(鶴壁煤業(yè)(集團(tuán))公司，河南 鶴壁 458030)

1 前言

我國(guó)是富煤缺油少氣的國(guó)家，雖然國(guó)際石油價(jià)格在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響下低位徘徊過很長(zhǎng)一段時(shí)間，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，作為不可再生資源，石油價(jià)格回歸理性高位運(yùn)行是必然趨勢(shì)。作為能源消費(fèi)大國(guó)，無論從實(shí)際需要還是從戰(zhàn)略高度考慮，如何將我國(guó)豐富的煤炭資源進(jìn)行潔凈、高效利用是當(dāng)前需要解決的緊迫問題，而煤氣化技術(shù)不僅是煤炭深度加工、轉(zhuǎn)化的先導(dǎo)技術(shù)，還是“綠色煤電”、煤化工、煤制油過程中實(shí)現(xiàn)煤炭綜合利用和無污染排放的關(guān)鍵技術(shù)，日益受到重視。煤氣化技術(shù)按照氣化爐形式劃分為固定床、流化床、氣流床。氣流床因單爐能力大、適應(yīng)性廣、煤轉(zhuǎn)化率高、合成氣質(zhì)量高、副產(chǎn)物少、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)日益被廣泛應(yīng)用。然而，長(zhǎng)期以來由于相關(guān)先進(jìn)技術(shù)被國(guó)外少數(shù)公司所壟斷，我國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)在引進(jìn)煤氣化技術(shù)時(shí)不得不向這些公司支付高額的專利費(fèi)用。同時(shí)，由于引進(jìn)的技術(shù)大多并不完善，造成設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)了許多問題，付出了很大代價(jià)。因此，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，適合中國(guó)國(guó)情的、可以降低項(xiàng)目投資、提高煤炭利用率、提升裝置穩(wěn)定性、擴(kuò)大氣化煤種的先進(jìn)煤氣化技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。

2 我國(guó)引進(jìn)煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀與存在問題

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，截止2009年上半年，國(guó)內(nèi)正在運(yùn)行的煤氣化爐包括約4 000臺(tái)固定層間歇式氣化爐、30臺(tái)碎煤加壓氣化爐、30臺(tái)GE德士古(Texaco)水煤漿氣化爐、11臺(tái)恩德爐、8臺(tái)國(guó)產(chǎn)水煤漿氣化爐，運(yùn)行狀況正常;20臺(tái)殼牌干粉煤氣化爐、7臺(tái)灰融聚氣化爐中，一部分運(yùn)行正常;2臺(tái)航天爐正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化示范，運(yùn)行狀況需要進(jìn)一步觀察。

在引進(jìn)的國(guó)外技術(shù)中，目前世界上已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的煤氣化技術(shù)有兩種，即德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)和殼牌干粉煤加壓氣化技術(shù)。其中，德士古工藝在我國(guó)應(yīng)用有十多年的經(jīng)驗(yàn)，因此對(duì)于該工藝技術(shù)涉及到的設(shè)計(jì)、設(shè)備制作、安裝、裝置開車、操作等方面均具有豐富經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)成熟可靠，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率高。其主要缺點(diǎn)是對(duì)煤質(zhì)要求較高，氣化爐燒嘴容易出現(xiàn)問題需經(jīng)常更換，平均1～2個(gè)月就要停爐檢修。近年來國(guó)內(nèi)引進(jìn)最多的是殼牌氣化技術(shù)，該技術(shù)氣化效率較高，煤種適應(yīng)性較廣，對(duì)原料煤幾乎沒有要求，對(duì)煤的灰熔融性適應(yīng)范圍寬，即使高灰分、高水分、高含硫量的煤種也同樣適應(yīng)，這也是其它煤氣化技術(shù)難以比擬的，但對(duì)于灰熔點(diǎn)較高的煤需加入助熔劑(石灰)來降低煤的灰熔點(diǎn)，因此從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度考慮，煤種還是要有所選擇。缺點(diǎn)是該氣化技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備需要在國(guó)外制造，同時(shí)噴嘴、煤粉閥等也完全依賴進(jìn)口，裝置國(guó)產(chǎn)化率低，使該氣化裝置的投資在目前國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)中最高，使產(chǎn)品成本中折舊占較大比例。同時(shí)裝置建設(shè)周期較長(zhǎng)，一般建設(shè)周期要三年甚至更多。這是該技術(shù)的一個(gè)最大不足。此外該技術(shù)目前國(guó)外僅有一套工業(yè)化裝置用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，沒有用于合成氨和甲醇的實(shí)際生產(chǎn)裝置，缺乏有針對(duì)性的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，從而使裝置投資加大，工藝復(fù)雜，使該裝置的優(yōu)勢(shì)難以充分發(fā)揮。

