4月11日,中國首臺水煤漿加壓氣化裝置在山東能源集團魯南化工公司迎來了30歲“生日”。該裝置于1990年開工建設(shè),1993年4月11日建成并一次投料試車成功,拉開了我國發(fā)展現(xiàn)代煤化工的序幕。目前,我國新型煤氣化技術(shù)經(jīng)過30年的引進、消化、創(chuàng)新,已躍居國際領(lǐng)先水平。
煤氣化技術(shù)受制約 自主創(chuàng)新時不我待
煤氣化是煤炭清潔高效利用的核心技術(shù)。20世紀70年代,德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化,推進了大型煤氣化技術(shù)的發(fā)展,而當(dāng)時我國煤化工領(lǐng)域普遍采用固定層造氣技術(shù)。
1983年,魯南化工的前身山東魯南化肥廠引進當(dāng)時世界第五套、中國第一套德士古水煤漿氣化爐技術(shù)。雖然引進了煤氣化技術(shù),但技術(shù)的所有權(quán)卻被國外公司壟斷。據(jù)不完全統(tǒng)計,從20世紀80年代到21世紀初,我國各地引進的國外煤氣化技術(shù),僅專利實施許可費就高達3億多美元,嚴重制約著國產(chǎn)化技術(shù)的發(fā)展。
打破國外技術(shù)壟斷 主要指標國際領(lǐng)先
“九五”期間,原兗礦集團和華東理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù),經(jīng)過實驗室小試、冷模試驗,初步確定了技術(shù)理論體系和氣化爐流場模型。2000年,他們與中國天辰公司合作,共同完成了多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的中試,達到了理想效果。
2005年7月21日,多噴嘴對置式新型水煤漿氣化技術(shù)千噸級工業(yè)化示范裝置一次投料成功。2006年5月31日,在科技部組織的“863”項目驗收會上,驗收專家組一致認定,多噴嘴水煤漿氣化的工業(yè)化成功,標志著我國第一次擁有了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型煤氣化技術(shù),是我國煤氣化發(fā)展史上重要的里程碑。
在國家“973”“863”等科技計劃的支持下,單爐日處理煤2000噸級、3000噸級和4000噸級激冷型多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)相繼完成了工業(yè)示范并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,突破了水煤漿氣化大型化、高效率、長周期穩(wěn)定運行等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。2021年9月27日,在中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織召開的“單爐日處理煤4000噸級超大型水煤漿氣化技術(shù)開發(fā)及工業(yè)示范”科技成果鑒定會上,與會專家一致認為,該項目建成了國際上單爐最大規(guī)模的水煤漿氣化工業(yè)化裝置,主要技術(shù)指標達到了國際領(lǐng)先水平。
拓寬技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 鑄就民族自主品牌
為了更好地在國內(nèi)外進行工業(yè)化推廣應(yīng)用,山東能源集團旗下山東兗礦國拓科技股份有限公司與華東理工大學(xué)潔凈煤研究所合作,不斷完善多噴嘴煤氣化技術(shù),開發(fā)了多噴嘴對置式半廢鍋激冷流程技術(shù)和多噴嘴對置式干煤粉氣化技術(shù);開發(fā)了石油焦、渣油等適應(yīng)不同原料的煤氣化技術(shù)工藝設(shè)計包,拓寬煤氣化技術(shù)裝置的原料來源,使副產(chǎn)物變廢為寶,提升了利用價值;通過煤氣化技術(shù)與石油化工煉化項目進行耦合,為煉化項目提供穩(wěn)定、低價的氫氣來源,拓寬了煤氣化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
截至目前,由山東能源集團與華東理工大學(xué)聯(lián)合自主開發(fā)的多噴嘴對置式加壓水煤漿煤氣化技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用數(shù)量達到204臺套,在中海油、神華集團、大連恒力、萬華化學(xué)、河南心連心、華魯恒升等企業(yè)成功應(yīng)用,并與美國瓦萊羅能源公司簽訂技術(shù)許可和工藝軟件包設(shè)計合同。