固定床間歇煤氣化技術(shù)始于上世紀(jì)30年代，最初以焦炭為原料，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，氣化爐直徑不斷放大，合成氨單系列生產(chǎn)規(guī)模不斷提高。

到了上世紀(jì)70年代末80年代初，氮肥企業(yè)成功開發(fā)了以無(wú)煙塊煤（或煤棒、煤球）為原料的固定床間歇?dú)饣�工藝技術(shù)并在全國(guó)范圍推廣。

鼎盛時(shí)期，大小氮肥廠遍布全國(guó)各縣達(dá)到1500多家，甚至同一縣內(nèi)有2～3家氮肥廠。可以說(shuō)，固定床間歇煤氣化技術(shù)在保障我國(guó)糧食生產(chǎn)及化肥供應(yīng)方面發(fā)揮過(guò)主力軍作用，做出過(guò)突出歷史貢獻(xiàn)。

然而，固定床間歇煤氣化技術(shù)的光輝歲月終結(jié)于上世紀(jì)90年代初。那時(shí)，我國(guó)分別從國(guó)外引進(jìn)水煤漿加壓氣化技術(shù)和干粉煤加壓氣化技術(shù)，經(jīng)不斷完善創(chuàng)新，技術(shù)水平得到了很大提升。

2000年以后，尤其在最近10年，包括水煤漿和干粉煤加壓氣化在內(nèi)的先進(jìn)煤氣化技術(shù)市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。

據(jù)中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2019年底，國(guó)內(nèi)以無(wú)煙塊煤為原料的固定床間歇?dú)饣�技術(shù)合成氨產(chǎn)能為2238萬(wàn)噸/年，占全國(guó)合成氨總產(chǎn)能的33.7%；采用煙煤、褐煤為原料的先進(jìn)煤氣化技術(shù)合成氨產(chǎn)能達(dá)到2718萬(wàn)噸/年，占全國(guó)總產(chǎn)能的41%，首次超過(guò)以無(wú)煙塊煤為原料的產(chǎn)能。固定床間歇煤氣化企業(yè)的生存空間被嚴(yán)重?cái)D壓，總產(chǎn)能占比由2/3跌至1/3左右。

曾經(jīng)因投資少而得到大力發(fā)展的固定床間歇煤氣化合成氨生產(chǎn)技術(shù)，如今發(fā)展甚至生存面臨著兩大問題：

一是無(wú)煙塊煤原料價(jià)格高；

二是無(wú)組織廢氣排放量大，而第二個(gè)問題的影響尤為嚴(yán)重。

近年來(lái)，國(guó)家和地方安全環(huán)保形勢(shì)收緊，國(guó)家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》將其列入限制類；

生態(tài)環(huán)境部《重點(diǎn)行業(yè)績(jī)效分級(jí)及減排措施制定技術(shù)指南（2020年修訂版）》明確固定床間歇煤氣化合成氨企業(yè)不列入A級(jí)評(píng)選范圍；

國(guó)家應(yīng)急管理部等政府部門也發(fā)文要求限制和淘汰該工藝技術(shù)。

2020年上半年，河南省、山東省帶頭出臺(tái)政策，要求限期淘汰固定床間歇煤氣化工藝，有關(guān)部門和專家也提出淘汰該工藝路線的建議，個(gè)別�。ㄊ校┥踔脸雠_(tái)了一刀切政策。

這使得相關(guān)企業(yè)對(duì)發(fā)展前景感到困惑，導(dǎo)致應(yīng)該實(shí)施改造的裝置被擱置，部分產(chǎn)能被迫停產(chǎn)退出，造成大量資產(chǎn)損失、職工失業(yè)，影響了職工生活和區(qū)域肥料供應(yīng)。

那么，固定床間歇煤氣化技術(shù)就應(yīng)該淘汰出局或被全面替代嗎？

要知道，按照現(xiàn)有裝置能力計(jì)算，如果全部替換為先進(jìn)煤氣化技術(shù)裝置，投資將達(dá)1100億元。而經(jīng)過(guò)多輪淘汰，現(xiàn)存固定床間歇煤氣化裝置技術(shù)、管理和經(jīng)濟(jì)效益尚處于較好水平，存在較大利用價(jià)值。尤其是那些運(yùn)行時(shí)間很短，設(shè)備還有大半成新，折舊沒有完全歸零的裝置，如18萬(wàn)噸合成氨和30萬(wàn)噸尿素以上規(guī)模裝置，如果完全一刀切，實(shí)在太可惜！

