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清华炉:托起中国煤化工的强国梦_中国信息报
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更新时间:2013年03月12日 09:14:29

清华炉:托起中国煤化工的强国梦

□ 李炜/文

编者按:
      党的十八大报告提出了“实施创新驱动发展战略”。正是在“创新”理念的指引下,近年来,我国在众多科技领域都取得了令人欣慰的突破和发展。其中,以神舟号飞船和蛟龙号深潜器为代表的“上天入海”创新领域因为公众关注度高而广为社会和大众所知。而在一些基础科研领域和工业领域的创新,尽管不太为普通人所了解,但其“创新发展”所取得的成绩及意义,也同样是巨大的。这当中,我国煤化工领域的一项重要成果和突破——“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”(以下简称第二代清华炉技术)尤其值得人们关注。


      我国是一个多煤、贫油、少气的国家。因此,煤炭在我国的能源消耗中始终占有非常大的比例。据《(2012)中国能源发展报告》显示,2011年中国煤炭消费34.25亿吨,占能源消费总量近七成,远高于世界平均水平。在我国消耗的煤炭中,有相当一部分是用作煤化工,所以说我国还是世界上最大的煤化工生产国家,世界其他所有国家的煤化工加起来也达不到中国规模的1/3。
煤化工大国的尴尬
      煤化工行业的关键技术之一是煤气化技术,而煤气化技术的核心便是气化炉。可以说,气化炉水平的高低是直接制约煤化工企业经济效益与安全环保问题的关键性硬件因素。而在这一领域,我国在改革开放之初与发达国家的先进水平相比,还存在着较大的差距。
      从上世纪80年代起,国外行业巨头们便纷纷“抢滩登陆”,竞相要在庞大的中国市场“分得一杯羹”。在随后的20多年时间里,数量众多的各种国外气化炉技术被引进,这使得中国企业在付出巨额引进资金的同时,还承担了巨大的风险:不仅是因为一些引进技术在国外就尚属“试验阶段”,中国成为了“试验场”,而且即使是一些在国外已经成熟的技术,在中国还因为煤质等因素,存在着“水土不服”的问题。例如,尽管壳牌煤气化技术先进,但并非十全十美,有些企业引进后要经历漫长的调试才能投产,部分企业为此还追加了高达上亿元的投资;投资数亿元建于上海的世界上唯一工业化的煤气化技术引进气化装置,早已于2003年退出历史舞台……
      一方面,需要打破这种“乱象”和“尴尬”,而另一方面的情况则是,为摆脱对石油的过度依赖和调整化工原料结构,在一个相当长的时期内,煤化工行业都是我国需要大力发展的产业,因此有行业权威专家认为,到2020年,我国对煤气化炉的需求量将达到2250套。
      “时势造英雄”,面对如此巨大的市场和国家的需要,中国煤化工行业的有识之士早就在“苦练内功”,他们“不鸣则已,一鸣惊人”,不仅仅是为了“不再受制于人”,夺回曾经失去的市场,更是为了实现中国由煤化工大国变为强国的梦想。
十年一剑,打造煤化工领域的“国之利器”
      “国之利器,不可以示人。”老子《道德经》中的这句名言,代表了传统中国文化含蓄、内敛的文化特质。然而,面对国际煤化工巨头们咄咄逼人的“攻势”,2012年9月3日上午9时,在北京西郊宾馆,一项代表着当今国际先进水平的具有中国自主知识产权的煤化工技术——“水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术”高调亮相。参加鉴定会的10多位专家中,仅院士就有4位。中国工程院副院长谢克昌院士担任主任委员,十一届全国政协常委、国家能源委员会专家咨询委员会主任、前国家能源局局长张国宝和中国石油和化学工业联合会会长李勇武也都亲临会场。如此强大的阵容,李勇武会长不禁感叹为“豪华”。
