中國現代煤化工的發(fā)展速度令世人矚目，但由于發(fā)展時(shí)間短、技術(shù)成熟度不夠等原因，發(fā)展質(zhì)量不高的問(wèn)題日益凸顯。“十四五”期間，現代煤化工仍然是行業(yè)發(fā)展的戰略重點(diǎn)，是中國由石化大國向強國邁進(jìn)的標志性領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)，轉型升級迫在眉睫。
9月9日-9月11日，2020年（第四屆）中國國際煤氣化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)大會(huì )在山西省晉城市舉辦，700多名參會(huì )嘉賓及代表、120多位煤氣化行業(yè)專(zhuān)家、65個(gè)項目業(yè)主單位、40場(chǎng)行業(yè)報告，聚焦新形勢下煤氣化工藝升級、煤氣化裝備智造及國產(chǎn)化，重點(diǎn)推介無(wú)煙煤氣化技術(shù)及工程實(shí)踐，探索無(wú)煙煤清潔高效利用的更廣闊空間。
無(wú)煙煤作為傳統煤化工最優(yōu)質(zhì)的造氣原料，具有熱穩定性好，發(fā)熱量大、機械強度大，低灰、低硫、低揮發(fā)分，固定碳含量高、化學(xué)活性高、灰熔點(diǎn)高、產(chǎn)塊率高的“一好二大三低四高”煤種優(yōu)勢，更是冶金、石灰等乃至未來(lái)制氫最好的原料、燃料。
山西晉城，無(wú)煙煤總儲量達808億噸,占中國無(wú)煙煤儲量四分之一。作為歷史上英國皇室壁爐專(zhuān)用煤，無(wú)煙煤以其燃燒時(shí)間長(cháng)、火力旺、無(wú)煙等特點(diǎn)，成為民用首選，并經(jīng)歷了“唯獨無(wú)煙煤可生產(chǎn)尿素”的一段黃金期，創(chuàng )造了“皇帝的女兒不愁嫁”的佳話(huà)。
坐落于這里的國有特大型綜合能源企業(yè)集團——晉煤集團有60多年發(fā)展史，是全國最大的煤層氣開(kāi)發(fā)利用企業(yè)、優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤重要的生產(chǎn)基地、最大的煤化工企業(yè)集團和最大的瓦斯發(fā)電企業(yè)。依托優(yōu)質(zhì)的無(wú)煙煤資源稟賦，推進(jìn)“煤化聯(lián)動(dòng)”，煤化工產(chǎn)業(yè)在全國10個(gè)省市擁有20家化工企業(yè)和1家專(zhuān)業(yè)技術(shù)研究機構，合成氨、尿素產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的20%，商品甲醇流通量約占全國總量的25%。
煤化工產(chǎn)業(yè)布局圖
晉煤集團無(wú)煙煤從上世紀50年代到2010年前后，一直是常壓UGI氣化工藝最優(yōu)質(zhì)的化工原料用煤，一直是全國煤化工原料唯一保供基地，無(wú)煙潔凈炭成為國家糧食短缺期增產(chǎn)的唯一化肥原料。
隨著(zhù)國家供給側結構性調整和能源革命步伐的加快，新技術(shù)突飛猛進(jìn)，煤氣化產(chǎn)業(yè)遭遇“洗牌”，“皇帝的女兒”也開(kāi)始“愁嫁”。