事實(shí)上，固定床間歇煤氣化技術(shù)廢氣排放主要來(lái)自兩個(gè)方面：

一是造氣系統(tǒng)無(wú)組織廢氣排放，半水煤氣進(jìn)入洗氣塔與洗滌水直接接觸除塵降溫，氣相中硫化氫、氨、酚類等有害物質(zhì)進(jìn)入水相，洗滌水經(jīng)敞開式的平流沉淀池、涼水塔，水中溶解有害物質(zhì)向空氣中逸散；

二是脫硫脫碳工序氣提氣、閃蒸氣、解析氣和排放二氧化碳中的硫化氫，即脫硫脫碳廢氣，可通過(guò)加強(qiáng)變換氣脫硫、優(yōu)化脫硫工藝降低脫硫脫碳廢氣中的硫化氫含量，濃度可控制在5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米以下，或?qū)⑽矚饧�中收集送三廢爐或吹風(fēng)氣余熱鍋爐燃燒。

長(zhǎng)期以來(lái)，第一種廢氣排放即造氣系統(tǒng)無(wú)組織排放廢氣始終沒得到有效解決。作為困擾固定床間歇煤氣化技術(shù)生死存亡的關(guān)鍵，不少企業(yè)都將其作為技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)、熱點(diǎn)。

河北東光化工公司是第一家實(shí)施固定床間歇煤氣化技術(shù)造氣循環(huán)水系統(tǒng)改造的企業(yè)。2019年下半年，示范工程（4臺(tái)造氣爐）開工建設(shè)，當(dāng)年11月投入運(yùn)行；2020年11月，全廠42臺(tái)造氣爐改造全部完成，早期改造裝置已運(yùn)行1年多，目前裝置運(yùn)行平穩(wěn)，實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)吻合。中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)組織專家對(duì)其技術(shù)進(jìn)行了鑒定，給予了充分的肯定和很高的評(píng)價(jià)。

運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，除塵過(guò)濾器出口粉塵含量在5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米以下，洗氣塔出口半水煤氣溫度為25攝氏度左右，增量水送氣提裝置。氣提后洗滌水中主要污染物去除率為化學(xué)需氧量24%、硫化物99%、總氮12%、揮發(fā)酚23%。

含硫化氫、有機(jī)物等有害成分的氣提氣送造氣爐，增量水經(jīng)氣提塔氣提后送廢水末端治理，循環(huán)洗滌水與冷卻水間接換熱，從源頭上杜絕了廢氣排放。除塵過(guò)程收集到的煤粉送三廢爐燃燒，廢水經(jīng)處理后可達(dá)當(dāng)?shù)丨h(huán)保排放要求。

項(xiàng)目實(shí)施后清潔生產(chǎn)水平明顯提高。本次改造投資約1.2億元，改造后合成氨生產(chǎn)能力為58萬(wàn)噸，單位噸氨投資為206.9元。據(jù)企業(yè)測(cè)算，噸氨實(shí)際成本增加31.46元。

東光化工裝置改造主要源于3項(xiàng)技術(shù)：上海境業(yè)公司的布袋干法除塵技術(shù)、河北陽(yáng)煤正元化工集團(tuán)循環(huán)水治理技術(shù)和氣化爐改造。

通過(guò)布袋干法除塵技術(shù)，經(jīng)廢熱鍋爐余熱回收的半水煤氣進(jìn)入自潔式過(guò)濾器（布袋），干法捕集半水煤氣中夾帶99%以上的煤粉、粉塵、鹽份等及90%以上的焦油及氣溶膠等，自潔式過(guò)濾器捕集的煤粉等通過(guò)下部倉(cāng)泵，采用濃相氣力輸灰技術(shù)密閉輸送至灰倉(cāng)，收集后提供給三廢爐作為燃料。

