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豐喜肥業(yè)集團(tuán)臨猗分公司工廠實(shí)景。 |
2009年4月8日，北京達(dá)立科科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱達(dá)立科公司)與上海惠生化工工程有限公司(以下簡(jiǎn)稱惠生公司)正式簽署了惠生內(nèi)蒙煤化工項(xiàng)目合作協(xié)議。據(jù)悉，此次簽約項(xiàng)目的氣化技術(shù)采用的是達(dá)立科公司、清華大學(xué)、豐喜肥業(yè)集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的“非熔渣—熔渣分級(jí)氣化技術(shù)”的清華爐。該項(xiàng)目氣化爐為6.5Mpa，φ3200mm，日單爐投煤量可達(dá)1800噸的大容量氣化爐，此規(guī)格氣化爐已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的大容量級(jí)別。惠生內(nèi)蒙項(xiàng)目協(xié)議的簽署對(duì)于我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義巨大。它不但增強(qiáng)了我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)大容量煤氣化爐在煤化工應(yīng)用領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，為打破國(guó)外技術(shù)幾乎壟斷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的局面提供了利器，也為我國(guó)國(guó)內(nèi)數(shù)量眾多中小型化工及化肥企業(yè)的技術(shù)升級(jí)與改造提供了一項(xiàng)低成本的技術(shù)選擇。
經(jīng)濟(jì)型技術(shù)贏得市場(chǎng)認(rèn)可
其實(shí)，內(nèi)蒙項(xiàng)目并非惠生公司首次涉足煤化工領(lǐng)域投資。2003年9月，惠生公司便開始了投資位于江蘇省南京市化學(xué)工業(yè)園區(qū)的煤化工項(xiàng)目建設(shè)。2007年4月，日處理煤1500噸，年產(chǎn)一氧化碳30萬噸及甲醇20萬噸的煤化工一期項(xiàng)目建成投產(chǎn)。同年8月，擬向園區(qū)內(nèi)企業(yè)進(jìn)一步提供一氧化碳、氫氣、合成氣等產(chǎn)品的煤化工二期合成氣項(xiàng)目建設(shè)全面展開。2009年4月8日，惠生公司與達(dá)立科公司簽署的內(nèi)蒙項(xiàng)目是其投資于煤化工領(lǐng)域的第三個(gè)項(xiàng)目。而此前，該公司的前兩期煤化工項(xiàng)目均引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。
在新項(xiàng)目上馬之際，惠生公司為何選擇了新的技術(shù)呢？
清華大學(xué)和達(dá)立科公司專家表示，通過前兩期的煤化工項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，惠生公司完成了其日后進(jìn)軍煤化工領(lǐng)域所需技術(shù)及人才的儲(chǔ)備工作。現(xiàn)在，惠生公司已經(jīng)是一家集煤化工生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)及工程總承包為一體的石化高科技企業(yè)。達(dá)立科公司總經(jīng)理顧大地認(rèn)為，作為煤化工領(lǐng)域的專家級(jí)企業(yè)，惠生公司對(duì)于煤氣化技術(shù)的先進(jìn)與否是有非常高的鑒別能力的。惠生公司內(nèi)蒙煤化工項(xiàng)目能夠選擇清華爐，主要看重的是清華爐(非熔渣-熔渣分級(jí)氣化技術(shù))技術(shù)的成熟性、先進(jìn)性和此技術(shù)在山西豐喜肥業(yè)的成功產(chǎn)業(yè)化典范。惠生公司此舉不僅支持了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)，同時(shí)也為該公司節(jié)約了大量建設(shè)投資。
創(chuàng)新模式鑄就神奇清華爐
問鼎惠生內(nèi)蒙煤化工項(xiàng)目，清華爐讓幾乎為國(guó)外公司壟斷的國(guó)內(nèi)大容量煤氣化技術(shù)市場(chǎng)為之震動(dòng)。
參與其中的技術(shù)人員和管理人員用了短短六年多時(shí)間，就完成了由研發(fā)到中試再到產(chǎn)業(yè)化的先期過程。2000年，由達(dá)立科公司、清華大學(xué)和豐喜肥業(yè)集團(tuán)共同開展煤氣化技術(shù)專利研究并申請(qǐng)專利，形成產(chǎn)、學(xué)、研一體化的專業(yè)化隊(duì)伍。2002年，得到國(guó)家863項(xiàng)目支持的非熔渣-熔渣分級(jí)氣化技術(shù)前期研發(fā)工作宣告順利完成。2006年1月，一套全新的國(guó)產(chǎn)化煤氣化裝置，在豐喜肥業(yè)集團(tuán)臨猗分公司順利投產(chǎn)。投產(chǎn)三年多以來，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，開工率高，工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。自第一次投料始，年運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)94%，年負(fù)荷率達(dá)120%，氣化爐的投資比傳統(tǒng)水煤漿氣化爐低20%。