      通过严苛的辩论和“交锋”,参加技术鉴定会的专家们最终一致同意“清华炉”技术通过鉴定。在经过开发及推广应用后,人们明白,历经十年的努力,这项堪称中国煤化工领域“国之利器”的技术,终于“十年一剑”,修成正果,可以“堪当大用”了。
      煤气化技术已有悠久的历史。尤其是自上世纪70年代石油危机以后,世界各国广泛开展了煤气化技术的研究。作为洁净、高效利用煤炭的主要途径之一,煤气化不仅是煤炭深度加工、转化的先导技术,而且还是洁净发电、煤化工、煤制油过程中,实现煤炭综合利用和无污染排放的关键技术。其前景广阔,对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油依赖的重大意义,是不言而喻的。
      我国煤化工行业直到2002年时,国内影响较大的自主创新煤气化技术还只有两项:中科院山西煤化所的“灰熔聚技术”和华东理工大学的“四喷嘴技术”,这两项技术在推广中都遇到困难。与此相比较,国内的煤气化技术市场几乎被国外垄断。我国国内企业在引进煤气化技术时,不得不向国外公司支付高额的专利费用。
      也正是看到了我国经济快速增长中能源领域的这些问题和加强前沿能源技术开发的紧迫性,在2001年,清华大学、北京达立科科技有限公司、山西阳煤丰喜肥业集团三家企业和科研单位走到了一起,组成高效的产学研联盟,向着他们心中的目标——研发出具有世界先进水平的气化炉技术迈进。
      “清华炉”工艺在研发初期,参与研制的产学研联盟三方的目标便非常明确:不仅要开发一台自主创新的气化炉,还包括气化工艺全流程的优化、配套技术的创新,从而降低气化岛的能耗,提高气化炉的煤种适应性、气化系统的稳定性和可靠性,综合形成以自主创新的“清华炉”为核心的经济型气流床气化技术体系。“清华炉”产学研三方顺利走过了专利研究、实验室研究、小试、工艺包开发和工业装置设计和开车的全过程,取得了丰硕的成绩。
      采用第一代“清华炉”技术(耐火砖气化技术)的大型工业装置于2006年1月在山西阳煤丰喜肥业集团临猗分公司投入运行,首次投料即稳定运行,被专家鉴定为“该技术优于国外同类技术,具有国际先进水平”。“清华炉”气化装置在阳煤丰喜集团第一年投运即实现了年运转率达到94%,年负荷率达到120%,创造了国内水煤浆气化装置运行的好成绩。即使对煤气化技术要求苛刻的英国BP公司到阳煤丰喜现场参观时,也表示“非常震惊”,没想到中国有如此优秀的气化技术。“清华炉”技术于2007年12月通过中国石油和化学工业联合会的科技成果鉴定,鉴定为“处于水煤浆气化技术的国际先进水平”。
      2009年7月21日,在北京由中国氮肥工业协会组织召开的“2009年中国氮肥工业协会技术委员会工作会”上,“清华炉”煤气化技术(又称非熔渣—熔渣分级气化技术)被评选为氮肥行业振兴支撑技术。2009年10月21日,在“石油和化工产业结构调整促进大会暨科学技术奖表彰大会”上,“清华炉”技术荣获了2009年度中国石油和化学工业协会颁发的科技进步一等奖。2010年,“清华炉”被国家工信部和中国石油和化学工业联合会作为国家重点节能技术来推广,并获得2010年度氮肥工业协会技术进步一等奖。
      第一代“清华炉”技术成功开发后,国内外多家大公司看好这一技术的先进性与巨大市场前景,纷纷表达了合作意向,而为了更好地发挥产学研各方的优势,“清华炉”团队也意识到,有必要寻求更大的合作伙伴进行市场推广工作。2011年,国内最大的独立工业气体供应商“盈德气体”抢得先机,实现了与“清华炉”团队的“联姻”,组建成立了北京盈德清大科技有限责任公司,承担了之前由北京达立科科技公司负责的工作,独家经营“清华炉”煤气化技术。依靠雄厚的实力,“盈德气体”还在清华大学成立了清华大学—盈德气体煤气化联合研究中心,为该技术的完善和新技术的研发搭建了更加广阔的平台。