水治理技術(shù)設(shè)計(jì)半水煤氣進(jìn)入冷卻塔間接冷卻至40攝氏度以下通過(guò)半水煤氣總管送入氣柜，經(jīng)冷卻塔冷卻的半水煤氣中蒸汽冷凝液送入氣提塔，采用來(lái)自造氣空氣鼓風(fēng)機(jī)的空氣氣提凈化冷凝液，去除冷凝液中微量可燃?xì)獬煞�，氣提氣送入造氣爐進(jìn)行助燃，氣提凈化后的冷凝液送至污水處理系統(tǒng)后達(dá)標(biāo)外排或回收利用。

氣化爐改造包括氣化爐上煤系統(tǒng)和出渣系統(tǒng)的自動(dòng)化改造、爐子整體的密封改造，既徹底解決了爐子的氣、水、渣、塵環(huán)保問題，又解決了爐子進(jìn)料容易爆炸和出渣容易燙傷的安全問題，提高了生產(chǎn)操作的安全性和穩(wěn)定性。

總體來(lái)說(shuō)，在東光化工的改造中，自潔式過(guò)濾器捕集得到煤粉中的有機(jī)物及未燃盡碳送至三廢爐進(jìn)行二次摻燒，取消了傳統(tǒng)水洗除塵后廢水沉降分離煤灰的裝置，消除了廢水、廢氣及污泥與濕渣的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)廢渣的零排放；造氣冷卻水實(shí)現(xiàn)間接冷卻、密閉循環(huán)，造氣過(guò)程中產(chǎn)生的增量水得到合理轉(zhuǎn)化利用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放；采用間冷工藝，涼水塔冷卻循環(huán)水不與半水煤氣直接接觸，避免通過(guò)自潔式過(guò)濾器的半水煤氣中微量有毒有害有味氣體進(jìn)入冷卻循環(huán)水，解決了廢氣揮發(fā)問題，工藝過(guò)程無(wú)揮發(fā)性有機(jī)物泄漏。利用進(jìn)造氣爐空氣作為氣提氣解決了氣提廢氣處理問題，實(shí)現(xiàn)廢氣的零排放。

顯然，東光化工的改造技術(shù)是成熟可靠的，可幫助固定床間歇煤氣化技術(shù)擺脫被淘汰的命運(yùn)。

為了推動(dòng)固定床間歇煤氣化技術(shù)的升級(jí)改造，筆者認(rèn)為應(yīng)該做好以下幾個(gè)方面的工作：

一是重新正確認(rèn)識(shí)固定床間歇煤氣化技術(shù)。為了對(duì)固定床間歇煤氣化技術(shù)改造有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，筆者引入以下數(shù)據(jù)：在2020年12月工信部公布的2020年度重點(diǎn)用能行業(yè)能效領(lǐng)跑者企業(yè)名單中，合成氨行業(yè)采用固定床間歇煤氣化技術(shù)的企業(yè)位居前兩名，能耗水平為1072～1091千克標(biāo)煤/噸，采用先進(jìn)煤氣化技術(shù)的企業(yè)位居第四到第八名，能耗水平為1206～1371千克標(biāo)煤/噸。

據(jù)中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)2019年統(tǒng)計(jì)，固定床間歇煤氣化技術(shù)平均綜合能耗為1211千克標(biāo)煤/噸，水煤漿煤氣化技術(shù)能耗為1354千克標(biāo)煤/噸，干粉煤氣化技術(shù)能耗為1373千克標(biāo)煤/噸。

固定床間歇煤氣化技術(shù)大多采用電力驅(qū)動(dòng)，如按照能耗計(jì)算等價(jià)折標(biāo)系數(shù)核定，綜合能耗為1330～1380千克標(biāo)煤/噸，與先進(jìn)煤氣化技術(shù)綜合能耗大致相當(dāng)。

再說(shuō)東光化工的改造方案。能耗方面變化不大，只增加了些許用電量，可忽略不計(jì)；

環(huán)保方面，系統(tǒng)被全部密封起來(lái)，阻止無(wú)組織廢氣排放，從根本上解決了廢氣排放問題，盡管增加了廢水排放量，噸氨增加約1噸左右，但廢水經(jīng)過(guò)處理后可達(dá)標(biāo)排放；

