來自2015年10月22日在濟(jì)南召開的“2015年度多噴嘴對(duì)置式氣化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”的消息,兗礦集團(tuán)和華東理工大學(xué)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,以成熟先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù),已迅速發(fā)展成為當(dāng)今在國內(nèi)外煤氣化技術(shù)轉(zhuǎn)讓市場(chǎng)上縱橫馳騁、游刃有余的主力軍。備受行業(yè)矚目、擁有我國完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”在近年的市場(chǎng)推廣、轉(zhuǎn)讓中取得驕人業(yè)績,已成功在國內(nèi)外煤氣化技術(shù)轉(zhuǎn)讓市場(chǎng)上占據(jù)重要份額,展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,牢牢地樹起了我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的大旗。
一、多噴嘴對(duì)置式氣化技術(shù)已成為行業(yè)關(guān)鍵和龍頭技術(shù)
20世紀(jì)80年代末,我國引進(jìn)德士古水煤漿氣化技術(shù),隨后,德國魯奇氣化技術(shù)、荷蘭Shell干煤粉氣化技術(shù)紛紛登陸中國,人們戲稱“中國是世界煤氣化技術(shù)的博覽會(huì),是國外煤氣化技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)”。同時(shí),長期使用國外專利技術(shù),支付了巨額的專利使用費(fèi)。沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型煤氣化技術(shù),一直制約著中國煤化工發(fā)展,攻克潔凈煤氣化技術(shù)難關(guān),實(shí)現(xiàn)大型煤氣化技術(shù)國產(chǎn)化,成了所有中國煤化工人共同的心聲。
鑒于此,國家大力倡導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新,并加強(qiáng)科技研發(fā)投入,“九五”期間,華東理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠等單位合作承擔(dān)了國家科技部重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)課題“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)研究與開發(fā)”項(xiàng)目,并于2000年完成日處理22t煤中試裝置的設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行,取得良好的效果。
“十五”期間,兗礦集團(tuán)投資建設(shè)了兗礦國泰化工有限公司,氣化裝置采用了日處理煤1150噸多噴嘴水煤漿氣化,是當(dāng)時(shí)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最大處理能力的氣化爐,該示范裝置工業(yè)運(yùn)行實(shí)踐表明,各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于引進(jìn)的水煤漿加壓氣化技術(shù)。“十一五”期間,華東理工大學(xué)、兗礦集團(tuán)承擔(dān)了日處理煤量2000噸級(jí)多噴嘴氣化爐“863”科研任務(wù),江蘇靈谷化工、神華寧煤、上海焦化、安陽盈德2000噸級(jí)多噴嘴氣化爐相繼建成投產(chǎn),十二五期間,兗礦集團(tuán)、華東理工大學(xué)又承擔(dān)了日處理煤3000噸氣化技術(shù)研究863課題,裝置已于2014年6月建成投產(chǎn)。
兗礦集團(tuán)、華東理工大學(xué)非常重視技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化,截至日前,多噴嘴煤氣化技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到111臺(tái),占領(lǐng)國內(nèi)很大份額的煤氣化技術(shù)市場(chǎng),已經(jīng)有20家用戶54臺(tái)氣化爐投入商業(yè)運(yùn)行,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在技術(shù)轉(zhuǎn)讓的同時(shí),兗礦集團(tuán)、華東理工大學(xué)高度重視技術(shù)服務(wù),雙方共同向用戶提供規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)服務(wù),優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)贏得了用戶的信賴。
