看看中国煤化工技术的逆袭

改革开放不仅引进了资金，还引进了先进的技术。对国外先进技术消化、吸收和在此基础上自主创新，是很多领域几十年不懈的追求。鲁南化工厂上世纪80年代从美国引进的德士古水煤浆气化技术，经过几十年创新攻关，2009年，其所在的兖矿集团的多喷嘴水煤浆气化炉销往美国。

　　兖矿集团开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式新型气化炉技术,向美国Valero能源公司进行了石油焦化技术实施许可授权。

　　1983年，我从东北工学院（现在的东北大学）自动化控制系工业自动仪表专业毕业后，被分配到鲁南化肥厂（以下简称鲁化）。在这里，我见证了中国煤化工技术的成功逆袭，我们自主研制的多喷嘴水煤浆气化炉成功销往美国。

为什么选择鲁化

　　鲁化是“三五”期间国家计委批准在全国建设的8个中型氮肥厂之一，1972年正式投产。氮肥厂采用固定层焦气技术，规模较小，燃料单一且价格较高，污染严重。

　　上世纪70年代末80年代初，中国刚刚开始改革开放，土地承包到户，农民的积极性空前高涨，随之而来氮肥出现紧缺。当时的化工部意识到这个问题的严重性，在出访美国时，化工部领导了解到美国德士古水煤浆气化技术非常先进，当时世界上只有几个国家有三四套示范装置。化工部决定引进这项技术。

引进这项先进的技术，交给哪家企业？

　　当时，全国有8家氮肥厂，工艺流程技术都不太成熟。为扭转这种局面，化工部组织专家和大专院校学者在鲁化进行联合攻关。在攻关过程中，鲁化率先达产达效。随后几年，鲁化在产量、效益等方面都保持全国第一位。最终，化工部决定引进的德士古技术落户鲁化。

三次设备国产化

　　1988年，鲁化德士古水煤浆加压气化及气体净化制合成氨、尿素工程列入国家重大节能科技攻关项目。在项目建设中，除了购买许可证，由外商提供基础设计、引进部分关键设备材料外，其余工程设计、设备制作与安装、试车投产，都由我们自己完成。

　　德士古水煤浆气化技术项目是上世纪80年代国际煤化工新技术，我们这个项目是世界第五套、国内第一套装置，在我国属于工业示范装置，化工部计划采用国产设备，实验成功后在国内推广。我们承担的攻关任务非常重，到1993年3月投料，我们从工艺上进行了三次大的设备国产化攻关。当时，鲁化成立基建指挥部安装科，我在那年参与了项目建设。

　　这三次大的工艺攻关，第一次是工艺流程的攻关。化工企业，除了管子就是罐子，一条条管道、一个个罐体，需要无数个接头，直的、弯的，该用什么样的材质，多大的尺寸最合适，需要攻关验证。第二次是设备的技术攻关，哪些必须用进口的，哪些可以用国产替代，也要实践。第三次是自动控制攻关，主要在仪器、仪表、阀门等领域。

　　1993年3月，万事俱备，只等投料了。各路专家都到了现场。第一次投料，过了3个小时，出问题了：漏料！经过检查，发现是法兰出了问题。在高温高压和湿潮环境下，法兰垫片很快被击穿，要全部更换，老外两手一摊：半个月完不成。我们不信邪，组织全厂职工，分工分段负责，连夜干，一夜就更换完毕。

　　为了设备攻关，我们还成立了“国产化办公室”，围绕国产设备联合攻关。煤浆泵，由上海两家企业联合攻关拿下；烧嘴，国内一家民营厂家生产；水处理，与中石油水处理中心联合研制水处理剂；耐火砖原由法国进口，在后来更换时，也全部换成国内产品。特别是渣水系统的阀门，用量特大，损耗也很快，我们找到一家企业，这家企业联合专家攻关，破解了关键技术，最终实现了国产化。