安全方面，爐子進(jìn)料和出渣全部自動(dòng)化，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需留人值守，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到大大改善，徹底告別了過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)的臟亂差，與先進(jìn)煤氣化氣化爐的工段現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境已無(wú)差別；

競(jìng)爭(zhēng)力方面，就目前東光化工的情況看，即使改造增加了投資，生產(chǎn)成本也相應(yīng)增加，但是都在可承受范圍內(nèi)，由于國(guó)內(nèi)固定床間歇煤氣化生產(chǎn)能力不斷減少，無(wú)煙塊煤用量大幅下降，市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)走低，目前約比粉煤高150～200元/噸（過(guò)去相差400～500元/噸甚至更高），大大降低了合成氨的成本。

在與東光化工等企業(yè)的座談中，他們認(rèn)為固定床間歇煤氣化技術(shù)經(jīng)過(guò)改造后，在現(xiàn)在的市場(chǎng)情況下，還是有生存空間的。改造后技術(shù)最大優(yōu)勢(shì)是設(shè)備折舊攤銷少、財(cái)務(wù)費(fèi)用低、生產(chǎn)操作熟練、開工率高。

二是政府應(yīng)給予政策或資金支持。政府有關(guān)部門要改變對(duì)固定床間歇煤氣化技術(shù)過(guò)去的傳統(tǒng)看法，要實(shí)事求是地評(píng)價(jià)該技術(shù)的改造模式，以生產(chǎn)裝置是否達(dá)到安全環(huán)保要求來(lái)衡量企業(yè)。

顯然，經(jīng)過(guò)升級(jí)改造后的固定床間歇煤氣化技術(shù)各方面均能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)被列入限制或者淘汰類，應(yīng)允許與新型煤氣化技術(shù)共存，不搞一刀切，要從實(shí)際出發(fā)，因企業(yè)而宜、因裝置而宜、因技術(shù)而宜。

應(yīng)給予相關(guān)企業(yè)2～3年的緩沖期，督促其抓緊進(jìn)行編制方案、籌措資金和施工建設(shè)等。另外，現(xiàn)階段采用固定床間歇煤氣化技術(shù)的合成氨生產(chǎn)企業(yè)，面對(duì)環(huán)保壓力不斷加碼、產(chǎn)品盈利空間日漸縮小的局面，投入資金進(jìn)行環(huán)保改造壓力較大。

行業(yè)整體環(huán)保水平的提升需要充分發(fā)揮財(cái)政資金和政策資金的引導(dǎo)，對(duì)原料供應(yīng)具備優(yōu)勢(shì)等條件較好的企業(yè)加大安全環(huán)保質(zhì)量提升的扶持力度，促進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

三是企業(yè)應(yīng)盡早改造現(xiàn)有生產(chǎn)裝置。我國(guó)安全環(huán)保形勢(shì)未來(lái)只會(huì)越來(lái)越緊。如果固定床間歇煤氣化技術(shù)不加以改造，最終確實(shí)難逃淘汰命運(yùn)。

當(dāng)前，有些企業(yè)對(duì)改造還存在一些顧慮，例如如何選取改造方案、改造可能引起的廢水量增加、對(duì)目前生產(chǎn)的影響、面臨被一刀切困局以及資金問題等。

對(duì)此，筆者認(rèn)為，企業(yè)改造方案可以東光化工作為樣板，進(jìn)行參考，技術(shù)力量弱的企業(yè)甚至可以直接照搬東光化工的改造方案，不僅省時(shí)省事還少擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。

若現(xiàn)有廢水裝置不能滿足改造要求的，必須進(jìn)行擴(kuò)建改造，增大廢水處理裝置能力。廢水處理裝置擴(kuò)建主要涉及投資和場(chǎng)地問題。場(chǎng)地問題對(duì)企業(yè)而言難度不大。資金方面，參照東光化工的改造方案，整體投資并不高，如再得到政府的資金支持，難度更將大大降低。