      在第一代“清华炉”技术(耐火砖气化技术)成功开发的基础上,“清华炉”产学研三方团队再接再厉,又向着新的高峰迈进。2008年,第二代“清华炉”技术(水煤浆水冷壁技术)投入研发,3年后的2011年8月22日,第二代“清华炉”在山西阳煤丰喜肥业集团开始投料生产,这不仅打破了国际煤气化技术的传统模式——水煤浆与耐火砖、水冷壁与干煤粉的两种技术组合,开创了新的煤气化技术路径,而且第二代“清华炉”技术与第一代“清华炉”一样,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。
      2012年4月16-19日,在山西省运城市召开了由全国新型煤气化技术发展委员会/全国化肥工业信息总站主办,山西阳煤丰喜集团、北京盈德清大公司协办的“2012年全国新型水煤浆煤气化技术交流会”。这次会议的成功举办,标志着我国自主研发的第二代“清华炉”技术已经具备了全面推广的条件,正式进入大规模产业化推广阶段。
      2012年8月1-4日,中国石油和化学工业联合会组织的现场考核专家组,在山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司,对第二代“清华炉”技术(水煤浆水冷壁煤气化技术)的工业化装置进行了现场72小时考核。根据现场考核结果,专家组确认该装置为世界首套水煤浆水冷壁气化工业装置,综合性能优异,是具有国际领先水平的拥有自主知识产权的新型煤气化技术。考核采用阳泉无烟煤和神木煤的混煤,与设计煤种基本符合;装置连续稳定运行72小时,平均负荷率为102.8%,考核数据达到了指标要求;装置自动化水平较高,安全可靠,操控性能良好;采用具有自主知识产权的专利技术,气化系统装备的国产化率达到100%;气化用煤的灰熔点可以达到1500摄氏度以上,煤种适应性广;同等直径的水冷壁气化炉与原耐火砖结构的气化炉相比,燃烧室容积增大1.6倍;水煤浆水冷壁气化工艺操作简单,节能环保……
      截至2012年10月31日,装置已安全、平稳运行了325天,首次投料实现连续A级运行140天,创造出世界煤气化技术首次投料的新水平和水煤浆气化炉连续运行的世界纪录,大大超过了国外气化炉首次点火运行仅能维持几天、十几天的通常水平。此次投料运行的成功,标志着我国煤气化技术已经走在了国际前列。
先进、经济、环保是清华炉取胜的硬道理
      根据我国煤炭的性能特点,在开发自主煤气化技术时,需要达到很高的要求——煤种适应性好,可以烧“三高煤”;高可用率,装置要长周期稳定运行;高可靠性,要减少意外停车;大容量,装置要高压、单炉产气量大。
      概言之,便是要满足“先进”、“环保”、“经济”这三大指标,而这正是“清华炉”技术能够在市场竞争中取胜的“硬道理”。
      目前石化行业较为流行的粉煤气化技术主要有两大类别,即水煤浆耐火砖技术与干粉水冷壁技术,但这两种技术往往都存在着各自的不足之处。
      第二代“清华炉”技术具有水煤浆气化技术的全部优势,克服了水煤浆耐火砖气化技术的两个缺憾:煤种适应性窄,难于处理高灰熔点煤;单炉年运转率低,为达到装置8000小时年运转要求,必须配置备用炉。
      第二代“清华炉”技术还具有水冷壁气化技术的全部优势,克服了干粉水冷壁炉的两个缺憾:干煤粉制备中干燥过程的能耗和危险性;气化系统压力难于提高,一般只能达到4.0兆帕。
      因此,应用水煤浆水冷壁气化技术的“清华炉”充分发挥出了“水煤浆耐火砖”和“干粉水冷壁”技术的全部优点,同时还有效避开了它们的不足之处,其技术性能达到了近乎完美的程度。
      第二代清化炉首次投料即进入稳定运行状态,综合性能已明显优于现存各种煤气化技术。经过十多年的持续努力,从第一代到第二代,如今“清华炉”技术已日臻成熟和完善,多项性能和指标足以代表当今国际先进水平:
      ——稳定性好。水煤浆气化工艺成熟,水冷壁挂渣稳定。用水煤浆进料稳定可靠,避免了粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、泄漏等难题。
      ——煤种适应性强。气化温度不受耐火材料限制,可达1600摄氏度或更高,气化反应速度快,碳转化率高,煤种适应性好,能够消化高灰分、高灰熔点、高硫煤。
      ——系统运转率高。装置运行连续稳定,特殊设计的工艺烧嘴冷却系统有效延长了烧嘴的使用寿命,一次连续运行周期可以保证120天以上,每年不再因为换砖而停炉检修,单炉年运行时间可达到8000小时。
      ——安全性强。水冷壁采用热能工程领域成熟的悬挂垂直管结构,既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。水循环按照自然循环设计,强制循环运行,紧急状态下能实现自然循环,最大限度保证水冷壁的安全运行。
      ——环境友好。气化温度高,残炭含量低,易于收集处理,废水无难处理污染物,制浆可处理污水。
      ——系统启动快。组合式点火升温过程简化,点火、投料程序一体化完成。水煤浆投料点火采用特殊设计的点火技术,气化炉从冷态到满负荷仅需3小时。
      ——气化压力高。气化压力不受原料输送系统影响,可根据后续工段要求进行更加合理的选择,实现与甲醇合成等压,降低能耗。
      ——技术细节处理好。“清华炉”气化技术在工业化过程,在细节的设计上有很多创新,如碳洗塔底部的气体分布器,使灰水和煤气的充分混合,保证了煤气的洗涤效果;闪蒸罐中的环槽分布器设计,使闪蒸系统的检修更方便。真空闪蒸的液封设计,使闪蒸罐不再堵塞等,细节上的改进使气化系统能够实现长周期运行。
      此外,“清华炉”还具有较高的投资性价比,为用户提供了更好的选择。由于核心技术的突破,流程的优化,科学的设备国产化选择,使得“清华炉”与国内外同类装置相比,同样规模可节约投资20%以上。
      如今,在行业研发新型煤气化炉的激烈竞争中,第二代“清华炉”已成为“领头羊”。
清华炉是自主技术创新发展的典范
      近年来,我国的煤气化自主创新技术进步很大,特别是“清华炉”技术,能够在短短的10年就成熟起来,这在国内外同类技术的研发历史中实属罕见。
      作为世界上首台实现商业运行的水煤浆进料水冷壁气化炉,第二代“清华炉”各项综合性能指标均居国内外各种气化技术之首,由此成功实现了中国的煤气化炉技术在国际上由追赶到超越的“嬗变”。
      第二代“清华炉”技术创新点主要体现在:
      ——采用新型膜式水冷壁,布水均匀,阻力小,减少气液分层,本质安全,实现“以渣抗渣”。
      ——组合烧嘴设计巧妙,使点火升温过程简化,不需更换烧嘴,点火、投料程序一体化。
      ——独特的环腔绝热结构,使环腔密封气用量达到最小,比耐火砖炉壁温降低100摄氏度左右,极大地保护了气化炉的设备安全。
      ——水冷壁与壳体采用可靠的连接技术,更好地解决了在高达1500摄氏度环境下,水冷壁的膨胀难题,同时密封得到解决。
      ——采用倒锥型排渣结构,解决了1400-1500摄氏度下排渣通畅问题,减少了熔融状态下渣对设备的磨蚀破坏。
      ——专有的多层线性密封技术,解决了厚达1000毫米的筒体法兰密封难题。
      “清华炉”技术能够在自主创新中快速取得成功,首先得益于拥有一个创新、高效的研发平台和机制。
      在第一代“清华炉”(非熔渣—熔渣分级气化技术)开发的产学研团队中,清华大学、北京达立科科技有限公司、山西阳煤丰喜肥业集团三个参与方,各有所长,在传统工业技术的开发和应用方面都有大量积淀。由此形成了这个团队在开发工业技术上的先天优势。
