在9月9~11日于山西省晉城市舉行的2020(第四屆)中國(guó)國(guó)際煤氣化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)大會(huì)上,國(guó)內(nèi)外120多位煤氣化行業(yè)專(zhuān)家學(xué)者、65個(gè)項(xiàng)目業(yè)主單位、700多名參會(huì)嘉賓及代表齊聚一堂,聆聽(tīng)40場(chǎng)行業(yè)報(bào)告,參與煤氣化技術(shù)創(chuàng)新及運(yùn)行優(yōu)化、新形勢(shì)下無(wú)煙煤氣化技術(shù)及工程實(shí)踐、煤氣化裝備智能制造及國(guó)產(chǎn)化等7項(xiàng)專(zhuān)題交流,研討煤氣化工藝升級(jí),推介山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“晉煤集團(tuán)”)“三爐并進(jìn)”無(wú)煙塊(碎)煤先進(jìn)氣化技術(shù),推進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展,為山西省乃至全國(guó)無(wú)煙塊煤清潔高效利用蹚出一條新路。
迎接挑戰(zhàn),響無(wú)煙煤突圍攻堅(jiān)戰(zhàn)
晉煤集團(tuán)黨委常委、黨委專(zhuān)職副書(shū)記王鎖奎指出,無(wú)煙煤作為傳統(tǒng)煤化工最優(yōu)質(zhì)的造氣原料,具有熱穩(wěn)定性好,發(fā)熱量大、機(jī)械強(qiáng)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(shì),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(chǔ)量達(dá)808億噸,占中國(guó)無(wú)煙煤儲(chǔ)量四分之一。作為歷史上英國(guó)皇室壁爐專(zhuān)用煤,無(wú)煙煤以其燃燒時(shí)間長(zhǎng)、火力旺、無(wú)煙等特點(diǎn),成為民用首選,并經(jīng)歷了“唯獨(dú)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),以晉城無(wú)煙塊煤為原料的固定床工藝(UGI)合成氨年產(chǎn)能高峰時(shí)期達(dá)到4100萬(wàn)噸,約占全國(guó)總年產(chǎn)能的61%。
坐落于這里的國(guó)有特大型綜合能源企業(yè)集團(tuán)——晉煤集團(tuán)已經(jīng)有60多年的發(fā)展歷史,是全國(guó)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(tuán)和最大的瓦斯發(fā)電企業(yè)。
晉煤集團(tuán)無(wú)煙煤從上世紀(jì)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(guó)煤化工原料唯一保供基地,無(wú)煙潔凈炭成為國(guó)家糧食短缺期增產(chǎn)的唯一化肥原料。依托無(wú)煙煤和煤層氣的資源優(yōu)勢(shì),從2003年起,晉煤集團(tuán)通過(guò)“新建、并購(gòu)、研發(fā)”的總體戰(zhàn)略,采取“以煤為基、煤化聯(lián)動(dòng)”的戰(zhàn)略方針,創(chuàng)新實(shí)施“國(guó)有實(shí)力+民營(yíng)活力”的“35·51”發(fā)展運(yùn)營(yíng)模式,煤化工產(chǎn)業(yè)在全國(guó)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(jī)構(gòu),逐步做強(qiáng)、做大、做優(yōu),擁有1775萬(wàn)噸氨醇、630萬(wàn)噸甲醇、1082萬(wàn)噸尿素、208萬(wàn)噸精細(xì)化學(xué)品、60萬(wàn)噸煤制油品的產(chǎn)能規(guī)模,其中合成氨、尿素產(chǎn)量約占全國(guó)總產(chǎn)量的20%,商品甲醇流通量約占全國(guó)總量的25%。晉煤集團(tuán)2019年完成營(yíng)業(yè)收入1753億元,入圍2020年世界企業(yè)500強(qiáng),位居2019年中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)第117位、中國(guó)煤炭企業(yè)50強(qiáng)第10位,并連續(xù)12年成為全國(guó)最大的煤化工企業(yè)集團(tuán)。
但隨著國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整和能源革命步伐的加快,新技術(shù)突飛猛進(jìn),一場(chǎng)改變格局的“氣頭”革命,氣勢(shì)如虹地蓬勃開(kāi)展,煤氣化產(chǎn)業(yè)遭遇“洗牌”,“皇帝的女兒”也開(kāi)始“愁嫁”。
從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(xiàn)代加壓氣化工藝迅速發(fā)展,受低廉的長(zhǎng)焰煤價(jià)格影響,對(duì)UGI氣化工藝形成嚴(yán)重?cái)D壓。加之,國(guó)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),化工無(wú)煙煤市場(chǎng)急劇萎縮,截至2019年底合成氨產(chǎn)能降到2220萬(wàn)噸,占比降到33.5%,晉煤集團(tuán)共有氣化爐501臺(tái)套,其中UGI爐452臺(tái)套,占氨醇產(chǎn)能降到了45%左右。
路在何方?難道無(wú)煙煤要退出煤化工的歷史舞臺(tái)?
