以煤為原料是我國(guó)小氮肥企業(yè)最顯著的特點(diǎn)。從占據(jù)半壁江山,到幾乎退出市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),再到經(jīng)過(guò)優(yōu)勝劣汰發(fā)展成為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),小氮肥的發(fā)展始終和一個(gè)“煤”字緊緊聯(lián)在一起。通過(guò)梳理小氮肥發(fā)展之路,可以發(fā)現(xiàn),在其發(fā)展的每一個(gè)節(jié)點(diǎn),無(wú)不以煤氣化技術(shù)的進(jìn)步與升級(jí)為核心,或者說(shuō),正是不斷地圍繞“煤”字作文章,不斷地提高煤氣化技術(shù),才有了今天小氮肥的脫胎換骨。
根據(jù)單套合成氨日產(chǎn)能力,我國(guó)曾把氮肥企業(yè)分為大氮肥、中氮肥和小氮肥,劃分標(biāo)準(zhǔn)為單套裝置年產(chǎn)合成氨生產(chǎn)能力分別為30萬(wàn)噸以上、6~30萬(wàn)噸和6萬(wàn)噸以下。
1958年,采用上;ぱ芯吭鹤灾鏖_(kāi)發(fā)技術(shù)建造的中國(guó)第一套年產(chǎn)2000噸合成氨、8000噸碳酸氫銨的小氮肥裝置誕生,拉開(kāi)了我國(guó)小氮肥企業(yè)發(fā)展的序幕,歷史上最多時(shí)(20世紀(jì)80年代初期)全國(guó)曾經(jīng)有上千家小氮肥企業(yè),其合成氨和氮肥的產(chǎn)量、能力,一直占整個(gè)氮肥工業(yè)的一半以上,占據(jù)了我國(guó)氮肥工業(yè)的半壁江山。
經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放的優(yōu)勝劣汰,到2006年,全國(guó)小氮肥廠的數(shù)量減至470個(gè),年產(chǎn)合成氨3669萬(wàn)噸,占全國(guó)合成氨產(chǎn)量的71%;全國(guó)小尿素企業(yè)剩下132個(gè),年產(chǎn)尿素2898萬(wàn)噸,占全國(guó)尿素產(chǎn)量的58.1%。
但剩下的小氮肥企業(yè)逐步發(fā)展壯大,特別是部分企業(yè)的合成氨/尿素產(chǎn)能達(dá)到百萬(wàn)噸規(guī)模,在產(chǎn)能上甚至超過(guò)了傳統(tǒng)大中型氮肥企業(yè)。鑒于此,中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)在2006年12月1日召開(kāi)的第四次會(huì)員代表大會(huì)上宣布,該協(xié)會(huì)下屬的小氮肥分會(huì)正式撤銷(xiāo),同時(shí)撤消的還有該協(xié)會(huì)下屬的大中氮分會(huì),至此全國(guó)所有的氮肥企業(yè)均納入到中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)直接管理的范疇。
此舉標(biāo)志著經(jīng)歷近50年的發(fā)展尤其是30年改革開(kāi)放大潮的洗禮,中國(guó)小氮肥已經(jīng)成長(zhǎng)壯大,進(jìn)入與大氮肥齊頭并進(jìn)之列。小氮肥這個(gè)稱謂成為已成為歷史的印記。
在這個(gè)過(guò)程中,小氮肥的“煤”是變化最大的。
從1978年開(kāi)始,小氮肥行業(yè)開(kāi)始了以節(jié)能特別是節(jié)煤為中心進(jìn)行的技術(shù)改造。當(dāng)時(shí),進(jìn)口的31套大氮肥裝置合成氨綜合能耗甚至只有小氮肥裝置的一半,而小氮肥企業(yè)所用的氣化工藝基本上依舊是清一色的常壓固定層間歇?dú)饣に。后?jīng)“水壓改油壓”、優(yōu)化工藝控制等措施,全國(guó)小氮肥行業(yè)能耗下降了35.8%,對(duì)于改變小氮肥企業(yè)的落后面貌起到了重要作用。
從1983年開(kāi)始,有500多家小氮肥廠進(jìn)行了以設(shè)備特別是氣化裝置更新定型為重點(diǎn)的技術(shù)改造,也就是行業(yè)所說(shuō)的“填平補(bǔ)齊”。改造后這些企業(yè)每年合成氨生產(chǎn)能力增加了180多萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)煤230多萬(wàn)噸。
從1989年開(kāi)始,全國(guó)小氮肥進(jìn)行了以提高裝置整體水平為主要內(nèi)容的節(jié)能技術(shù)改造,進(jìn)一步消化吸收了引進(jìn)大型合成氨裝置的設(shè)計(jì)思想。小氮肥行業(yè)重點(diǎn)推廣了壽光化肥廠合成氨生產(chǎn)蒸汽自給的技術(shù)。該技術(shù)在全國(guó)500多家小氮肥廠得到了應(yīng)用。全國(guó)小合成氨能耗又下降了6.9%,產(chǎn)量增加了16.1%。
合成氨生產(chǎn)蒸汽自給的技術(shù)的核心是通過(guò)建設(shè)“三廢混燃爐”對(duì)“三氣”(吹除氣、弛放氣、造氣吹風(fēng)氣)進(jìn)行回收,實(shí)現(xiàn)“兩煤”(原料煤、燃料煤)變一煤,正是這項(xiàng)技改使眾多小氮肥企業(yè)得以生存。
