9月6日，在西安舉行的2019中國國際煤化工發(fā)展論壇上，航天長征化學(xué)工程股份有限公司（簡稱航天工程）報(bào)告了其粉煤氣化技術(shù)的新進(jìn)展及劣質(zhì)煤應(yīng)用最新情況。此前9月3日，航天爐褐煤清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)鑒定成果發(fā)布會暨客戶大會在吉林省松原市召開，航天工程發(fā)布了航天爐褐煤清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)鑒定成果。中化吉林長山化工有限公司（簡稱中化長山）首次把該技術(shù)應(yīng)用于其尿素改擴(kuò)建項(xiàng)目上，經(jīng)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會權(quán)威鑒定該技術(shù)為國內(nèi)首套自主研發(fā)的適用褐煤的粉煤水冷壁加壓氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了褐煤的安全、清潔、高效轉(zhuǎn)化，以及裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。該技術(shù)為清潔高效轉(zhuǎn)化豐富的褐煤資源這一難題提供了“航天方案”。


鑒定成果發(fā)布會現(xiàn)場

盡管我國總體富煤，但低階煤包括褐煤、高硫原煤、高灰原煤等占全國煤炭資源總量的40%左右。其中已探明褐煤儲量約1300億噸，占我國煤炭資源儲量的13%。主要分布在蒙東、黑龍江和云南等地區(qū)，資源供應(yīng)豐富，開采成本低，推進(jìn)褐煤在產(chǎn)地周邊就近轉(zhuǎn)化利用是落實(shí)國家能源安全戰(zhàn)略、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要方向。

褐煤作為煤化程度最低的煤，碳含量低、氫和氧含量高，具有水分及揮發(fā)分含量高、灰熔融性變化范圍大、熱值低、熱穩(wěn)定性差、反應(yīng)活性高等特點(diǎn)，與煙煤和無煙煤相比，無論是作動力煤還是作原料煤在品質(zhì)上都存在較大差距，清潔高效轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)資源化利用的技術(shù)難度也更大。

中國煤炭工業(yè)協(xié)會名譽(yù)會長王顯政表示，基于運(yùn)輸安全性和經(jīng)濟(jì)性，褐煤的使用與有效利用半徑密切相關(guān)，就地加工轉(zhuǎn)化勢在必行。褐煤就地轉(zhuǎn)化有兩種途徑：發(fā)電和煤化一體化。相對而言，煤化一體化過程借助煤氣化爐這一轉(zhuǎn)化載體，可實(shí)現(xiàn)煤炭由燃料向原料、燃料并重轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)能源向潔凈能源轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)油、氣、烯烴及煤基化學(xué)品、煤基新材料，市場巨大。

據(jù)了解，航天工程公司成立于2007年，隸屬中國航天科技集團(tuán)中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，依托中國航天50多年在運(yùn)載火箭、液體火箭發(fā)動機(jī)研制、生產(chǎn)試驗(yàn)、系統(tǒng)工程等方面的技術(shù)積累，形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的航天粉煤加壓氣化技術(shù)，是國內(nèi)首個(gè)集粉煤加壓氣化技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)、項(xiàng)目總承包于一體的上市公司，積極踐行軍民融合戰(zhàn)略。


航天工程副總經(jīng)理朱玉營在發(fā)布會上作報(bào)告

航天工程公司副總經(jīng)理朱玉營指出，褐煤氣化在技術(shù)上有四個(gè)主要難點(diǎn)：一是反應(yīng)活性好，燃燒劇烈，燒嘴頭部熱應(yīng)力大；二是火焰剛度低，容易造成“舔壁”；三是揮發(fā)分含量高，干燥和輸運(yùn)環(huán)節(jié)安全和環(huán)保問題突出；四是褐煤煤粉的物化性質(zhì)不同，上下游工藝匹配存在問題。為了破解這些“攔路虎”問題，航天工程多年深入研究蒙東褐煤煤質(zhì)特性，吃透了褐煤的氣化特性、熔渣特性及煤粉的物化性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上，針對性開發(fā)出了新型燒嘴、新型氣化爐及褐煤預(yù)干燥和輸送工藝路線，實(shí)現(xiàn)了褐煤氣化裝置的高效、清潔、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

對此，王顯政表示：“航天爐最大的特點(diǎn)是先研究透原料煤，再進(jìn)行爐型設(shè)計(jì)，這是取得成功的關(guān)鍵。”

中化長山尿素改擴(kuò)建項(xiàng)目是首個(gè)采用航天爐褐煤清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)的項(xiàng)目，2015年7月竣工，2015年10月產(chǎn)出合成氨產(chǎn)品。在中化集團(tuán)“科學(xué)至上”戰(zhàn)略指引下，中化長山不斷改進(jìn)創(chuàng)新、優(yōu)化運(yùn)行指標(biāo)，2018年以來該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)的運(yùn)行，以及良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。


中化長山航天氣化裝置全景

據(jù)中化長山總工程師謝德全介紹，該項(xiàng)目2018年累計(jì)運(yùn)行304天，氣化碳轉(zhuǎn)化率98.7%左右，有效氣含量88.5%。2019年截至7月底共運(yùn)行199天，氣化碳轉(zhuǎn)化率98.8%左右，有效氣含量88.7%。

2019年8月31日，航天爐褐煤清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。鑒定委員會專家鑒定意見為：該技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，自主開發(fā)了國內(nèi)首套適用褐煤加工的粉煤水冷壁加壓氣化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)褐煤的安全、清潔、高效轉(zhuǎn)化，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，建議加快推廣應(yīng)用。

據(jù)了解，目前航天工程已經(jīng)推廣應(yīng)用航天爐百余臺，適應(yīng)煤種涵蓋了我國典型的煙煤、無煙煤和褐煤。朱玉營表示，今后航天工程將加快在我國褐煤產(chǎn)區(qū)的技術(shù)推廣應(yīng)用，積極開發(fā)印尼和澳大利亞等褐煤資源豐富的海外市場；建立褐煤預(yù)干燥、褐煤輸送、褐煤氣化設(shè)計(jì)和運(yùn)維的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，并進(jìn)一步豐富褐煤氣化特性數(shù)據(jù)庫；推動更大規(guī)模褐煤氣化項(xiàng)目實(shí)施，提升規(guī)模效益。