如何提高煤炭轉(zhuǎn)化效率,實(shí)現(xiàn)煤炭的潔凈利用,發(fā)展綠色、低碳、環(huán)保的清潔能源?
帶著這些問(wèn)題,近日記者來(lái)到位于山東滕省州市落鳳山腳下的水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心。
"國(guó)家級(jí)"的由來(lái)
該中心主任助理路文學(xué)博士接待了我們。
"這個(gè)'國(guó)家級(jí)'是原國(guó)家計(jì)委評(píng)的,所以用的一直是研究中心的名字。水煤漿氣化及煤化工研究機(jī)構(gòu)中,評(píng)上'國(guó)家級(jí)'的,山東就我們一家。"
水煤漿的問(wèn)世,源于上世紀(jì)70年代的世界石油能源危機(jī)。
上世紀(jì)80年代,我國(guó)花巨資相繼引進(jìn)了4套德士古水煤漿氣化裝置,其中一套落戶在原魯南化肥廠。
1995年,依托魯南化肥廠的科研和現(xiàn)場(chǎng)條件,西北化工研究院、西南化工研究院、南化公司研究院、中國(guó)天辰工程有限公司、華東理工大學(xué)、清華大學(xué)等單位發(fā)起組建了水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心,這是全國(guó)第一家依托企業(yè)建立的國(guó)家級(jí)工程研究中心。
全程參與了中心籌建的工程技術(shù)研究員金剛介紹,自上世紀(jì)70年代以來(lái),大型煤氣化技術(shù)一直被國(guó)外壟斷。當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)完全依靠國(guó)外煤氣化技術(shù),一套技術(shù)需要五六千萬(wàn)元。我國(guó)各地引進(jìn)的國(guó)外煤氣化裝置,僅專利實(shí)施許可費(fèi)保守估計(jì)就高達(dá)3億多美元。由于缺少自己的煤氣化技術(shù),我國(guó)與外國(guó)談判引進(jìn)技術(shù)時(shí),一直處于被動(dòng)地位。
研究中心成立以來(lái),積極開展碳一化學(xué)、含氧化合物關(guān)鍵工藝技術(shù)工程化開發(fā),建設(shè)煤氣化和煤化工實(shí)驗(yàn)研究及工程開發(fā)基地,建立了集實(shí)驗(yàn)室、中間試驗(yàn)、工程化研究與實(shí)施以及技術(shù)推廣與服務(wù)為一體的較為完整的科技開發(fā)體系。
攻克關(guān)鍵技術(shù)
實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化
來(lái)到研究中心前,金剛曾作為魯化首批工程技術(shù)人員被派往美國(guó)學(xué)習(xí)德士古氣化技術(shù)。
回國(guó)后,金剛一直參與多項(xiàng)美國(guó)德士古氣化技術(shù)的革新。
"噴嘴性能好壞,將直接影響氣化反應(yīng)結(jié)果和噴嘴自身的使用壽命,從而決定氣化裝置是否能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。"金剛說(shuō),"引進(jìn)的單噴嘴使用壽命僅為3個(gè)月,維護(hù)更換成本高。"
為此,研究中心聯(lián)合華東理工大學(xué)研制出新型水煤漿氣化噴嘴,使用壽命達(dá)半年以上。
2005年7月,我國(guó)第一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的千噸級(jí)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化大型工業(yè)化示范裝置在兗礦國(guó)泰一次投料成功。與引進(jìn)的國(guó)外單噴嘴氣化技術(shù)相比,有效氣成分、碳轉(zhuǎn)化率提高了2到3個(gè)百分點(diǎn),節(jié)約專利費(fèi)6000萬(wàn)元。
截至目前,研究中心在氣化領(lǐng)域已取得國(guó)家技術(shù)專利30余項(xiàng),掌握了水煤漿氣化和干煤粉加壓氣化等核心技術(shù)。
"按照我國(guó)每年氣化用煤大約1億噸計(jì)算,如果均采用國(guó)產(chǎn)技術(shù),僅專利實(shí)施許可費(fèi)就可以節(jié)省20億美元。"金剛說(shuō)。
2008年7月,多噴嘴氣化技術(shù)成功"返銷"給美國(guó)最大煉油企業(yè)valero能源公司,技術(shù)許可費(fèi)超過(guò)億元,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)大型化工成套技術(shù)首度向發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)移。