3 我國(guó)自主煤氣化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)煤氣化技術(shù)的同時(shí)，也在不斷探索擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，并在某些領(lǐng)域取得了突破，一些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)超越了現(xiàn)有的國(guó)外技術(shù)，甚至有的技術(shù)已經(jīng)走出國(guó)門。

西北化工研究院開發(fā)的大型煤氣化技術(shù)已形成完整、系統(tǒng)的專利體系。該技術(shù)原料適應(yīng)性廣，具有先進(jìn)的固態(tài)排渣和液態(tài)排渣技術(shù)，“三廢”排放少，設(shè)備完全立足于國(guó)內(nèi)，已在25套工業(yè)裝置上得到應(yīng)用，今后一段時(shí)期將迎來裝置投運(yùn)高峰期。

西安熱工研究院推出的兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)，比其他干法氣化技術(shù)提高冷煤氣效率1～2個(gè)百分點(diǎn)，氣化爐比氧耗降低10%，減小了空分規(guī)模，設(shè)備造價(jià)低，技術(shù)支持充分，已應(yīng)用于多個(gè)項(xiàng)目。

華東理工大學(xué)與兗礦集團(tuán)共同完成的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)及國(guó)產(chǎn)化裝備已得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已推廣至十幾家企業(yè)。該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在創(chuàng)造性地研制了多噴嘴對(duì)置式氣流床氣化爐，開發(fā)了多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化成套技術(shù)，提出了氣流床氣化模型。

此外，中國(guó)航天科技集團(tuán)完成的航天煤氣化技術(shù)，北京達(dá)立科科技有限公司和清華大學(xué)等合作研發(fā)的非熔渣—熔渣分級(jí)氧化煤氣化技術(shù)，陜西秦能天脊科技有限公司開發(fā)的灰融聚流化床粉煤氣化技術(shù)等，都為大規(guī)模新型煤化工產(chǎn)業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和裝備支撐，甚至有望走向國(guó)際市場(chǎng)。

4 發(fā)展推廣我國(guó)自主煤氣化技術(shù)的對(duì)策

4.1 完善支持開發(fā)自主煤氣化技術(shù)的相關(guān)政策

在國(guó)家863計(jì)劃等科技計(jì)劃支持下，我國(guó)已經(jīng)取得了一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)煤氣化技術(shù)，并成功地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。國(guó)產(chǎn)煤氣化技術(shù)正處于產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵階段，亟待國(guó)家大力培育和支持。國(guó)家應(yīng)鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)和裝備的開發(fā)，形成系列化產(chǎn)品，盡快將煤氣化裝置高昂的價(jià)格降下來。但政府目前還沒有強(qiáng)制性的必須選擇新技術(shù)的環(huán)境保護(hù)支持政策，缺乏系統(tǒng)、全面的激勵(lì)政策，缺乏足夠的財(cái)政補(bǔ)貼。政策不配套，企業(yè)自然也就缺乏動(dòng)力。所以國(guó)家必須從政策層面上給予我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)以支持，盡快出臺(tái)完善相關(guān)扶持政策，加緊開發(fā)建設(shè)一批先進(jìn)的適合我國(guó)國(guó)情的煤氣化技術(shù)示范裝置。

4.2 國(guó)內(nèi)企業(yè)需吸取經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)相互間交流

