日前，世界最大的水煤漿氣化裝置——單爐日處理3000噸煤多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置，在兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化公司投產(chǎn)。該裝置氧耗、煤耗比同類(lèi)型氣化技術(shù)低3%~5%，碳轉化率達到98%以上，有效氣體成分轉化率為82%~85%。

　　近期，煤化工再度成為了業(yè)界焦點(diǎn)。先是國電等央企巨頭陸續撤離煤化工領(lǐng)域，大干快上的煤化工項目似乎轉瞬之間就由“香餑餑”變成了“燙手的山 芋”;之后，7月22日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于規范煤制油、煤制天然氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展通知》，提出煤制油、煤制天然氣“不能停止發(fā)展、不宜過(guò)熱發(fā)展、禁 止違背規律無(wú)序建設”;與此同時(shí)，各種新型煤化工技術(shù)、工藝以及煤氣化爐的研發(fā)依舊熱度不減……我們應如何看待煤化工產(chǎn)業(yè)在近幾年的熱度變化?中國化工報 記者進(jìn)行了采訪(fǎng)調研。

　　增速將取決于國家政策

　　在記者的調研采訪(fǎng)中，無(wú)論是設計院還是氣化技術(shù)專(zhuān)利商都一致反映，明顯感覺(jué)今年的活比以前少多了。談起“活少多了”的原因，東華工程科技股份有 限公司副總經(jīng)理李立新向中國化工報記者介紹，一是已獲“路條”項目啟動(dòng)慢，而且政策控制與監管越來(lái)越嚴格;二是傳統的化肥、精細化工項目市場(chǎng)在萎縮，尿素 產(chǎn)能過(guò)剩太嚴重，不在產(chǎn)煤區的氮肥項目沒(méi)有競爭力，化肥企業(yè)對原料路線(xiàn)改造前景不看好，改造的積極性不高。

　　李立新認為，化肥、精細化工項目短期內不會(huì )有太大變化，大型項目進(jìn)展取決于國家政策的控制節奏。去年，國家發(fā)改委加快了對煤制天然氣的審批速 度，總共約有15個(gè)項目陸續獲得國家發(fā)改委“路條”。今年7月22日，國家能源局發(fā)布的《關(guān)于規范煤制油、煤制天然氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展通知》提出，煤制 油、煤制天然氣“不能停止發(fā)展、不宜過(guò)熱發(fā)展、禁止違背規律無(wú)序建設”，獲得“路條”的項目進(jìn)展取決于各地對政策的落實(shí)。

　　中國五環(huán)工程有限公司副總工程師徐才福也向中國化工報記者表示，“活少多了”的主要原因是一些煤制天然氣、煤制油等大型項目受制于國家政策還沒(méi)啟動(dòng)。

　　內蒙古通遼市龍源綠美化工有限公司氣化項目負責人鄭萬(wàn)德向記者分析，煤化工投資熱是從2008年開(kāi)始，全國大量上馬煤化工項目，到今年是投產(chǎn)的多了，建設的少了，而后期的投資商正處于徘徊、觀(guān)望之中。

　　國電等一些央企發(fā)展煤化工項目，在遭遇到了技術(shù)、人才、管理困境后，近期已經(jīng)頻頻轉讓煤化工項目。這會(huì )不會(huì )為我國煤化工今后的發(fā)展帶來(lái)消極影 響?對此，神華寧煤集團煤化工公司烯烴公司總工程師黃斌向中國化工報記者表示：“這不會(huì )對中國煤化工發(fā)展有什么影響，這些央企選擇的項目，國內有成功的， 也有失敗的。這些央企轉讓煤化工項目主要是經(jīng)營(yíng)出現問(wèn)題，技術(shù)選擇、項目實(shí)施過(guò)程中沒(méi)組織好?！秉S斌認為，當前油價(jià)堅挺，煤炭?jì)r(jià)格下滑，發(fā)展煤化工還是有 生命力的。

　　徐才福也認為，我國能源結構是“富煤、貧油、少氣”，而且目前煤價(jià)低、煤化工產(chǎn)品有市場(chǎng)競爭力，只要環(huán)境容量能滿(mǎn)足，煤化工還會(huì )得到很大發(fā)展的。