      清华大学热能工程系作为首席科学家单位先后承担了4个国家“973”项目,同时还承担国家自然科学基金、“863”、科技攻关等科研项目及有关部委和国内外企业的科研合作项目。在煤气化技术方面,清华大学早在上世纪80年代就开始了煤气化基础动力学的理论和实验研究,并且在自备电厂进行了焦载热煤气化的中试研究。他们紧跟国际煤气化的研究发展方向,在高温高压纯氧气流床煤气化方面进行了大量的研究和设备投入,自行设计开发了模拟气流床气化炉的加压沉降炉系统,为开发具有自主知识产权的气流床煤气化技术奠定了基础,并创造了良好的条件。
      北京达立科科技有限公司是一个多年从事技术开发的专业公司,公司既有国内多年从事化工和石油化工的老专家,也有近年成长起来的技术新秀。他们和由清华大学、山西阳煤丰喜肥业集团组成的团队完成的大颗粒尿素制备新技术在国内迅速推广,与国外技术同台竞争,不仅以自主知识产权技术建成了16套工业装置,也为引进国外技术的企业创造了压低技术引进价格的条件。
      山西阳煤丰喜肥业集团是一个集化工、化肥、化机制造为一体的国家大型煤化工企业,2006年跃居全国化工企业50强。多年的煤化工实践经验,使丰喜人对新技术有很高的敏感性。为解决原有固定床气化装置原料价格高,环境不够友好等问题,他们认真研究比较国内外煤气化技术,慧眼识珠,选中了第一代“清华炉”(非熔渣—熔渣分级气化技术)这个尚在襁褓中的新技术,承担一定风险加入了开发团队。
      这样一个各具特色的“产、学、研”开发团队,从组成之初就在制度上保证和明晰了三方责、权、利关系。而他们没有任何内耗的合作过程和最终取得的优异的合作成果也证明,这种合作模式确实具有巨大优势。
      其次,严谨的态度保证了“清华炉”自主创新的水平。
      对已有的工业化技术要认真研究学习,对前人的技术成果要有敬畏之心,这是“清华炉”技术开发团队在组建之初就一直抱有的诚恳态度。 
      “清华炉”开发团队在开发的起步阶段,就认真研究和学习分级给风立式旋风炉的工程和生产经验。立式旋风炉在空气条件下常压熔渣燃烧,在这种炉型上可以直接观察炉内熔渣流动和对炉壁形成的渣保护状况,二次给风的作用和对炉内燃烧状况的影响对“清华炉”的研发都有很大意义。这种运行多年热工行业的分级给风立式旋风炉成为“清华炉”团队研究问题的“标本”。在“清华炉”技术开发之初,国内外已有多套水煤浆气化装置投入了运行,这些装置的建设经验和运行状况也是“清华炉”研发团队研究和学习的“样本”。通过反复研究,他们找到了原有技术的长处:原料处理、加压输送的高度稳定性;也找到了原有技术还需解决的问题,例如,烧嘴工作条件过于苛刻,气化室的流场和温度场不甚合理。这些问题成为他们研究工作的突破方向。
      科学态度还表现在开发工作中不放过任何疑点,尽管有些问题研发人员觉得心中有数,但是事关重大时,他们还是把工作做深做细,用试验结果说话。这样的例子在开发过程中多次出现,也成为新技术开发过程中一个重要原则。例如:“清华炉”的创新点在于将氧气分级供给,二次氧气从侧壁进入气化室会不会在局部区域产生爆炸问题?清华大学安排研究人员专门设计了试验台,以比工业装置更为苛刻的条件针对反扩散火焰的燃爆问题进行试验,以精准的试验结果,支持了开发工作的顺利进行。又如,在开发水冷壁气化炉的过程中,以轻质燃料火焰点燃水煤浆是一个重要环节。会不会在水煤浆投入时将轻质燃料火焰扑灭?清华大学又为此安排了专门的试验,设计了比水煤浆更有效的非燃烧物质在点火状态下去干扰轻质燃料火焰,证明了在开工点火条件下水煤浆不具备扑灭轻质燃料火焰的可能性。
      理论和试验的结合,理论、试验和工程实践的结合——正是这种科学严谨的态度,成就了“清华炉”技术从试验、成功到完美的全过程。
      再其次,“清华炉”技术作为自主创新的典范,还体现在勇于实践的创新精神。
