多喷嘴煤气化：领跑煤化工的自主技术

山东兖矿国拓科技工程有限公司董事长郭宝贵（右四）陪同客户在多喷嘴煤气化装置控制室考察。 （图片由金彪提供）

　　金秋的无锡，秋高气爽，层林尽染。来自全国各地的多喷嘴煤气化技术用户厂家，从事煤气化技术研究设计及装备制造的专家、技术人员150多人齐聚于此。他们无暇欣赏太湖的美景，只为一个共同目的——参加2013年度多喷嘴对置式煤气化技术应用经验交流会，介绍装置建设、试车开车及生产运行的经验和科技创新成果，以及配套装备研发最新进展情况，全面展示我国煤气化技术的最新成就。

　　富煤、贫油、少气—— 大型煤气化技术国产化

　　富煤、贫油、少气一直是我国能源结构最显著的标签，这也决定了煤化工是保障我国能源安全的重要产业之一。

　　从20世纪80年代末开始，我国引进德士古水煤浆气化技术，随后，德国鲁奇气化技术、荷兰壳牌干煤粉气化技术纷纷登陆中国。也正因如此，人们戏称中国是世界煤气化技术的博览会，是国外煤气化技术的试验场。而长期使用国外专利技术，也使得我国企业支付了巨额的专利使用费。

　　而如今，拥有我国完全自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术在近几年的市场推广、转让中取得骄人业绩，已成功在国内外煤气化技术转让市场上占据重要份额，展现出强劲的发展势头，牢牢地树起了我国自主知识产权技术的大旗。

　　不过短短30年时间，我国自主研发的煤气化技术——多喷嘴对置式水煤浆气化技术已经成功打破了国外技术的垄断，打造出了中国人自己的民族煤化工技术品牌。这与几代煤化工人的努力分不开，也是兖矿集团与华东理工大学等国内顶尖高校和科研机构合作的硕果。

　　“九五”期间，为实现大型煤气化技术国产化，华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂等单位合作承担了国家科技部重点技术攻关课题——多喷嘴对置式水煤浆气化技术研究与开发项目，并于2000年完成日处理22吨煤中试装置的设计、建设与运行。

　　“十五”期间，采用上述技术建设的兖矿国泰日处理煤1150吨示范装置投产，工业运行实践表明，该技术的各项指标均优于引进的水煤浆加压气化技术。

　　“十一五”期间，华东理工大学、兖矿集团承担了日处理煤量2000吨级多喷嘴气化炉“863”科研任务，神华宁煤、江苏灵谷化工、上海焦化、安阳盈德2000吨级多喷嘴气化炉相继建成投产，单炉日处理煤量2500吨装置正在建设中，预计2014年年初投产。

　　“十二五”期间，华东理工大学、兖矿集团又承担了日处理煤3000吨级超大型气化炉“863”课题，伊泰集团5台日处理煤3000吨的多喷嘴气化炉现也在建设过程中。

　　如今，一台台多喷嘴气化炉正在东部沿海、西北大漠等地方拔地而起，背后却是煤化工人的滴滴汗水。而产学研合作这一科技创新途径，在兖矿也得到了验证。

　　多喷嘴对置式水煤浆气化技术已经获得多项国内及国际专利，2007年获得国家科技进步二等奖，是发展煤基化学品(如甲醇、氨、二甲醚等)、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢等工业的基础，是这些行业的关键技术和龙头技术。
 

河南心连心化肥有限公司多喷嘴煤气化装置
 

　　安全、环保、高效——多喷嘴气化炉走向世界

　　好酒也怕巷子深。为了积极高效推广自主研发的煤化工技术，兖矿集团依托强大的合作伙伴水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心、华东理工大学、中国天辰化学工程公司等，成立了以煤化工技术研发、推广、服务为主业的山东兖矿国拓科技工程有限公司。

　　从应用技术到卖技术，国拓人开始纵横驰骋于中国煤化工技术转让市场，凭借着多喷嘴煤气化技术的种种优势，与先进的煤气化技术同台竞争。

　　一是安全稳定。多台装置的运行状况证明，由于设备采用了四喷嘴对置式设计，工艺指标优良，耐火砖和工艺烧嘴使用寿命长，装置操作简单稳定、在线率高，炉型适宜大型化，且负荷增减自如。

　　二是高效。已经投入运行的多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行结果表明，在同等煤种、同等操作环境下，该技术与其他水煤浆气化技术相比，有效气(CO+H2)成分提高2～3个百分点，比氧耗降低3%，比煤耗降低3%，碳转化率≥99%。

　　三是环保。多喷嘴对置式煤气化工艺中少量排放的废水经生化处理即可达到国家排放标准，较一般气化方法产生的废水容易处理。煤气中硫以硫化氢形式存在，经下游工序处理达到ppm级;煤中硫转化为商品硫黄，对环境污染小。可以说，该技术是现今世界上效率最高、对环境影响最小的洁净煤气化技术之一。

　　这些优势，帮助国拓公司在市场上站稳了脚，扎下了根。当前，多喷嘴对置式水煤浆气化技术已被成功推广应用到多家大型化工企业。国拓公司向国内外34家企业转让多喷嘴对置式气化炉95台(套)，单炉最大生产能力达3000吨/天。截至发稿时为止，建成投入运行的有13家用户32台(套)气化炉。