　　眾多業(yè)內人士認為，隨著(zhù)煤炭?jì)r(jià)格的走低，氣荒的愈演愈烈，以及油價(jià)的居高不下，煤化工產(chǎn)品相對于石油產(chǎn)品仍然有絕對的優(yōu)勢。目前，我國的能源消費每年都在攀升，但是石油和天然氣仍然依賴(lài)國際市場(chǎng)，因此，煤化工發(fā)展前景依舊可觀(guān)。

　　七月二十三日，陜西延長(cháng)石油油煤新技術(shù)開(kāi)發(fā)公司承擔建設的全球首套年產(chǎn)四十五萬(wàn)噸煤油共煉試驗示范項目部分工序進(jìn)入試車(chē)階段，預計該項目十月建成試運行?！?本報記者 李軍 攝)

　　氣化爐應用種類(lèi)趨于集中

　　氣化爐是煤化工項目的龍頭，在煤化工熱潮興起的2008年之前，我國應用的新型煤氣化爐主要有德士古、魯奇、多噴嘴這幾種，而目前國內已經(jīng)運行或在建的工業(yè)化煤氣化爐種類(lèi)達到20種，甚至還有兩種正在進(jìn)行中試沒(méi)有工業(yè)化的技術(shù)，煤氣化技術(shù)種類(lèi)已經(jīng)翻番了6倍。

　　鄭萬(wàn)德向中國化工報記者介紹說(shuō)，水煤漿、魯奇等氣化技術(shù)應用得比較早，而且這些技術(shù)在原有技術(shù)上不斷改進(jìn)，從低壓低溫到高壓高溫，成熟性、穩定 性不斷提高，這些氣化技術(shù)應用得較多。2004年年底，首臺日處理750噸煤的多噴嘴對置式水煤漿氣化爐(6.5MPa)開(kāi)車(chē)。截至2014年上半年，多 噴嘴水煤漿氣化爐已經(jīng)在35家企業(yè)得到了應用，總計達到百臺。

　　應用煤氣化爐數量和規模最大的是煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣項目。比如，一個(gè)400萬(wàn)噸/年煤制油項目，如用單爐投煤量2000噸/天的粉煤 氣化爐就要28臺;一個(gè)40億立方米/年煤制天然氣項目，如用單爐投煤量1000噸/天的碎煤加壓固定床氣化爐，就需要48臺。這些項目對氣化爐種類(lèi)的需 求也呈現集中化趨向。

　　據了解，神華寧煤集團正在建設的400萬(wàn)噸/年煤制油項目共用投煤量2000噸/天的粉煤氣化爐28臺，其中24臺是GSP粉煤氣化爐。GSP 粉煤氣化爐由神華寧煤和西門(mén)子燃料氣化技術(shù)控股公司共同投資組建的合資公司推廣應用，神華寧煤在二期煤制油、煤制烯烴項目上必將繼續采用GSP粉煤氣化 爐。另外，神華寧煤還開(kāi)發(fā)了“寧煤爐”，并在400萬(wàn)噸/年煤制油項目上應用了4臺。

　　記者還了解到，中石化具有自主知識產(chǎn)權并擁有完全自由運作權的“SE-東方爐”，今年初已經(jīng)成功在揚子石化制氫裝置上得到應用，中石化今后發(fā)展 煤化工項目必然也用自己開(kāi)發(fā)的“SE-東方爐”。今年4月，由伊泰集團、中科合成油公司、中船重工711所聯(lián)合開(kāi)發(fā)的4000噸/天大型干粉煤氣化爐，應 用于伊泰大路200萬(wàn)噸/年煤制油示范項目上，中科合成油、伊泰集團分別享有35%、25%的專(zhuān)有技術(shù)推廣應用知識產(chǎn)權，今后伊泰集團發(fā)展的煤制油項目勢 必也將增加這種爐型的使用量。