      在开发“清华炉”的产学研团队中,山西阳煤丰喜肥业集团勇于实践的创新精神,对于新技术走向成功,起着十分关键的作用。新技术还处于研发过程之中,“丰喜肥业”就通过对各种煤气化技术认真比较,在临猗分公司为第一代“清华炉”(非熔渣—熔渣分级气化技术)提供了工业化生产实践的大舞台,使该技术顺利走向成熟。在项目建设过程中,他们通过对技术的煤气化全流程进行认真分析研究,还取得了一些看似简单,但是对装置长周期运行起到重大作用的成果。例如:改造气体洗涤塔内件,在塔内完成细灰颗粒的湿润洗涤过程,取消了文丘里,减少了系统压力降,为降低能耗创造了条件;在真空系统,调整了闪蒸罐的位置,创造了采用“大气腿”建立真空的条件,取消了传统工艺中用于控制真空度的调节阀、循环泵等设备,不仅节约投资,而且解决了管道和设备结垢堵塞的老问题,提高了装置的运转率。他们不是新技术的被动接受者,而是一批勇于实践的创新者,在完善新技术的过程中发挥了重要作用。山西阳煤丰喜肥业集团还实现了“清华炉”煤气化工艺设备的全部国产化,形成了数十项外围专利,对整个“清华炉”气化岛的全流程优化作出了重要贡献。
从治理雾霾天说到清华炉
      2012年元月,在我国很多地区都发生了严重的雾霾天气,致使空气污染严重,对人们的健康影响巨大。雾霾天气的频繁发生,与汽车保有量快速增长、汽车尾气的大量排放有直接关系。
      为了治理日益严重的空气污染,2013年2月6日,国务院召开常务会议,决定加快油品质量升级。据了解,汽车排放相关的油品关键指标包括硫、锰、苯、铅、烯烃等,而最主要的是油品中的硫含量,它几乎决定了机动车排放的所有污染物水平。无论是PM2.5、氮氧化物还是碳氢化合物、一氧化碳,都会随着硫含量的增加而增加。目前我国大部分地区使用的汽油所达标准仍为“国三”,即含硫量不超过150ppm,车用柴油硫含量不得超过350ppm。而在欧洲,汽油和柴油中的含硫量标准为不超过10ppm(欧V标准),美国是30ppm。
      油品中的硫含量是决定油品质量最为关键的因素,因此升级油品质量的关键在于脱硫。从我国的实际情况来看,加氢技术是生产清洁燃料的主要技术,可帮助炼厂达到更严格的油品质量指标要求。炼油厂利用加氢装置,使氢气和油品中的硫反应生成硫化氢气体,硫化氢气体随燃料气系统进入加热炉燃烧。我国炼油企业以前往往使用石脑油来生产氢气,但在如今原油价格居高不下的形势下,这种氢气的制备方法就显得很不“经济”了,于是,很多炼厂便采用煤化工企业的方法,通过煤气化炉来生产氢气。而在这个领域,因为技术特点,使第二代“清华炉”相比国内外其他煤气化炉技术,更容易让炼油企业接受,由此,第二代“清华炉”技术在炼化行业便显示出了强大的竞争实力。
      目前在炼化行业,隶属于中石油的新疆克拉玛依油田和隶属于中石化的石家庄炼化公司已确定将使用第二代“清华炉”技术制氢。新疆克拉玛依盈德气体石化工业园区工业气体岛12万标准立方米氢气项目,是国内采用“清华炉”制氢的第一套工业化装置,目前该装置的3台“清华炉”正在生产中。
      2012年12月,北京盈德清大科技有限责任公司与山东金诚化工科技有限公司正式签署了《MZRCC及其配套项目》专利实施许可合同,从而最终确定了山东金诚化工气化装置将采用第二代“清华炉”技术。根据签署的项目实施许可合同,北京盈德清大科技有限公司将向山东金诚化工科技有限公司许可使用水煤浆水冷壁“清华炉”技术,为项目提供6万标准立方米/小时(CO+H2)气化装置工艺设计软件包及相关技术服务。项目气化装置选用日投煤为1000吨,工作压力6.5兆帕、炉径2600毫米的水煤浆水冷壁气化炉。
      此次山东金诚化工气化装置采用“清华炉”,不仅保障了企业未来可以向市场提供更多的清洁油品,也昭示着“清华炉”技术推广方未来将会充分利用自己的技术优势,配合国家油品升级的政策调整,帮助炼油企业更经济、更环保、更安全地实现氢气的制备,从而在传统的煤化工行业外,在石油炼化这个新兴的市场领域,为“清华炉”的应用开拓出一番新天地。
改造国外气化炉——清华炉的又一项创新