　　不仅如此，多喷嘴对置式水煤浆气化技术也已走出国门，走向了世界。

　　2006年，世界煤气化技术大会在美国召开，多喷嘴对置式水煤浆气化技术受到国内外专家和企业的一致认可。

　　2008年7月，美国最大的炼油企业瓦来罗公司(VALERO)在全世界考察完多种煤气化技术之后做出选择，以逾亿元的专利实施许可费购买了多喷嘴对置式水煤浆气化技术。这是我国具有自主知识产权的大型化工成套技术第一次向发达国家出口。这说明多喷嘴煤气化技术安全、高效、可靠的优势得到了世界认可。

　　2010年12月，在日本召开的第二届iSGA2010国际气化工艺及应用会议上，来自世界各地的专家对多喷嘴对置式水煤浆气化技术表示了极大关注，让其在全球推广应用迈出了坚实的一步。

　　据记者调查，在当前煤气化技术中，从总处理量来看，排在全球第一位、第二位的都是国外技术，第三位就是多喷嘴对置式煤气化技术了。而在中国，多喷嘴对置式煤气化技术与国外技术的市场份额差距已经大大缩减，成为我国煤化工技术的领跑者。

　　据华东理工大学洁净煤技术研究所所长于广锁教授介绍，当前兖矿国拓和华东理工大学正积极开拓韩国、蒙古、印尼等亚洲市场，以期把多喷嘴煤气化技术推广到更多国家，走向更大的市场。

　　优质、高效、个性化服务——装置运行不断优化

　　“任何一个装置的稳定运行，都离不开前期高质量的建设，以及投产后的维护、管理。对于多喷嘴煤气化技术而言，建设、开车已经不成问题，关键还在于企业的管理和不断优化。”山东兖矿国拓科技工程有限公司董事长郭宝贵告诉记者，而这又揭开了兖矿国拓的另外一个身份：从卖技术到为客户服务。

　　据记者了解，为了更好地开拓市场、赢得用户信任，兖矿国拓进一步加强与华东理工大学洁净煤研究所的合作，积极开展多喷嘴气化技术的推广转让，在化工技术开发、技术转让、技术服务、技术培训、化工工程勘察、设计、施工和承包等领域，为企业提供优质、高效、个性化的一站式便利服务和项目解决方案。

　　他们还与水煤浆气化及煤化工国家工程中心、兖矿鲁南化工有限公司、新能凤凰化肥有限公司等单位合作，以深厚的工程理论研究基础，丰富的工业操作、管理经验，为客户在人员培训、装置试车、工业运行等各个阶段保驾护航，服务于项目论证、装置落地到投产使用的全过程，积极高效推进多喷嘴对置式煤气化技术的提升、推广、转让和服务，力求把多喷嘴对置式水煤浆气化技术打造成世界煤化工行业的高端技术品牌。

　　另外，为了让客户更好更快地掌握新型煤化工核心技术，兖矿国拓依托兖矿鲁南化工、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心等单位的综合优势，成立了自己的实训基地，为合作伙伴提供全方位的实操培训。他们打破传统的“师带徒”方式，为客户出具全方位的个性化培训方案，将理论讲授、工厂培训与个人实操培训全方位集合，提供一体化服务。

　　优质化的服务，为企业带来的是真真切切的效益。在2013年度多喷嘴对置式气化技术应用经验交流会上，兖矿国拓的客户们感慨颇深。

　　新能凤凰滕州能源有限公司气化设备副主任狄成立说，截至2013年9月份，公司因气化原因引起的停车次数是0;生产系统稳定，100%负荷运行实现常态化;高负荷1050rmp转运行生产平稳。

　　兖矿鲁南化工公司气化二车间副主任赵爽指出，利用四喷嘴气化炉的负荷弹性优势，公司通过工艺优化操作，充分利用现有公用工程满足三炉同时运行，部分合成氨供东厂区。三炉同时运行期间，供应气化装置的氧气总量为65000立方米/小时，单烧嘴运行氧气量5600立方米/小时，比双炉运行降低600立方米/小时。三炉运行一个月后，东厂区增产合成氨20000吨，增产尿素34500吨，双结构系统运行有了更加可靠的保证，装置开工率得到提高，为企业创造了经济效益。

　　来自上海焦化的代表也指出，从今年3月底开始，上海焦化的第一台气化炉进行热态试车，随后又进行了第二台气化炉的试车。从两台气化炉的试车情况来，装置运行稳定可靠。

　　江苏索普有限公司甲醇厂车间主任杜兵不无感慨地说：“兖矿国拓服务周到，我们不用担心买来技术却用不了的问题，他们会负责前期技术培训。即使在技术使用过程中出了问题，他们也会及时提供咨询、培训等服务，这很难得。而且他们不仅有理论培训、工厂培训，还有仿真培训，这对即将进行一线操作的工人来说最有益。其中工厂培训在兖矿鲁南化工有限公司等企业进行，由经验丰富的技术管理人员、带班操作人员进行实践指导。”

　　金杯银杯，不如用户的口碑。看到用户们热情地交流着技术应用经验，郭宝贵指出，今后公司将积极开发以煤为原料的大型、中型合成氨等煤化工企业的常压固定床煤气化技术改造市场，在继续完善提升现有煤气化技术的基础上，开展超大型气化炉、水煤浆提浓、褐煤利用、粉煤气化、水煤浆水冷壁多喷嘴气化炉等科技研发项目，提升竞争力，为用户提供更加全面的服务。