2007年10月23日，清華爐(非熔渣—熔渣分級(jí)氣化技術(shù))順利通過中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織專家為期72小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)考核。并于2007年12月6日順利通過由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)在北京組織召開的“非熔渣-溶渣分級(jí)氧化氣化技術(shù)”科技成果鑒定會(huì)。這意味著具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非熔渣-熔渣分級(jí)氣化技術(shù)將正式進(jìn)入市場(chǎng)。該技術(shù)通過科技鑒定一年多以來，已有二十余家用戶與達(dá)立科公司聯(lián)系，并有四個(gè)項(xiàng)目已進(jìn)入建設(shè)階段。
達(dá)立科公司的一切研發(fā)工作的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)是“產(chǎn)”，要保證作為“產(chǎn)”方的企業(yè)不承擔(dān)太大的風(fēng)險(xiǎn)，而有實(shí)實(shí)在在的收益。正是以此為企業(yè)宗旨，創(chuàng)業(yè)之初的產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)在大顆粒尿素領(lǐng)域小試牛刀，就取得了豐碩的技術(shù)成果并奠定了三方合作互信的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在這個(gè)以合作互信為基礎(chǔ)的產(chǎn)、學(xué)、研團(tuán)隊(duì)中，三方合力方向一致：讓國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)從紙面上、從實(shí)驗(yàn)室走向企業(yè)，盡快轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)力，為中國(guó)的煤化工擺脫國(guó)外技術(shù)控制，走向健康發(fā)展而努力前行。而有市場(chǎng)意識(shí)的豐喜肥業(yè)集團(tuán)在合作中得到的是實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益。
先進(jìn)性和實(shí)用性俱佳的煤氣化技術(shù)
煤氣化技術(shù)已有悠久的歷史，尤其自20世紀(jì)70年代石油危機(jī)的出現(xiàn)，世界各國(guó)廣泛開展了煤氣化技術(shù)的研究。作為潔凈、高效利用煤炭的主要途徑之一，煤氣化不僅是煤炭深度加工、轉(zhuǎn)化的先導(dǎo)技術(shù)，而且還是“綠色煤電”、煤化工、煤制油過程中，實(shí)現(xiàn)煤炭綜合利用和無污染排放的關(guān)鍵技術(shù)。隨著目前國(guó)際石油價(jià)格的上漲，氣流床煤氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更加顯現(xiàn)。然而，長(zhǎng)期以來由于相關(guān)先進(jìn)技術(shù)被國(guó)外少數(shù)公司所壟斷，我國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)在引進(jìn)煤氣化技術(shù)時(shí)不得不向這些公司支付高額的專利費(fèi)用。讓我們深感欣慰的是國(guó)內(nèi)相關(guān)煤氣化技術(shù)已經(jīng)成熟，清華爐(非熔渣—熔渣分級(jí)氣化技術(shù))不但實(shí)現(xiàn)了同國(guó)外公司的同臺(tái)競(jìng)技，并且在生產(chǎn)安全穩(wěn)定、投資、能耗方面已顯優(yōu)勢(shì)，開始贏得了客戶的信賴。
清華爐(非熔渣—熔渣分級(jí)氣化技術(shù))主要技術(shù)原理是將煤炭加工成粉狀(水煤漿或干粉)，加壓送入部分氧化氣化爐中生產(chǎn)合成氣。其原料(水煤漿、干煤粉或者其它含炭物質(zhì))通過給料機(jī)構(gòu)和燃料噴嘴進(jìn)入氣化爐的第一段，采用純氧作為氣化劑，采用其它氣體，如氧氣或與氧氣以任意比例相混合的二氧化碳、氮?dú)狻⑺魵獾茸鳛轭A(yù)混氣體調(diào)節(jié)控制第一段氧氣的加入比例，使第一段的溫度保持在灰熔點(diǎn)以下；在第二段再補(bǔ)充部分氧氣，使第二段的溫度達(dá)到煤的灰熔點(diǎn)以上并完成氣化過程。該技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是：氧化分級(jí)供給使氣化爐主燒嘴的氧氣量可脫離爐內(nèi)部分氧化反應(yīng)所需的炭與氧的化學(xué)當(dāng)量比約束，使?fàn)t內(nèi)溫度更加均勻，平均溫度提高，有利于煤的轉(zhuǎn)化；由于氧的分級(jí)供給，為主燒嘴降低炭氧比創(chuàng)造了條件，采用特有的預(yù)混程度控制技術(shù)調(diào)整火焰中心的溫度，降低主燒嘴附近的溫度，延長(zhǎng)燒嘴使用壽命。