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(jiān)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)。作為省屬骨干企業(yè),晉煤集團(tuán)以保障國(guó)家糧食和能源安全為己任,堅(jiān)定落實(shí)新發(fā)展理念和能源革命戰(zhàn)略思想,認(rèn)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(zhǔn)“六新”蹚新路,響亮提出“三爐并進(jìn)”發(fā)展思路和“帶著爐子去賣(mài)煤、帶著爐子去賣(mài)氣”戰(zhàn)略舉措,打響了一場(chǎng)無(wú)煙塊煤高效氣化的攻堅(jiān)戰(zhàn)。
能源革命,三爐并進(jìn)”開(kāi)辟轉(zhuǎn)型路徑
晉煤集團(tuán)煤化工研究院院長(zhǎng)、煤化工事業(yè)部副總經(jīng)理原豐貞介紹,晉煤集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)化學(xué)集團(tuán)賽鼎工程有限公司、中國(guó)航天科技集團(tuán)西安航天六院、上海倍能化工技術(shù)有限公司,針對(duì)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3種大型塊(碎)煤加壓氣化工藝,將緊抓未來(lái)2~3年的存量市場(chǎng)調(diào)整機(jī)遇期,加快推進(jìn)適應(yīng)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(zhuǎn)型發(fā)展,為全省乃至全國(guó)無(wú)煙塊煤清潔高效利用開(kāi)辟一條示范路徑。
晉煤S爐,是晉煤集團(tuán)和中國(guó)化學(xué)集團(tuán)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(nèi)徑3.8米、5米(4.0~6.0MPa)不同系列產(chǎn)品。內(nèi)徑5米氣化爐單爐合成氨產(chǎn)能可達(dá)30萬(wàn)噸/年,并副產(chǎn)SNG約8000立方米/時(shí),實(shí)現(xiàn)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(shè),具有運(yùn)行穩(wěn)定、周期長(zhǎng)、熱量回收利用率高、甲烷含量高等特點(diǎn),可應(yīng)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,由晉煤集團(tuán)和西安航天六院共同合作研發(fā),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(yīng)性廣、氣化效率高、建設(shè)周期短、運(yùn)行和維護(hù)成本低等優(yōu)勢(shì),是符合國(guó)家及行業(yè)發(fā)展要求的先進(jìn)氣化技術(shù)。該技術(shù)于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(yùn)行測(cè)試,全過(guò)程廢水零排放、廢氣全達(dá)標(biāo)、廢固全回收,碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上,環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能效益顯著。
晉煤L爐,由晉煤集團(tuán)與上海倍能化工技術(shù)有限公司研發(fā)合作,在傳統(tǒng)碎煤移動(dòng)床加壓氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上,引入現(xiàn)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。它具有運(yùn)行安全、生產(chǎn)強(qiáng)度大、操作壓力高、氣化溫度高,以及環(huán)境友好、適應(yīng)高灰熔點(diǎn)無(wú)煙碎煤的優(yōu)勢(shì)。
晉煤S爐、晉煤H爐、晉煤L爐均具有碳轉(zhuǎn)化率高、各項(xiàng)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(xiàn)技術(shù)的全面國(guó)產(chǎn)化,擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),走出一條軍民融合、產(chǎn)學(xué)研一體化的創(chuàng)新之路。
目前,晉煤集團(tuán)“三爐并進(jìn)”技術(shù)已取得階段性成果,市場(chǎng)比較優(yōu)勢(shì)已逐步顯現(xiàn)。在無(wú)煙混塊噸價(jià)比神木末煤高166元的情況下,H爐和S爐的噸氨成本與氣流床燒神木煤相近,L爐的噸氨成本比氣流床燒神木煤低73元,均具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
晉煤集團(tuán)董事長(zhǎng)助理、煤化工事業(yè)部總經(jīng)理張晉嶠表示,“三爐并進(jìn)”是晉煤集團(tuán)實(shí)現(xiàn)新戰(zhàn)略的重要技術(shù)支撐,向著高壓化、大型化、節(jié)能環(huán)保型方向發(fā)展,不斷提高競(jìng)爭(zhēng)力,保障煤炭和化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。
擁抱春天,快先進(jìn)工藝落地生根