目前,該技術(shù)已成功推廣應(yīng)用到國(guó)內(nèi)外32家企業(yè),實(shí)現(xiàn)專利實(shí)施許可收入1.5億元。
在研究中心,記者看到了2000年6月建成的我國(guó)第一套日處理22噸煤的新型多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化中試裝置。當(dāng)時(shí)的中試運(yùn)行結(jié)果表明,主要技術(shù)指標(biāo)超過(guò)德士古水煤漿氣化水平。
"十一五"期間,研究中心和華東理工大學(xué)繼續(xù)瞄準(zhǔn)自主大型煤氣化技術(shù)的研究,承擔(dān)了國(guó)家"863"計(jì)劃重大課題--日處理煤2000噸新型水煤漿氣化技術(shù)的攻關(guān)。2013年4月,該項(xiàng)目通過(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家鑒定。鑒定委員會(huì)主任、中國(guó)工程院院士謝克昌認(rèn)為,該技術(shù)成果為大型化煤氣技術(shù)市場(chǎng)提供了成熟先進(jìn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。
創(chuàng)新成果關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)化。
"兗礦集團(tuán)專門成立了國(guó)拓公司,專門從事煤氣化技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓和服務(wù)工作,為技術(shù)受讓方在裝置選型、項(xiàng)目規(guī)劃、技術(shù)培訓(xùn)、設(shè)計(jì)審查、工程質(zhì)量監(jiān)督等方面提供全方位、全過(guò)程的技術(shù)服務(wù)。"路文學(xué)說(shuō),"工程研究中心建有大型水煤漿氣化操作仿真培訓(xùn)平臺(tái),可為多噴嘴氣化技術(shù)用戶技術(shù)管理及操作人員提供操作模擬培訓(xùn)。在用戶裝置投入正常運(yùn)行后,工程研究中心還將定期或根據(jù)用戶需求到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行回訪,提供技術(shù)服務(wù)。"
水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心簡(jiǎn)介
兗礦集團(tuán)水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心(以下簡(jiǎn)稱中心)是由原國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)設(shè)立,以兗礦魯南化肥廠為依托,以西北化工研究院、西南化工研究院、南化公司研究院、中國(guó)天辰工程有限公司、華東理工大學(xué)、清華大學(xué)為成員單位組建的國(guó)家工程研究中心。
中心成立以來(lái),獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各1項(xiàng),獲中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、煤炭工業(yè)十大科技成果獎(jiǎng)各1項(xiàng);與高校、科研院所、企業(yè)共同開發(fā)技術(shù)項(xiàng)目9項(xiàng);獨(dú)立開發(fā)技術(shù)項(xiàng)目6項(xiàng);通過(guò)部級(jí)技術(shù)鑒定5項(xiàng);取得授權(quán)專利17項(xiàng)。
2008年8月,中心被國(guó)家科技部確定為首批國(guó)家技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機(jī)構(gòu)。
中心建有6套中試裝置、6個(gè)實(shí)驗(yàn)室和4套仿真培訓(xùn)系統(tǒng),擁有從實(shí)驗(yàn)室到中間試驗(yàn),再到工程化研究與實(shí)施、技術(shù)推廣與服務(wù)的完整的科技開發(fā)體系。
鏈接
截至2013年,研究中心研發(fā)的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)已成功推廣至32家企業(yè),累計(jì)95臺(tái)(套)氣化爐,其中包括江蘇索普(集團(tuán))有限公司、神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯有限公司等國(guó)內(nèi)知名企業(yè)。
"十二五"期間,研究中心承擔(dān)了日處理煤3000噸級(jí)超大型氣化爐"863"課題,伊泰集團(tuán)5臺(tái)日處理煤3000噸的多噴嘴氣化爐已在建設(shè)過(guò)程中。