由兗礦集團(tuán)和華東理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)成功的推廣應(yīng)用,標(biāo)志著我們自主研發(fā)的煤氣化技術(shù)已經(jīng)成功的打破了國外技術(shù)的壟斷,打造出了中國人自己的民族煤化工技術(shù)品牌。該技術(shù)已經(jīng)獲得多項(xiàng)國內(nèi)及國際專利,2007年獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),是發(fā)展煤基化學(xué)品(如甲醇、氨、二甲醚等)、煤基液體燃料、羰基合成醋酸、IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫等工業(yè)的基礎(chǔ),是這些行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)。
二、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)效益高、環(huán)保影響小
多噴嘴氣化技術(shù)以煤炭為原料的大規(guī)模高效氣化技術(shù),能滿足大型煤化工裝置制備合成氣和燃料氣的需要。
該技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)包括:多噴嘴對(duì)置式氣流床氣化爐、復(fù)合床高溫煤氣洗滌、高效節(jié)能型(“分級(jí)”凈化)煤氣初步凈化系統(tǒng),直接換熱式含渣水處理系統(tǒng)、預(yù)膜式長壽命高效燒嘴、交叉流式洗滌水分布器、在線帶壓連投技術(shù)、在線無波動(dòng)倒?fàn)t技術(shù)。由于采用了四噴嘴對(duì)置式設(shè)計(jì),工藝指標(biāo)優(yōu)良,耐火磚、工藝燒嘴使用壽命長,裝置操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,在線率高,廢水排放量小,環(huán)保壓力輕,綜合能耗低。”該技術(shù)的爐型特別適宜大型化,且負(fù)荷增減自如。已經(jīng)投入運(yùn)行的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐運(yùn)行結(jié)果表明,多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)與單噴嘴水煤漿技術(shù)相比,在安全、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和大型化等方面具有較大優(yōu)勢(shì),在同等煤種、同等操作環(huán)境下,該技術(shù)與其他水煤漿氣化技術(shù)相比,有效氣(CO+H2)成分提高2~3個(gè)百分點(diǎn),比氧耗降低3%,比煤耗降低3%,碳轉(zhuǎn)化率≥99%, 2006年5月在科技部組織的“863”課題驗(yàn)收會(huì)上,被與會(huì)專家評(píng)定為國內(nèi)先進(jìn)、國際領(lǐng)先,并榮獲中國石油和化工協(xié)會(huì)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),2007年榮獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
綠色是世界永恒的顏色,在“節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)”的大環(huán)境下,煤化工行業(yè)作為能源消耗和廢棄物排放的大戶,是實(shí)施節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè)之一。“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”碳轉(zhuǎn)化率高,將有效地減少煤炭的使用量;生成的灰渣經(jīng)高溫熔融,熱量能被充分利用,而且是良好的建筑材料;含渣水經(jīng)能量回收、初步凈化后,絕大部分可循環(huán)使用。少量排放的廢水經(jīng)簡(jiǎn)單的生化處理即可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn),較一般氣化方法產(chǎn)生的廢水容易處理。煤氣中硫主要以H2S形式存在于煤氣中,經(jīng)下游工序處理達(dá)到ppm級(jí),煤中硫轉(zhuǎn)化為商品硫磺,對(duì)環(huán)境污染小?梢哉f是現(xiàn)今世界上效率最高、對(duì)環(huán)境影響最小的潔凈煤氣化技術(shù)之一。
三、兗礦國拓公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化并走出國門的精彩跨越