晉煤集團(tuán)黨委常委、副總經(jīng)理趙學(xué)斌指出,煤化工產(chǎn)業(yè)將圍繞“加快基礎(chǔ)化工優(yōu)化升級(jí)、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈條向高附加值產(chǎn)品延伸、拓展無(wú)煙煤應(yīng)用市場(chǎng)、探索培育新業(yè)態(tài)”四條主線(xiàn);落實(shí)“加強(qiáng)集團(tuán)管控、提升運(yùn)營(yíng)水平、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、加強(qiáng)科技創(chuàng)新、加強(qiáng)黨建和企業(yè)文化建設(shè)”五項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù);推進(jìn)“板塊整體合力、企業(yè)盈利能力、產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力”三個(gè)提升;實(shí)現(xiàn)“打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的煤化工企業(yè)集團(tuán)”一個(gè)目標(biāo),不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),推動(dòng)煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、有重要國(guó)際影響力的煤化工企業(yè)集團(tuán)。
為加快先進(jìn)煤氣化工藝落地生根,晉煤集團(tuán)9個(gè)大型氣化島項(xiàng)目建設(shè)全面推進(jìn)。河南延化、湖北華強(qiáng)、江蘇恒盛、山東日月、江蘇雙多、河北沙河、河南豫北、高平馬村等9個(gè)大型氣化島項(xiàng)目共投資約330億元,投運(yùn)后每年可轉(zhuǎn)化晉煤集團(tuán)原料煤931萬(wàn)噸。此舉將助力晉煤集團(tuán)走出無(wú)煙煤氣化的困境,無(wú)煙煤的“春天”將再次來(lái)臨。
同時(shí),鞏固和深化煤化聯(lián)動(dòng),推進(jìn)“三爐并進(jìn)”戰(zhàn)略,帶著爐子去賣(mài)煤、帶著爐子去賣(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(biāo)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(tuán)正在推動(dòng)傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展上奮力蹚出一條新路來(lái),努力為實(shí)現(xiàn)全國(guó)無(wú)煙碎煤的清潔高效利用貢獻(xiàn)晉煤力量,為全國(guó)高灰熔點(diǎn)碎煤氣化技術(shù)研發(fā)提供晉煤方案。
晉煤集團(tuán)總工程師王德璋表示,面向“十四五”,晉煤集團(tuán)將繼續(xù)做強(qiáng)燃?xì)庵鳂I(yè),主導(dǎo)非常規(guī)天然氣基地建設(shè);鞏固煤炭產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)地位,堅(jiān)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(guī)模,補(bǔ)強(qiáng)拓寬“煤—氣—化”產(chǎn)業(yè)鏈;聚焦“六新”突破,積極穩(wěn)妥布局新興產(chǎn)業(yè),加快建設(shè)燃?xì)庋b備制造基地,大力發(fā)展煤化工副產(chǎn)氣制氫,建設(shè)甲醇重整制氫、氫能重卡示范項(xiàng)目,推進(jìn)山西地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用,開(kāi)發(fā)無(wú)煙煤制備石墨烯、儲(chǔ)能電池負(fù)極材料,布局煤基化纖、塑料和有機(jī)硅化工新材料……從而實(shí)現(xiàn)做優(yōu)基礎(chǔ)化工,鞏固行業(yè)領(lǐng)袖地位;做強(qiáng)高端肥料,打造一流肥料供應(yīng)商;深耕工業(yè)氣體市場(chǎng),落實(shí)帶著爐子去賣(mài)煤、去賣(mài)氣,保障煤炭市場(chǎng);做深煤基新材料、專(zhuān)用精細(xì)化學(xué)品,提升價(jià)值創(chuàng)造能力。
探索無(wú)煙煤清潔高效利用和現(xiàn)代煤化工轉(zhuǎn)型升級(jí)的新思路、新方法、新途徑,晉煤集團(tuán)一直在路上。
未來(lái)可期,行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)晉煤力量
業(yè)內(nèi)權(quán)威專(zhuān)家對(duì)晉煤集團(tuán)堅(jiān)持煤化聯(lián)動(dòng)、技術(shù)突破、轉(zhuǎn)型升級(jí)表示充分肯定,并提出前瞻性建議。
中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院黨委書(shū)記顧宗勤表示,晉煤集團(tuán)無(wú)煙煤產(chǎn)量、合成氨產(chǎn)量、尿素產(chǎn)量、煤層氣抽采量、瓦斯發(fā)電量五個(gè)全國(guó)第一,有深厚的發(fā)展底蘊(yùn),是我國(guó)化肥行業(yè)重要企業(yè),也是促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的骨干力量,要抓住化肥是剛性需求的這一特點(diǎn),堅(jiān)定不移提肥效,一心一意走高端。煤化工一定要堅(jiān)持清潔高效,要切實(shí)采取措施,抓節(jié)能減排,關(guān)鍵是要解決環(huán)保問(wèn)題。環(huán)保問(wèn)題解決不了,就沒(méi)有出路;只要達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),有效益,能生存,什么工藝和技術(shù)都可以使用。