另外，改造過(guò)程確實(shí)會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)有一定影響，但如果安排好了，損失還是可控的，特別是有多套裝置的企業(yè)，可通過(guò)輪換改造進(jìn)一步降低影響。

這里要說(shuō)的是，一刀切是所有采用固定床間歇煤氣化技術(shù)企業(yè)面臨的共性問題。對(duì)此，筆者再次呼吁，只要改造后的裝置可以達(dá)到當(dāng)?shù)匕踩�環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，政府部門沒有必要非關(guān)掉現(xiàn)有裝置不可。東光化工已經(jīng)為該技術(shù)打開了另一扇發(fā)展大門，且不存在工程和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，不應(yīng)只是注定被淘汰的命運(yùn)。

當(dāng)然企業(yè)還應(yīng)注意一點(diǎn)，固定床間歇煤氣化廢水治理應(yīng)參照各地環(huán)保要求和水質(zhì)，采取不同治理方案。

目前氮肥行業(yè)（包括煤化工）廢水處理技術(shù)瓶頸問題已經(jīng)解決，固定床碎煤加壓氣化含氨氮、酚類高濃度廢水處理已不再是治理難點(diǎn)，中煤鄂爾多斯能源化工有限公司、山西天脊煤化工集團(tuán)有限公司等企業(yè)已針對(duì)高濃度廢水治理探索出各自有效的處理方案，有的甚至實(shí)現(xiàn)了煤化工廢水零排放。

四是因地制宜地選擇改造工藝技術(shù)。東光化工改造方案并不是唯一選擇。新疆宜化化工有限公司、貴州宏盛化工有限公司、甘肅金昌化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司采用常壓（加壓）循環(huán)流化床氣化技術(shù)對(duì)造氣工段進(jìn)行了改造，從2019年底開始，以上項(xiàng)目陸續(xù)成功開車；山西天澤煤化工集團(tuán)股份公司、山西金象煤化工有限責(zé)任公司等改造方案與東光化工類似，但技術(shù)來(lái)源不同；河南駿化化工有限公司采用富氧氣化技術(shù)；河北田原化工集團(tuán)有限公司采用以干粉煤為原料的流化床煤氣化技術(shù)……甚至如果資金允許，也可完全推倒重建，新上水煤漿或干煤粉等先進(jìn)煤氣化工藝。

五是盡快建立固定床間歇煤氣化標(biāo)準(zhǔn)體系。目前《化學(xué)肥料工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》仍未正式發(fā)布，全國(guó)各地對(duì)化工行業(yè)的要求參差不齊，標(biāo)準(zhǔn)有高有低，氮肥行業(yè)更缺少改造后的固定床間歇煤氣化標(biāo)準(zhǔn)。

為了適應(yīng)當(dāng)前日益收緊的安全環(huán)保政策，急需制定專門適用于氮肥行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，引領(lǐng)行業(yè)安全環(huán)保水平的提升。同時(shí)，作為國(guó)家秋冬季重污染天氣管控的重點(diǎn)行業(yè)，政府有關(guān)部門對(duì)固定床間歇煤氣化合成氨生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)與先進(jìn)煤氣化企業(yè)一視同仁，完成改造并具有很高管理水平的企業(yè)，也應(yīng)評(píng)為A級(jí)企業(yè)。

六是提高公眾認(rèn)知水平。氮肥行業(yè)歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，企業(yè)管理水平、本質(zhì)安全水平和污染物排放水平等各個(gè)方面都取得了非常大的進(jìn)步。但公眾對(duì)其印象仍停留在過(guò)去階段，對(duì)氮肥生產(chǎn)的安全環(huán)保認(rèn)識(shí)不夠全面，甚至存在某種偏見。

建議采取線上線下相結(jié)合，企業(yè)、高校、政府和公眾相關(guān)等要素全面參與的宣傳方式，讓社會(huì)進(jìn)一步了解固定床間歇煤氣化技術(shù)，改變固定床間歇煤氣化技術(shù)消耗高、污染物排放量大、廠區(qū)臟亂差的固有觀念，提升氮肥企業(yè)的形象和地位，給氮肥行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境，促進(jìn)氮肥行業(yè)健康發(fā)展。