　　徐才福認為，煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向將向著(zhù)碳轉化率高、水耗少、連續穩定滿(mǎn)負荷運行周期長(cháng)、投資少等方向發(fā)展。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，隨著(zhù)技術(shù)的不斷完善，會(huì )有幾種技術(shù)綜合優(yōu)勢突出，應用會(huì )向這幾種綜合優(yōu)勢突出的技術(shù)上集中。

　　黃斌告訴中國化工報記者，目前，國內搞的新型煤氣化技術(shù)以模仿居多，沒(méi)什么進(jìn)一步創(chuàng )新，也沒(méi)有根本性變化，多年的煤氣化技術(shù)應用、改進(jìn)，對煤種適應性、氣化流程等認識越來(lái)越統一，應用也越來(lái)越趨向幾個(gè)技術(shù)種類(lèi)。

　　煤氣化技術(shù)種類(lèi)眾多，還有多家單位在搞技術(shù)研發(fā)，建設中試、工業(yè)化裝置，今后的應用空間還大不大?是否有必要再搞?對此，煤氣化技術(shù)全國煤化工 設計技術(shù)中心主任、中國工程設計大師李大尚向中國化工報記者表示，技術(shù)總要進(jìn)步，而且煤氣化技術(shù)還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。比如，如果在煤氣化過(guò)程中加入催化 劑或者什么元素，直接在氣化過(guò)程中進(jìn)行甲烷化，這樣就能省去后面的甲烷化過(guò)程，煤制天然氣的投資、成本就能大幅降低;此外，凈化流程也需要新的工藝。

　　李大尚指出：“煤氣化技術(shù)如果單純地變個(gè)花樣，與現在應用的技術(shù)大同小異，沒(méi)什么創(chuàng )新改進(jìn)，在技術(shù)應用種類(lèi)集中的情況下，就沒(méi)有意義了?！?

　　目前世界單套裝置規模最大的煤制油項目——神華寧夏煤業(yè)集團年產(chǎn)四百萬(wàn)噸煤炭間接液化示范項目進(jìn)展順利，氣化裝置的土建工程主體結構施工全面結束，進(jìn)入到設備安裝階段?！?艾福梅 攝)

　　工程設計創(chuàng )新亟待加強

　　去年，大唐克旗煤制天然氣項目、新疆廣匯煤化工項目，因煤質(zhì)問(wèn)題造成氣化爐內壁腐蝕，影響了煤氣化爐長(cháng)周期運行，甚至被迫停產(chǎn)檢修。之后問(wèn)題雖然得到解決，但是這不僅再次引發(fā)了業(yè)界對煤質(zhì)影響力的關(guān)注，而且也暴露出了工程設計的弊端。

　　據鄭萬(wàn)德介紹，大唐克旗煤制天然氣、新疆廣匯煤化工項目所用的碎煤加壓氣化爐引進(jìn)到國內應用幾十年了，以前沒(méi)有出現過(guò)腐蝕而導致停產(chǎn)，腐蝕現象 是最近幾年才出現的。這是因為以前所用的煤是地下深層煤礦，該煤質(zhì)對應的氣化爐材質(zhì)是Q245R，最近幾年都是大量開(kāi)采的露天煤礦，這樣的煤比較年輕，接 近褐煤和貧煤，煤的熱值低，固定碳含量低到45%，堿金屬含量超標，全硫元素大于1%，這樣的煤質(zhì)已經(jīng)和Q245R不匹配了，所以導致了氣化爐腐蝕。目 前，只有鎳基合金NS336和褐煤煤質(zhì)匹配，氣化爐發(fā)生腐蝕的速度慢一點(diǎn)。鄭萬(wàn)德認為，一個(gè)煤化工項目應該通過(guò)煤質(zhì)和目標產(chǎn)品確定氣化技術(shù)，氣化設備要重 新設計，和煤質(zhì)要相匹配。