中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)化工系教授金涌認(rèn)為,煤化工企業(yè)有了煤制氣,關(guān)鍵要看下游做什么?晉煤集團(tuán)堅(jiān)持科技創(chuàng)新,集中力量突破“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù),未來(lái)可在合成氣直接制乙醇、可再生能源、鋰電池、光合作用微藻產(chǎn)油、可再生制氫、電子化學(xué)品、化工新材料等領(lǐng)域進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,實(shí)現(xiàn)技術(shù)新突破和可持續(xù)發(fā)展。
澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長(zhǎng)劉科結(jié)合國(guó)內(nèi)外能源發(fā)展新趨勢(shì)指出,能源需要多元化,各種技術(shù)路徑研發(fā)要百花齊放,但最終讓市場(chǎng)去選擇技術(shù)。他希望晉煤集團(tuán)樹(shù)牢超前觀念,把握未來(lái)新能源發(fā)展機(jī)遇,大力推進(jìn)“甲醇經(jīng)濟(jì)”,探索氫能發(fā)展方向,走好肥料產(chǎn)品精準(zhǔn)化、高端化之路。
山西省化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、秘書(shū)長(zhǎng)毛寶琪指出,晉煤S爐、H爐、L爐的成功研發(fā),為煤炭清潔高效利用開(kāi)辟了一條新路,將緩解無(wú)煙塊煤市場(chǎng)銷(xiāo)路不暢問(wèn)題。他希望晉煤集團(tuán)充分利用“三爐”在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性及智能化方面的優(yōu)勢(shì),以市場(chǎng)為導(dǎo)向,加快推進(jìn)“三爐”工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程,為提高無(wú)煙煤生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供有效解決方案。
參與“三爐并進(jìn)”研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和建設(shè)的各方代表也對(duì)技術(shù)的發(fā)展前景和市場(chǎng)推廣充滿(mǎn)了信心。賽鼎工程有限公司黨委副書(shū)記、副總經(jīng)理周恩利介紹,碎煤加壓氣化(賽鼎爐)技術(shù)是目前唯一一個(gè)以無(wú)煙塊煤為原料,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的現(xiàn)代化大型加壓氣化技術(shù),晉煤金石和晉煤天慶的項(xiàng)目也充分證實(shí)了晉煤S爐進(jìn)行無(wú)煙塊煤氣化的優(yōu)勢(shì)。以實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),晉煤集團(tuán)和賽鼎工程組建研發(fā)團(tuán)隊(duì),通過(guò)優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)、增設(shè)氣化廢鍋一體化系統(tǒng),全系統(tǒng)熱量的優(yōu)化匹配、優(yōu)化水處理流程、二氧化碳返爐及煤鎖氣充壓等措施,開(kāi)發(fā)出更加適用于無(wú)煙塊煤氣化的晉煤S爐技術(shù),并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝包。新工藝預(yù)期效果,連續(xù)運(yùn)行至少半年以上;水處理流程占地投資降低50%;減少蒸汽用量40%以上;減少煤氣水量25%以上。
上海倍能化工技術(shù)有限公司副總經(jīng)理黃銳說(shuō),晉煤L爐屬加壓熔渣移動(dòng)床氣化技術(shù),在現(xiàn)有熔渣固定床氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上,引入現(xiàn)代煤氣化的設(shè)計(jì)理念以及新工藝、新材料,例如水冷壁、強(qiáng)制冷卻雙保護(hù)水冷燒嘴、管道式輸煤切斷閥等。該爐技術(shù)特點(diǎn)顯著,氣化溫度高、碳轉(zhuǎn)化率高、冷煤氣效率高,適合無(wú)煙塊煤氣化,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晉城無(wú)煙塊煤的高效轉(zhuǎn)化。
晉煤集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李鴻雙強(qiáng)調(diào),未來(lái)晉煤集團(tuán)將在煤化工產(chǎn)業(yè)上堅(jiān)持“三化一型”發(fā)展方向,進(jìn)一步推進(jìn)“氣化島”項(xiàng)目建設(shè),大力推進(jìn)“三爐并進(jìn)”戰(zhàn)略,在主導(dǎo)傳統(tǒng)煤化工升級(jí)示范基地建設(shè)上取得重大突破,爭(zhēng)做煤炭綠色開(kāi)發(fā)利用基地的引領(lǐng)者,率先蹚出一條“產(chǎn)業(yè)優(yōu)、質(zhì)量高、效益好、可持續(xù)”的無(wú)煙煤清潔高效利用新路,爭(zhēng)當(dāng)山西省能源革命“排頭兵”,為傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)晉煤力量。
評(píng)論