2006年起，粉煤氣化、水煤漿氣化技術(shù)日益成熟，煤化工行業(yè)以航天爐、水煤漿為代表的現代加壓氣化工藝迅速發(fā)展，受低廉的長(cháng)焰煙、煙煤價(jià)格影響，對UGI氣化工藝形成嚴重擠壓。加之，國家環(huán)保政策不斷緊縮，UGI氣化工藝生存的政策空間日益狹小，進(jìn)一步削弱了無(wú)煙煤的競爭優(yōu)勢，化工無(wú)煙煤市場(chǎng)急劇萎縮。
路在何方？難道無(wú)煙煤要退出煤化工的歷史舞臺？
身處百年未有之大變局的新時(shí)代，晉煤人不氣餒、不懈怠，秉承“不怕榜上無(wú)名、堅信腳下有路”的企業(yè)精神，決心從哪里跌倒，就從哪里站起來(lái)。
作為省屬骨干國企業(yè)，晉煤集團以保障國家糧食和能源安全為己任，堅定落實(shí)新發(fā)展理念和能源革命戰略思想，認真落實(shí)山西省委“四位四高兩同步”總體思路和要求，遵照高端化、差異化、市場(chǎng)化和環(huán)境友好型“三化一型”要求，瞄準“六新”蹚新路，響亮提出“三爐并進(jìn)”發(fā)展思路和“帶著(zhù)爐子去賣(mài)煤、帶著(zhù)爐子去賣(mài)氣”戰略舉措，打響了一場(chǎng)無(wú)煙塊煤高效氣化的攻堅戰。
晉煤集團聯(lián)合中國化學(xué)集團賽鼎工程公司、中國航天科技集團西安航天六院、上海倍能科技公司，針對晉城無(wú)煙塊（碎）煤特性，開(kāi)發(fā)出晉煤S爐、晉煤H爐和晉煤L爐三種大型塊（碎）煤加壓氣化工藝，緊緊抓住未來(lái)2-3年的存量市場(chǎng)調整機遇期，加快推進(jìn)適應無(wú)煙碎煤氣化技術(shù)研發(fā)示范和煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉型發(fā)展，努力為全省乃至全國無(wú)煙塊煤清潔高效利用開(kāi)辟一條示范路徑。
晉煤S爐
晉煤S爐，是晉煤集團和中國化學(xué)集團賽鼎工程有限公司聯(lián)合研發(fā)的一種新型加壓固定床高效熱能回收固態(tài)排渣氣化技術(shù)。目前晉煤S爐已有內徑3.8米、5米（4.0-6.0MPa）不同系列產(chǎn)品，內徑5米氣化爐單爐合成氨產(chǎn)能可達30萬(wàn)噸/年，并副產(chǎn)SNG約8000Nm3/h，實(shí)現了碎煤加壓氣化技術(shù)大型化。該裝置正在河南晉煤天慶公司建設，具有運行穩定、周期長(cháng)、熱量回收利用率高、甲烷含量高等特點(diǎn)，可廣泛的應用于合成氨生產(chǎn)、城市煤氣、玻璃陶瓷燃料氣等領(lǐng)域。
晉煤H爐
晉煤H爐，由晉煤集團和西安航天六院共同合作研發(fā)，該爐借鑒熔渣氣化的眾多研究成果，成功破解高灰熔點(diǎn)碎煤液態(tài)排渣關(guān)鍵技術(shù)難題，具有原料適應性廣、氣化效率高、建設周期短、運行和維護成本低等優(yōu)勢，是符合國家及行業(yè)發(fā)展要求的先進(jìn)氣化技術(shù)。該技術(shù)2020年4月27日在晉豐聞喜分公司工業(yè)化裝置圓滿(mǎn)完成168小時(shí)運行測試，全過(guò)程廢水零排放、廢氣全達標、廢固全回收，碳轉化率高達99%以上，環(huán)保、經(jīng)濟、節能效益顯著(zhù)。
晉煤L爐
晉煤L爐，由晉煤集團與上海倍能化工技術(shù)有限公司研發(fā)合作，在傳統碎煤移動(dòng)床加壓氣化技術(shù)的基礎上，引入現代煤氣化技術(shù)手段，是高灰熔點(diǎn)晉城無(wú)煙碎煤高效、安全氣化的最佳方案之一。具有運行安全、生產(chǎn)強度大、操作壓力高、氣化溫度高，以及環(huán)境友好、適應高灰熔點(diǎn)無(wú)煙碎煤的優(yōu)勢。