因?yàn)榉N種原因，國(guó)內(nèi)企業(yè)在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的時(shí)候往往各自為戰(zhàn)，很少就煤氣化過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行交流與溝通，結(jié)果造成盲目引進(jìn)，出現(xiàn)技術(shù)問題后不知道如何解決，只好繼續(xù)向國(guó)外公司支付很高的后續(xù)費(fèi)用。我國(guó)自主煤氣化技術(shù)同國(guó)外公司的同臺(tái)競(jìng)技，必須了解與解決國(guó)外技術(shù)工藝與設(shè)備中存在的問題，并在自身的工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)中給予解決。同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)之間要避免偏見，站在國(guó)家民族利益的高度，加強(qiáng)互相之間的技術(shù)交流與溝通，使國(guó)內(nèi)技術(shù)盡快趕上超越國(guó)外技術(shù)。而企業(yè)選擇煤氣化技術(shù)時(shí)要兼顧原料條件、目標(biāo)產(chǎn)品、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等多重因素，在先進(jìn)性、投資和經(jīng)濟(jì)性之間尋求平衡，找到適合國(guó)內(nèi)企業(yè)自身?xiàng)l件的煤氣化技術(shù)。

4.3 重視企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研合作

在我國(guó)技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的一個(gè)問題是企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)沒有建立長(zhǎng)期穩(wěn)定和制度化的利益共同體，企業(yè)往往找不到合適的技術(shù)，而科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)又找不到推廣的地方。因此面對(duì)煤氣化這樣技術(shù)工藝復(fù)雜、需要大量投入的領(lǐng)域，更加需要企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的共同合作與努力。同時(shí)發(fā)展高效煤氣化技術(shù)還應(yīng)建立和完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易制度，發(fā)展科技中介機(jī)構(gòu)，促進(jìn)企業(yè)之間、企業(yè)與大學(xué)和科研院所之間的知識(shí)流動(dòng)和技術(shù)轉(zhuǎn)移，促進(jìn)企業(yè)大力開展自主創(chuàng)新活動(dòng)。有關(guān)部門應(yīng)鼓勵(lì)并扶持原始創(chuàng)新，國(guó)家基金應(yīng)更多投入此類基礎(chǔ)性研究，為不斷發(fā)展的煤化工提供源源不斷的技術(shù)支撐。研究人員應(yīng)突破現(xiàn)有成熟煤氣化技術(shù)的限制，積極開發(fā)適應(yīng)我國(guó)“三高煤”(高灰、高灰熔點(diǎn)、高水分)特點(diǎn)的多種氣化技術(shù)，提高煤炭資源的利用效率。

4.4 建立健全煤化工人才引進(jìn)、培養(yǎng)與儲(chǔ)備機(jī)制

煤氣化技術(shù)屬于煤化工的范疇，發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的四個(gè)重要要素是資源、技術(shù)、資金和人才。擁有了資源、技術(shù)和資金，但沒有這方面的專業(yè)人才，要想發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)很難，同時(shí)現(xiàn)代煤化工是屬于技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，因此發(fā)展新型煤氣化技術(shù)需要一大批具有專業(yè)知識(shí)專業(yè)技能的高級(jí)煤化工人才。必須建立健全煤化工人才引進(jìn)、培養(yǎng)與儲(chǔ)備機(jī)制，鼓勵(lì)引進(jìn)國(guó)際國(guó)內(nèi)尖端人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的研發(fā)人才，儲(chǔ)備一批擁有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)的專業(yè)人才。要建立煤化工人才的激勵(lì)政策，解決煤化工人才的后顧之憂，讓他們能夠充分發(fā)揮自身潛能，為煤氣化技術(shù)創(chuàng)新做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

5 結(jié)束語

在新形勢(shì)下，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這將取決于煤氣化技術(shù)的先進(jìn)水平及其成熟程度，進(jìn)而使該產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排以及經(jīng)濟(jì)效益等都能通得過市場(chǎng)檢驗(yàn)。所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看開發(fā)與使用技術(shù)先進(jìn)、效率高、成本少的國(guó)有煤氣化技術(shù)是大勢(shì)所趨，也是我國(guó)優(yōu)化資源配置利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要保證。