從1995年開(kāi)始,小氮肥行業(yè)繼續(xù)進(jìn)行以優(yōu)化工藝、優(yōu)化設(shè)備、優(yōu)化控制為主要內(nèi)容的技術(shù)改造。這時(shí)的小氮肥工藝更為先進(jìn),裝備進(jìn)一步向中型氮肥廠靠攏。改造后,100多家小氮肥廠的合成氨工藝能耗進(jìn)入噸氨1.75噸標(biāo)煤的先進(jìn)水平。在這個(gè)階段,多家企業(yè)新上了型煤裝置,將造氣末煤制成煤球、煤棒等型煤進(jìn)行綜合利用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)原料煤的“吃干榨凈”。
2008年以來(lái),以河南心連心化肥有限公司、魯西化工集團(tuán)股份有限公司、江蘇靈谷化工有限公司為代表的一批曾經(jīng)的小氮肥企業(yè)開(kāi)始全面實(shí)施原料路線改造,以粉煤替代無(wú)煙塊煤,以加壓連續(xù)氣化替代常壓間歇?dú)饣,單套裝置生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到年產(chǎn)合成氨30萬(wàn)噸、尿素52萬(wàn)噸(即30/52)或年產(chǎn)合成氨45萬(wàn)噸、尿素80萬(wàn)噸(即45/80),從氣化、凈化到氨合成以及尿素合成所采用的工藝技術(shù)均代表目前國(guó)內(nèi)外煤化工領(lǐng)域的最先進(jìn)水平,真正邁入“大氮肥”行列,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)從規(guī)模小、能耗高、技術(shù)落后到大型化、低能耗、裝備和水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的華麗轉(zhuǎn)身。在這輪改造中,不同的企業(yè)結(jié)合自身實(shí)際進(jìn)行氣化技術(shù)的全面升級(jí),可謂是“百花齊放,百家爭(zhēng)鳴”。
在氣化工藝的選擇上,有以褐煤為原料的恩德粉煤氣化,以煙煤為原料的水煤漿氣化,也有以無(wú)煙煤為原料的加壓粉煤氣化。
在技術(shù)來(lái)源上,有國(guó)外引進(jìn)的技術(shù),如水煤漿采用GE公司的技術(shù)、干煤粉采用殼牌公司的技術(shù),但更多的是國(guó)產(chǎn)化技術(shù),如“清華爐”、“航天爐”(HT-L)、華東理工大學(xué)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)。
在裝置規(guī)模上,既有18/30、24/40等中型裝置,更有30/52、45/80等大型裝置。
經(jīng)過(guò)以煤氣化技術(shù)升級(jí)為核心內(nèi)容的數(shù)輪技改,小氮肥行業(yè)脫胎換骨。一是部分小氮肥企業(yè)已有了質(zhì)的變化,逐步成為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),且目前均在實(shí)施加壓粉煤氣化改造擴(kuò)能項(xiàng)目,以實(shí)現(xiàn)合成氨裝置的技術(shù)升級(jí)。這批企業(yè)也是目前國(guó)內(nèi)最有活力的氮肥企業(yè)之一。二是經(jīng)過(guò)先進(jìn)煤氣化改造項(xiàng)目的實(shí)施,企業(yè)的噸氨綜合能耗普遍下降了20%以上,從60GJ以上下降到50GJ以下甚至接近40GJ,污水排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。三是徹底實(shí)現(xiàn)了原料路線改造,擺脫了多年來(lái)制約企業(yè)發(fā)展的原料束縛,實(shí)現(xiàn)了原料來(lái)源的多元化和本地化,完全替代了無(wú)煤塊煤(白煤),為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供了廣闊空間。
河南省小氮肥企業(yè)的發(fā)展之路就是中國(guó)小氮肥企業(yè)發(fā)展的縮影。河南省氮肥產(chǎn)量曾經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間高居國(guó)內(nèi)第一,最多時(shí)有100余家小氮肥企業(yè),到目前只剩下約20家企業(yè)仍在堅(jiān)持生產(chǎn),但可喜的是目前以河南心連心化肥有限公司、昊華駿化集團(tuán)有限公司為代表的小氮肥企業(yè)合成氨及尿素規(guī)模已進(jìn)入國(guó)內(nèi)前50強(qiáng),同時(shí)在技術(shù)進(jìn)步方面成效顯著。
業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),2015年全國(guó)尿素產(chǎn)能將達(dá)到8000萬(wàn)噸,而同期以原來(lái)的小氮肥企業(yè)為代表企業(yè)集群的尿素產(chǎn)能將達(dá)到4000萬(wàn)噸,依舊占據(jù)國(guó)內(nèi)氮肥行業(yè)的半壁江山。