4月11日,中國(guó)首臺(tái)水煤漿加壓氣化裝置在山東能源集團(tuán)魯南化工公司迎來了30歲“生日”。該裝置于1990年開工建設(shè),1993年4月11日建成并一次投料試車成功,拉開了我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代煤化工的序幕。目前,我國(guó)新型煤氣化技術(shù)經(jīng)過30年的引進(jìn)、消化、創(chuàng)新,已躍居國(guó)際領(lǐng)先水平。
煤氣化技術(shù)受制約 自主創(chuàng)新時(shí)不我待
煤氣化是煤炭清潔高效利用的核心技術(shù)。20世紀(jì)70年代,德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,推進(jìn)了大型煤氣化技術(shù)的發(fā)展,而當(dāng)時(shí)我國(guó)煤化工領(lǐng)域普遍采用固定層造氣技術(shù)。
1983年,魯南化工的前身山東魯南化肥廠引進(jìn)當(dāng)時(shí)世界第五套、中國(guó)第一套德士古水煤漿氣化爐技術(shù)。雖然引進(jìn)了煤氣化技術(shù),但技術(shù)的所有權(quán)卻被國(guó)外公司壟斷。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從20世紀(jì)80年代到21世紀(jì)初,我國(guó)各地引進(jìn)的國(guó)外煤氣化技術(shù),僅專利實(shí)施許可費(fèi)就高達(dá)3億多美元,嚴(yán)重制約著國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的發(fā)展。
打破國(guó)外技術(shù)壟斷 主要指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先
“九五”期間,原兗礦集團(tuán)和華東理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù),經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室小試、冷模試驗(yàn),初步確定了技術(shù)理論體系和氣化爐流場(chǎng)模型。2000年,他們與中國(guó)天辰公司合作,共同完成了多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的中試,達(dá)到了理想效果。
2005年7月21日,多噴嘴對(duì)置式新型水煤漿氣化技術(shù)千噸級(jí)工業(yè)化示范裝置一次投料成功。2006年5月31日,在科技部組織的“863”項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)上,驗(yàn)收專家組一致認(rèn)定,多噴嘴水煤漿氣化的工業(yè)化成功,標(biāo)志著我國(guó)第一次擁有了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型煤氣化技術(shù),是我國(guó)煤氣化發(fā)展史上重要的里程碑。
在國(guó)家“973”“863”等科技計(jì)劃的支持下,單爐日處理煤2000噸級(jí)、3000噸級(jí)和4000噸級(jí)激冷型多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)相繼完成了工業(yè)示范并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,突破了水煤漿氣化大型化、高效率、長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。2021年9月27日,在中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織召開的“單爐日處理煤4000噸級(jí)超大型水煤漿氣化技術(shù)開發(fā)及工業(yè)示范”科技成果鑒定會(huì)上,與會(huì)專家一致認(rèn)為,該項(xiàng)目建成了國(guó)際上單爐最大規(guī)模的水煤漿氣化工業(yè)化裝置,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
拓寬技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 鑄就民族自主品牌
為了更好地在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行工業(yè)化推廣應(yīng)用,山東能源集團(tuán)旗下山東兗礦國(guó)拓科技股份有限公司與華東理工大學(xué)潔凈煤研究所合作,不斷完善多噴嘴煤氣化技術(shù),開發(fā)了多噴嘴對(duì)置式半廢鍋激冷流程技術(shù)和多噴嘴對(duì)置式干煤粉氣化技術(shù);開發(fā)了石油焦、渣油等適應(yīng)不同原料的煤氣化技術(shù)工藝設(shè)計(jì)包,拓寬煤氣化技術(shù)裝置的原料來源,使副產(chǎn)物變廢為寶,提升了利用價(jià)值;通過煤氣化技術(shù)與石油化工煉化項(xiàng)目進(jìn)行耦合,為煉化項(xiàng)目提供穩(wěn)定、低價(jià)的氫氣來源,拓寬了煤氣化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
截至目前,由山東能源集團(tuán)與華東理工大學(xué)聯(lián)合自主開發(fā)的多噴嘴對(duì)置式加壓水煤漿煤氣化技術(shù)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用數(shù)量達(dá)到204臺(tái)套,在中海油、神華集團(tuán)、大連恒力、萬華化學(xué)、河南心連心、華魯恒升等企業(yè)成功應(yīng)用,并與美國(guó)瓦萊羅能源公司簽訂技術(shù)許可和工藝軟件包設(shè)計(jì)合同。