晉煤S爐、晉煤H爐、晉煤L爐均具有碳轉化率高、各項消耗低、氣體成分好、零污染等突出優(yōu)點(diǎn)，是全球領(lǐng)先的大型加壓氣化工藝，同時(shí)，實(shí)現了技術(shù)的全面國產(chǎn)化，擁有完全的自主知識產(chǎn)權，成功走出一條軍民融合、產(chǎn)學(xué)研一體化的創(chuàng )新之路。
圖為2020年4月晉煤H爐工業(yè)化試驗中央控制室。
目前，晉煤集團“三爐并進(jìn)”技術(shù)已取得階段性成果，具有經(jīng)濟性均優(yōu)于傳統的UGI爐，市場(chǎng)比較優(yōu)勢逐步顯現。在無(wú)煙混塊比神木末煤高166元/噸的情況下，H爐和S爐與氣流床燒神木煤噸氨成本相近，L爐比氣流床燒神木煤低73元/噸，充分說(shuō)明三爐具有較強的競爭力。
圖為晉煤集團華昱公司2018年8月建成投產(chǎn)的高硫煤潔凈利用年產(chǎn)百萬(wàn)噸清潔燃料項目。
為了加快先進(jìn)煤氣化工藝落地生根，晉煤集團9個(gè)大型氣化島項目建設全面推進(jìn)。河南延化、湖北華強、江蘇恒盛、山東日月、江蘇雙多等9大型氣化島項目共投資約330億元，投運后可轉化晉煤集團原料煤931萬(wàn)噸/年。此舉將助力晉煤集團走出無(wú)煙煤氣化的困境，無(wú)煙煤的“春天”將再次來(lái)臨。
圖為2020年1月10日晉煤集團與中國化學(xué)工程集團有限公司在太原簽訂戰略合作協(xié)議。
鞏固和深化煤化聯(lián)動(dòng)，走好“產(chǎn)業(yè)優(yōu)、質(zhì)量高、效益好、可持續”的發(fā)展新路，推進(jìn)“三爐并進(jìn)”戰略，帶著(zhù)爐子去賣(mài)煤、帶著(zhù)爐子去賣(mài)氣，通過(guò)“建島+供氣”模式，集成行業(yè)優(yōu)秀要素資源，為目標用戶(hù)提供工業(yè)合成氣、燃料氣“氣源”和整套的技術(shù)支撐和一攬子服務(wù)……晉煤集團正在推動(dòng)傳統煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉型發(fā)展上奮力蹚出一條新路來(lái)，努力為實(shí)現全國無(wú)煙碎煤的清潔高效利用貢獻“晉煤力量”，為全國高灰熔點(diǎn)碎煤氣化技術(shù)研發(fā)提供“晉煤方案”。
面向“十四五”，晉煤集團將繼續做強燃氣主業(yè)，主導非常規天然氣基地建設；鞏固煤炭產(chǎn)業(yè)的基礎地位，堅定走好減、優(yōu)、綠發(fā)展之路；鞏固延伸“煤－氣－化”產(chǎn)業(yè)鏈，打造煤化工產(chǎn)業(yè)品牌；進(jìn)一步做大瓦斯發(fā)電規模，補強拓寬“煤－氣－化”產(chǎn)業(yè)鏈；聚焦“六新”突破，積極穩妥布局新興產(chǎn)業(yè)，加快建設燃氣裝備制造基地，大力發(fā)展煤化工副產(chǎn)氣制氫，建設甲醇重整制氫、氫能重卡示范項目，推進(jìn)山西地熱資源開(kāi)發(fā)利用，開(kāi)發(fā)無(wú)煙煤制備石墨烯、儲能電池負極材料，布局煤基化纖、塑料和有機硅化工新材料……探索無(wú)煙煤清潔高效利用和現代煤化工轉型升級的新思路、新方法、新途徑，晉煤集團一直在路上！
（范瑞芳 吳麗）