      “清华炉”除了拥有众多技术上的创新点,在应用领域上也有重大创新:不仅仅是应用在新建煤气化装置上,甚至还可以用它来改造我国早些年引进的那些技术有瑕疵的国外气化炉,这在国际煤化工行业中,可谓是“开行业先河”之举。 
      2012年7月底,一条消息让中国煤化工行业再次对北京盈德清大科技公司、对“清华炉”技术投来了关注的目光——北京盈德清大科技公司、东华工程科技股份公司、贵州鑫晟煤化工公司等七方,在东华工程科技股份公司签署合作意向书。根据计划,最终将把贵州鑫晟煤化工公司的“水煤浆耐火砖气化炉”改造为第二代“清华炉”,完成全球新型煤气化炉的首例改造,从而确定我国在全球新型煤气化炉改造领域的领先地位。
      北京盈德清大科技公司总经理、总工程师马宏波认为:“这项改造是贵州、全国乃至全世界新型煤气化技术发展史上的首次尝试。”以往在全球范围内,不论是德士古、壳牌、鲁奇炉,还是多喷嘴对置气化炉、航天炉、多元料浆气化炉,都是建新炉子,从来没有过以一种新炉型改造另外一种炉型的先例。
      贵州鑫晟煤化工公司的煤气化工程原采用多元料浆气化工艺,年生产甲醇30万吨,2010年12月投产。由于耐火砖气化炉与煤种的匹配性问题,该工程原料煤一直使用云南产的煤炭,运输成本十分高。
      “贵州自己富产煤,却要用别人的煤。”对此情况,贵州煤化工行业很多人颇感无奈。为了打破这种尴尬,贵州煤化工业界邀请了全国知名的产学研各方面专家,会商耐火砖气化炉改造为水煤浆水冷壁气化炉项目的可行性方案,希望通过改造实现原料煤本地化。
      通过调研,贵州水城矿业集团副董事长、总经理倪德飞了解到:水城矿业集团的煤灰熔点为1450摄氏度左右,耐火砖结构气化炉不适应如此高灰熔点的煤种,而水煤浆水冷壁气化炉试烧的煤种灰熔点可达1500摄氏度以上,能够使用当地煤实现高温连续生产。
      贵州鑫晟煤化工公司董事长富元对于改造项目充满信心:“我们现在有3台多元料浆煤气化炉,这次先改造1台,如果成功,不仅会继续改造第二台和第三台,还要新上水煤浆水冷壁气化炉,使我们的甲醇年产能达到120万吨,使鑫晟煤化工公司发展成为贵州乃至西南地区最大的甲醇生产基地,并发展烯烃产品,实现高端转型。”
      除了在贵州,未来在东北这片黑土地上,“清华炉”也将用来改造“外国心”,替换有缺陷的国外气化炉。北京盈德清大公司已与黑龙江北大荒股份公司浩良河化肥分公司正式签署了《气化炉改造技术协议》。浩良河化肥分公司现使用气化炉为德士古水煤浆耐火砖炉,自2004年7月运行至今。为改变耐火砖炉维修、运行费用较高、气化装置年运作周期受限等不利状况,浩良河化肥分公司经过大量细致的技术调研和论证,委托盈德清大公司对其在用气化炉进行改造。
      依靠“清华炉”技术实现对现有耐火砖气化炉的改造,不仅对于当前能源、化工企业的健康、快速发展意义重大,对于全社会低碳环保、节能减排大目标的实现,也都具有重大的现实意义。因此,这项工作,未来必将有非常广阔的发展空间。
      国办近日印发《能源发展“十二五”规划》,提出2015年能源消费总量40亿吨标煤,单位国内生产总值能耗比2010年下降16%的目标,而要完成这个目标,作为耗煤大户的煤化工企业,就更需要采用“清华炉”这样的新型煤化工技术,来实现减排增效。
      当前,我国是在根据自己国家资源禀赋的条件下发展新型煤化工的。只要在使用洁净煤技术和节能、降污、节水、提效优先的条件下,在生态环境允许和具有经济效益的前提下,新型煤化工是可以而且应该积极发展的。新型煤化工越发展,越能减轻对环境的污染和石油资源的依赖。新型煤化工越发展,我国才能更快地从煤化工大国成为煤化工强国。
      实现伟大复兴这个“中国梦”,离不开我们每个国人的加倍努力,而实现建设煤化工强国这个梦想,则离不开以“清华炉”技术为代表的一大批自主煤化工技术的有力支撑。“清华炉”,已经准备好了!

 
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