從引進(jìn)國外技術(shù)建設(shè)新中國第一套水煤漿煤氣化裝置到自主創(chuàng)新并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、再到走出國門,“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”已經(jīng)完成了一次燦爛榮耀的飛躍,打破了跨國公司對(duì)煤氣化技術(shù)的壟斷,為我國乃至世界煤化工的發(fā)展立下汗馬功勞,是我國煤化工發(fā)展史上一座新的里程碑,對(duì)于推動(dòng)我國煤化工事業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技實(shí)力,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史影響力。中國能源科學(xué)泰斗、中國工程院院士倪維斗等煤化工領(lǐng)域的知名專家認(rèn)為,“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”示范裝置的成功建設(shè)和運(yùn)行,為我國儲(chǔ)量最為豐富的煤炭資源潔凈高效利用提供了關(guān)鍵核心技術(shù)。
2010年,兗礦集團(tuán)依托強(qiáng)大的合作伙伴——中國科學(xué)院、華東理工大學(xué)、中國天辰化學(xué)工程公司等單位,成立了山東兗礦國拓科技工程有限公司。國拓公司成立以來,進(jìn)一步加強(qiáng)與華東理工大學(xué)潔凈煤研究所的合作,勇敢接受市場(chǎng)的檢驗(yàn),以世界一流的技術(shù)、打造世界一流的品牌,創(chuàng)建世界一流的企業(yè),與國內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)和化工企業(yè)達(dá)成合作意向,展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。
國拓公司與華東理工大學(xué)潔凈煤研究所積極開展多噴嘴氣化技術(shù)的推廣轉(zhuǎn)讓,還與水煤漿國家工程中心、兗礦魯南化工有限公司、新能鳳凰化肥有限公司等單位合作,在轉(zhuǎn)讓過程中,他們秉承“拓新煤化科技,惠澤社會(huì)民生”的宗旨和“兼愛互利、合作共贏”的經(jīng)營理念,在化工技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)、化工工程勘察、設(shè)計(jì)、施工和承包等領(lǐng)域,為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)、高效、個(gè)性化的一站式便利服務(wù)和項(xiàng)目解決方案。
在做好煤氣化技術(shù)許可和服務(wù)的基礎(chǔ)上,國拓公司積極籌建建立“一島一鏈”工程,重點(diǎn)向“氣化島”方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)成功上市和長周期發(fā)展,未來將朝著“做強(qiáng)氣化島專業(yè)化運(yùn)營,引進(jìn)戰(zhàn)略合作者,形成研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓到項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)、開車、經(jīng)營到再研發(fā)和后臺(tái)技術(shù)支持一條龍產(chǎn)業(yè)”方向奮力前進(jìn)。從單一向用戶提供氣化技術(shù)(技術(shù)許可),到最終滿足顧客的綜合需求;從開始為用戶策劃氣化爐的選型,到負(fù)責(zé)給客戶設(shè)計(jì)、建設(shè)、培訓(xùn)、開車(運(yùn)營)、維保、后臺(tái)技術(shù)支持等全方位的服務(wù),形成一條龍產(chǎn)業(yè)。目標(biāo)以產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)吸引社會(huì)其他優(yōu)勢(shì)資本注入,最終做成世界知名的氣化技術(shù)供應(yīng)商和氣化裝置運(yùn)營公司。
市場(chǎng)是檢驗(yàn)技術(shù)是否成功轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的唯一試金石,短短幾年時(shí)間,“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”已經(jīng)被成功推廣應(yīng)用到多家大型化工企業(yè),現(xiàn)向國內(nèi)外38家企業(yè)轉(zhuǎn)讓多噴嘴對(duì)置式氣化爐111臺(tái)(套),單爐最大生產(chǎn)能力達(dá)到3000噸/天,目前建成投入運(yùn)行的有 20家用戶54臺(tái)(套)氣化爐。
2006年,世界煤氣化技術(shù)大會(huì)在美國召開,“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”受到國內(nèi)外專家和企業(yè)的一致認(rèn)可。
2008年7月,美國最大的煉油企業(yè)瓦來羅公司(VALERO)在全世界考察完多家煤氣化技術(shù)之后做出選擇,以逾億元的專利實(shí)施許可費(fèi)購買了“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)“。這是我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型化工成套技術(shù)第一次向發(fā)達(dá)國家出口。