　　中國天辰化學(xué)工程公司原副院長(cháng)孫正泰向中國化工報記者表示，煤質(zhì)直接影響著(zhù)氣化系統長(cháng)周期、滿(mǎn)負荷穩定運行，當前有的項目工程優(yōu)化設計與長(cháng)周期 安全、穩定、滿(mǎn)負荷、優(yōu)質(zhì)運行要求還有差距，煤質(zhì)金屬元素、氯離子含量、酸性氣化物、堿性氣化物對氣化操作影響研究滯后，有的裝置能連續運行，但是裝置的 指標沒(méi)有達到最優(yōu)化，后面的冷卻、凈化也沒(méi)有達到要求，灰塵除不掉，給連續運行帶來(lái)麻煩。

　　兗礦內蒙古榮信化工有限公司技術(shù)部部長(cháng)張志東還告訴中國化工報記者，目前煤化工項目確實(shí)存在只按規范設計不考慮實(shí)際操作的問(wèn)題。有的設計院的設 計人員甚至根本沒(méi)到過(guò)現場(chǎng)，完全按照規范照搬照抄，對EPC總承包裝置更是這樣，凈化裝置也存在這樣的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)出現問(wèn)題后，往往頭痛醫頭，腳痛醫 腳。

　　多位業(yè)內專(zhuān)家表示，前兩年煤化工熱，項目多，設計院項目設計技術(shù)創(chuàng )新不足，甚至對新的技術(shù)都不知道，有的項目開(kāi)車(chē)后才發(fā)現煤質(zhì)不符，有的項目建成后，工序之間能耗不平衡。

　　孫正泰指出，目前我國煤氣化技術(shù)雖然先進(jìn)，技術(shù)水平達到了國際領(lǐng)先水平，但是整個(gè)工程化還處于初級階段，煤氣化工程要進(jìn)一步優(yōu)化，生產(chǎn)管理要精 細化，源頭上需要專(zhuān)利商、設計院首先改進(jìn)。比如重視研究煤種的適應性，然后根據實(shí)際情況調整軟件、硬件，提出設計操作條件。要按照最差的煤種設計，這樣好 的煤種都能適應。硫含量高的煤，脫硫裝置的能力就要設計大一些;煤的灰分高，氣化爐的氣化能力就要設計大一些。

　　據記者了解，目前，有的氣化爐雖實(shí)現了長(cháng)周期、滿(mǎn)負荷、穩定運行，但是運行指標不是最優(yōu)的，有的根本達不到所提供的技術(shù)方案中的指標。為此，業(yè)內有不少人士對一些氣化爐的真實(shí)運行情況提出質(zhì)疑：碳轉化率真的有那么高嗎?比氧耗、比煤耗真的有那么低嗎?

　　多位業(yè)內人士向記者證實(shí)，目前運行的粉煤氣化爐，有的所排細灰中的含碳量高達45%，實(shí)際碳轉化率只有94%，遠低于其設計值99%的碳轉化率，而氣化爐實(shí)現了長(cháng)周期、滿(mǎn)負荷穩定運行，煤化工企業(yè)對這些指標的優(yōu)化就忽略了。

　　中船重工711所副總工程師張先裕認為，目前，一些粉煤氣化爐流場(chǎng)、燒嘴設計還存在缺陷。

　　孫正泰告訴記者，這既有生產(chǎn)操作問(wèn)題，也有設計優(yōu)化問(wèn)題，從源頭上首先需要專(zhuān)利商、設計院發(fā)現問(wèn)題后不斷改進(jìn)、不斷優(yōu)化。

　　華東理工大學(xué)潔凈煤技術(shù)研究所所長(cháng)于廣鎖則表示，目前，國內一些煤氣化技術(shù)欠缺基礎研究，煤氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程需要技術(shù)支撐，一般要從概念形成，經(jīng)過(guò)小試、中試、工業(yè)化示范的過(guò)程，最終進(jìn)入工業(yè)化應用。沒(méi)有基礎研究，出現問(wèn)題后，改進(jìn)的難度大，周期也比較長(cháng)。

　　為滿(mǎn)足系統安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求，近日，山西晉煤天源公司新增了兩套造氣洗氣塔裝置。這兩套裝置投用后，可有效減少煤氣中攜帶的有害氣體，減少對系統管道和設備的影響，有效降低大氣污染。圖為該公司洗氣塔施工現場(chǎng)。 (何彥祺 攝)