　　1993年8月，德士古水煤浆气化技术工艺全流程打通，设备国产化率达到95%，关键是，我们实现了自动化控制。

　　化工行业有句俗语，“开气化就是开仪表”。当时的化工部副部长成思危说：“关键是自动化，要培养好人才！”

　　项目建成后，我调任计控处仪表控制科担任主管工程师。

产学研结合的结晶

　　1997年，我担任鲁化副总工程师，负责仪器仪表和自动化控制。

　　德士古水煤浆气化项目达产后，效果非常好。原料、污染问题解决了，自动化程度高，用人还少。特别是德士古水煤浆气化技术采用烟煤也就是高硫煤作为燃料，很符合中国国情。当时国内六分之一的煤是高硫煤，我们采用德士古技术，燃料改无烟煤为烟煤，大大降低了成本。我们试烧混烧了多种烟煤，有时多达6种烟煤混烧，在这方面取得了丰富经验。由于德士古技术是单喷嘴，很难实现大型化，而当时的中国国情急需大型化生产，于是，我们联合华东理工大学，提出四喷嘴水煤浆气化炉的技术设想。

　　1999年12月31日，兖矿集团兼并鲁化。兖矿集团煤炭资源开发比较早，后续储备资源已经不足，而且煤炭储量中40％是污染严重的高硫煤，无法民用和直接燃烧。解决这一难题的出路就是发展煤化工产业。华东理工大学在水煤浆气化技术和粉煤气化技术两条战线上研发，要实现产业化，必须找到合适的企业伙伴。

　　双方一拍即合，联合技术攻关。2000年，“新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉”被列入国家863计划，由我们两家共同承担，在鲁化建成第一个日投煤22吨的中试装置。

　　同年10月，该装置通过了石油和化学工业局的技术鉴定验收。专家认为，该技术在消化吸收德士古水煤浆气化技术的基础上，通过自主创新，超越了原有技术，达到了国际领先水平。

　　2005年10月，第一个多喷嘴对置式水煤浆气化技术商业示范项目在兖矿国泰化工公司投入工业运行，同年12月通过中国石油和化学工业协会168小时现场考核。2006年，国泰生产甲醇23.6万吨，第一年就基本达到了设计能力。2007年又实现稳定连续运行68天，工艺烧嘴连续使用83天，创造了该种炉型连续运行时间的新纪录。

　　实践表明，在同煤种、同等操作环境的情况下，该技术碳转化率达到98.8％，项目每年能够节约纯氧2000万立方米，节约标准煤1.8万吨，完全达到国际先进水平。

技术转让费用突破6亿元

　　多喷嘴水煤浆气化技术研发成功，我们特别激动。从此，中国煤化工技术不再受制于人，煤化工成本大大降低。国外的设计理念、安全理念和管理理念，都给我们煤化工产业带来了积极影响。

　　更让我们自豪的是：多喷嘴气化炉成功销往美国！

　　2009年2月29日，中方和美国Valero能源公司签订了商业合同。合同分“气化技术专利许可协议”和“工艺软件包开发”两部分，美国 Valero能源公司为此支付专利技术授权使用费1510万美元。

　　这开启了中国向发达国家出口先进清洁能源化工技术的先河。

　　为更好地推广和服务多喷嘴水煤浆气化技术，2010年，兖矿成立了国拓科技工程有限公司，我担任了公司第二任董事长。现在，多喷嘴气化炉在国内外已安装172台，其中美国6台、韩国2台，我们的技术转让许可费已经突破6亿元人民币，公司已在新三板成功上市。全国煤化工行业使用多喷嘴气化炉技术处理的煤炭，每年达6000万吨。

　　目前，日处理4000吨的多喷嘴水煤浆气化炉在兖矿荣信化工开工建设，有望明年投产，我们正在研发多喷嘴干煤粉气化技术。前段时间，我去北京出差，见到原化工部成思危副部长的秘书，听了我的汇报，他高兴地说：“真是没想到啊！这项技术终于成了大气候！”