據(jù)了解，清華爐(非熔渣-熔渣分級(jí)氣化技術(shù))的獨(dú)特性和先進(jìn)性已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外專家的認(rèn)可。專家評(píng)估認(rèn)為：該技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能與當(dāng)今世界先進(jìn)氣化技術(shù)相媲美；從小試到工業(yè)化生產(chǎn)，在參與各方的共同努力下，各項(xiàng)工作進(jìn)展都很順利，已經(jīng)具備了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的條件。清華爐(非熔渣—熔渣分級(jí)氣化技術(shù))是在消化吸收國(guó)外水煤漿氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，具有國(guó)外成熟技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定的基本性能，又有自己獨(dú)特的創(chuàng)新點(diǎn)。作為一項(xiàng)重要技術(shù)創(chuàng)新成果，它可以廣泛應(yīng)用于國(guó)家重點(diǎn)新能源領(lǐng)域，煤炭的清潔利用和石油替代項(xiàng)目。
以經(jīng)濟(jì)型氣流床分級(jí)氣化技術(shù)助力煤化工實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
相對(duì)于石油和天然氣而言，我國(guó)煤炭資源較為豐富。煤炭不但在我國(guó)一次能源消費(fèi)比重中高達(dá)75%，而且作為化工原材料來說煤炭的地位亦可謂舉足輕重。眾所周知，煤化工是資源消耗型產(chǎn)業(yè)，而作為煤化工必須的原材料是寶貴且不可再生的煤炭資源，因此，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略就將成為我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要基石。在新形勢(shì)下，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這將取決于煤氣化技術(shù)的先進(jìn)水平及其成熟程度，進(jìn)而使該產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排以及經(jīng)濟(jì)效益等都能通得過市場(chǎng)檢驗(yàn)。
清華爐(非熔渣-熔渣分級(jí)氣化技術(shù))在產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合團(tuán)隊(duì)的共同努力下得以問世，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)使得清華爐不僅有一臺(tái)創(chuàng)新的氣化爐，還包括全流程的優(yōu)化，配套技術(shù)的創(chuàng)新，全部工藝設(shè)備合理的國(guó)產(chǎn)化，科學(xué)的建設(shè)組織體系，綜合形成了一個(gè)以創(chuàng)新的分級(jí)氣化爐為核心的經(jīng)濟(jì)型氣流床氣化技術(shù)體系。在這個(gè)科學(xué)技術(shù)體系支持下，氣流床氣化技術(shù)改造現(xiàn)有的采用固定床氣化爐的小氮肥企業(yè)，改造費(fèi)用可節(jié)約30%以上，給備受環(huán)境和經(jīng)濟(jì)雙重束縛的500余家小氮肥企業(yè)提供了一個(gè)全新的技術(shù)選擇；在這個(gè)科學(xué)技術(shù)體系支持下，建設(shè)新的煤氣化裝置不僅生產(chǎn)安全穩(wěn)定，裝置能耗低、環(huán)境友好，而且也可節(jié)約投資15%以上。
從煤化工行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的角度，專家建議，國(guó)家今后在出臺(tái)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃時(shí)，對(duì)于化工行業(yè)的老廠的氣化裝置技術(shù)更新、節(jié)能改造應(yīng)適當(dāng)予以重視，并且能夠通過一定的財(cái)政及稅收等政策扶持，鼓勵(lì)其采用相關(guān)國(guó)內(nèi)成熟技術(shù)。
當(dāng)談到下一步的發(fā)展方向時(shí)，達(dá)立科公司和清華大學(xué)的專家表示，在清華爐(非熔渣—熔渣分級(jí)氣化技術(shù))領(lǐng)域中他們正在開展水冷壁氣化爐、干粉泵、新廢熱鍋爐流程以及系統(tǒng)優(yōu)化的研究，以保持技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。
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