的造气炉将煤转化为生产化肥所需要的合成气。这些中小化肥企业所使用的造气炉处理能力低,在产生所需合成气的同时还产生了大量难以处理的废水废渣,环境污染问题严重。
而现代煤化工,尤其是以煤气化为龙头的煤基多联产过程,对煤气化技术的要求是清洁、高效、单系列大型化。
多喷嘴煤气化技术正是在这样的背景下,由华东理工大学和兖矿集团历时近20年的研究开发,实现了产业化,成为目前国际先进的主流大型煤气化技术之一。从而成功实现商业化。
“开展先进煤气化技术攻关,培育发展现代煤化工产业,是根据我国煤炭相对丰富、油气相对不足这一资源禀赋特点,充分发挥优势资源,加快推进原料多元化进程,促进行业可持续发展的一个重要战略决策。” 中国石油和化学工业联合会会长李勇武认为,“这项技术的成功,为我国当前面临的产能过剩背景下的技术进步提供了一项重要基础”。
该技术是目前我国唯一能够实现单炉日处理煤2000吨以上的水煤浆气化技术。占据了我国单炉日处理煤2000吨以上水煤浆气化技术的全部市场份额(已经签约16家企业,共计53台气化炉)。
技术优势明显
目前,应用该技术已建成并运行了7套日处理煤2000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化工业装置。工业考核结果表明:该技术气化效率高,技术指标先进。与引进水煤浆气化技术相比,在相同原料煤的情况下,有效气成分提高了3.1个百分点,比氧耗降低了11.4%,比煤耗降低2.1%,粗渣中碳含量降低约10个百分点。
据兖矿集团副总经理张鸣林介绍,多喷嘴煤气化技术已系列化,包括水煤浆进料、干煤粉进料;耐火砖型衬里、水冷壁型衬里;激冷洗涤流程、废锅余热回收流程等。多喷嘴煤气化技术以其大型化、高效率、灵活组合的方式,正成为支撑我国煤炭高效洁净利用的龙头和核心技术。
华东理工大学教授于广锁表示,在该项目实施过程中,研究团队创新性地提出了炉内耐火衬里区域化结构设计依据,同时在多喷嘴进料方式基础上,又开发出带压连投操作和气化炉在线无波动切换技术,实现了大型气化装置的长周期稳定运行。
“在当前,国内建设煤基多联产基地(大能源、大化工基地)急切需要具有自主知识产权的大型化煤气化技术,以避免重复引进和气化炉台数过多。”一位参与鉴定的专家对记者表示,大规模高效气流床煤气化技术,是国际上先进煤气化技术发展的主要方向,形成自主知识产权的煤炭高效清洁利用技术,带动相关产业发展和促进相关学科的进步具有十分重要的意义。”
应用前景广阔
多喷嘴对置式煤气化技术作为高效、稳定、先进的大型煤气化技术,将为我国现代煤化工产业提供坚实的技术支撑。随着这项技术的日益成熟,可以预期将在我国能源化工领域获得更为广泛的应用。
谢克昌院士认为,“此项技术是继超超临界发电技术和特高压输电技术之后,我国在能源领域少数赢得国际声誉的自主技术之一,已经为企业创造了巨大的经济效益”。
华东理工大学提供给本报记者的资料显示,至2012年底,江苏灵谷化工有限公司两台日处理煤2000吨级的大型化多喷嘴对置式水煤浆气化装置,相对于引进国外技术,节约专*实施许可费、软件包费及技术服务费等2500余万元。
“与其他水煤浆气化技术相比,在原料相近的条件下,节煤2.1%、节氧11.4%,每吨煤价格以930元计,每标准立方米氧气成本以0.52元计,已节煤、节氧约13000万元。”江苏灵谷化工有限公司蒋建辉副总经理对记者表示。“ 以节约的专*费及同比节煤、节氧(截至2012年底)计算,该公司公司大氮肥装置的已节支总额为15500万元。”
目前,应用该技术已有7套日处理煤2000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化工业装置建成投运,签约用户达到32家,气化炉总台数92台,为用户节约专*实施许可费、软件包费及技术服务费等约6亿元。若所有签约装置均投入运行,与同类引进技术相比,每天节约煤炭资源~3000吨。
推广需政府支持
接受本报记者采访的专家均表示,与国际大型公司所掌握的煤气化技术相比,多喷嘴对置式煤气化技术的市场地位逐渐增强,这引起了这些跨国公司的高度重视,有些公司采取一些非常规的市场竞争手段,利用我国某些大型国企掌握的垄断资源,寻求获得有利的市场地位。希望我国行业管理部门从维护正常的市场技术竞争,鼓励国产技术健康发展,鼓励企业在同等条件下优先选择国产技术,推动我国“产学研”合作模式及技术进步。
由此,谢克昌院士建议国家相关部门制定政策,进一步推进在煤化工、清洁发电及相关产业大型项目中优先采用自主知识产权的煤气化技术,进一步创造条件推动中国技术参与国际市场竞争,使之在我国能源与化工产业的发展中