2010年12月,在日本召開的第二屆iSGA2010國際氣化工藝及應(yīng)用會(huì)議上,來自世界各地的專家對(duì) “多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)”表示了極大關(guān)注,為今后在全球推廣應(yīng)用邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
2014年6月,單爐日處理3000噸多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置在內(nèi)蒙榮信化工項(xiàng)目一次投料成功,標(biāo)志著多噴嘴氣化技術(shù)成為世界上單爐處理能力最大、效率最高的技術(shù),開創(chuàng)了煤氣化史上又一個(gè)里程碑。
四、積極開展技術(shù)服務(wù)、為受讓企業(yè)順利開車提供保障
2011年9月,國拓公司開創(chuàng)了技術(shù)培訓(xùn),為新建用戶提供技術(shù)培訓(xùn),滿足受讓企業(yè)的人才培養(yǎng)需求,不僅為技術(shù)轉(zhuǎn)讓工作提供了有力堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)也為技術(shù)開車等服務(wù)工作提供了技術(shù)保障;自開展培訓(xùn)以來,國拓公司創(chuàng)新培訓(xùn)模式,摸索出理論學(xué)習(xí)、工廠實(shí)習(xí)、仿真培訓(xùn)相結(jié)合的培訓(xùn)模式,共為10余家受讓企業(yè)培訓(xùn)學(xué)員400多名,經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)員回到裝置后成為裝置的主力軍,實(shí)現(xiàn)了裝置的一次開車成功和穩(wěn)定運(yùn)行,在第六屆山東省化工行業(yè)職業(yè)技能大賽中,經(jīng)國拓公司培訓(xùn)的京能學(xué)員獲得了團(tuán)體獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng),儀表工團(tuán)體三等獎(jiǎng),化工總控工二等獎(jiǎng),化工總控工三等獎(jiǎng),儀表工個(gè)人三等獎(jiǎng)的好成績。
國拓公司的專業(yè)技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍,積極為技術(shù)受讓企業(yè)提供全面、高效的技術(shù)服務(wù),目前已完成了9家單位的新建裝置投料試車服務(wù),4家裝置已順利通過性能考核驗(yàn)收工作。僅今年一年便有5個(gè)裝置順利開車,產(chǎn)出合格產(chǎn)品,預(yù)計(jì)今年還將有2套裝置陸續(xù)開車。
國內(nèi)首套百萬噸級(jí)煤間接制油項(xiàng)目——未來能源煤間接液化制油項(xiàng)目,僅用23天就打通全流程,產(chǎn)出達(dá)到歐V標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)油品,一次投料試車圓滿成功。該裝置配置的8臺(tái)多噴嘴水煤漿氣化爐裝置,投料后迅速達(dá)到安全、穩(wěn)定、高負(fù)荷運(yùn)行,單爐運(yùn)行負(fù)荷在105%左右。氣化裝置的運(yùn)行穩(wěn)定,為費(fèi)托合成裝置的順利開車提供了保障。
內(nèi)蒙古榮信化工90萬噸/年甲醇項(xiàng)目,選用3臺(tái)日投煤量3000噸級(jí)的多噴嘴水煤漿氣化爐,采用2開1備運(yùn)行方式。2014年6月24日首次投料,8月19日實(shí)現(xiàn)雙爐運(yùn)行。2014年,該裝置在約4個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行周期內(nèi),共生產(chǎn)甲醇31萬噸;2015年1月1日至9月30日,累計(jì)生產(chǎn)甲醇65萬噸,預(yù)計(jì)全年可生產(chǎn)甲醇92萬噸,超過裝置設(shè)計(jì)產(chǎn)能。作為國家“863”高新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,該裝置于2015年9月27日順利通過了科技部組織的考核驗(yàn)收,各項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
多噴嘴對(duì)置式氣化技術(shù)已經(jīng)成功獲得了廣泛的應(yīng)用,代表了當(dāng)代大型煤氣化技術(shù)的國際領(lǐng)先水平。形成了一支優(yōu)秀的產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的隊(duì)伍,建成了國際一流的研發(fā)基地。
山東兗礦國拓科技工程有限公司與華東理工大學(xué)表示,將繼續(xù)加大投入,密切與用戶合作,在煤氣化領(lǐng)域不斷進(jìn)行技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新,努力推動(dòng)多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)向更高水平跨越。