彭衛(wèi)國(湖南海利化工股份有限公司(湖南海利高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)), 湖南 長沙 410007))

作為對傳統(tǒng)能源有著極大依賴性的中國，能源安全問題已上升至國家層面，它不僅關(guān)系到人民的物質(zhì)生活水平，更關(guān)乎國家的長治久安。在開發(fā)利用新能源，盡量減少對進(jìn)口能源的依賴的同時，進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)能源的使用方法，提高傳統(tǒng)能源的利用率是我們必須要思考和解決的問題。在這種形勢下，煤化工的的發(fā)展為解決這一問題帶來了福音。為了更好地探索煤化工的發(fā)展方向，正確合理選擇煤氣化新工藝，降低技術(shù)風(fēng)險，我們必須充分遵循科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)作模式，做好前期準(zhǔn)備，完善風(fēng)險處置預(yù)案，從而提高新技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化率。

煤炭焦化、煤炭直接液化及煤氣化接化工合成等是傳統(tǒng)煤化工的主要技術(shù)。

這些技術(shù)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面往往受到原料煤、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品市場需求等相關(guān)因素的制約，其原因主要有兩點(diǎn)。第一，無論是煤炭焦化，還是煤炭直接液化，對于原料煤的要求都比較嚴(yán)格。第二，所生產(chǎn)出的目標(biāo)產(chǎn)品品種較單一。相比較而言,化工合成用煤氣化工藝使得煤炭轉(zhuǎn)化與產(chǎn)品生產(chǎn)二者分離。煤氣化可以更好地適應(yīng)原料煤。更為重要的是，運(yùn)用這項技術(shù)可以豐富合成后的目標(biāo)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣性，從而在市場中占據(jù)更為有利的位置，獲得更為廣闊的發(fā)展空間。

筆者通過查閱相關(guān)資料，梳理前人研究成果發(fā)現(xiàn)，學(xué)界對于化工合成用煤氣化工藝的選擇存在頗多爭議。下面筆者就這一問題談一談自己的看法，希望能為這一工藝在選擇與利用方面提供一些新的發(fā)展思路。

1 我國煤氣化工藝技術(shù)的運(yùn)用

根據(jù)筆者的調(diào)查研究，結(jié)合國內(nèi)外煤氣化工藝的使用狀況[1]，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，我國在煤氣化技術(shù)應(yīng)用方面已經(jīng)走在世界的前列。具體體現(xiàn)在以下三個方面:第一，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要集中在工業(yè)燃?xì)?、民用燃?xì)狻⒒ず铣稍蠚獾阮I(lǐng)域，所使用的煤氣化工藝主要有一段煤氣發(fā)生爐、兩段煤氣發(fā)生爐、一段水煤氣爐、各種反火式發(fā)生爐、恩德流化床氣化爐等。第二，淘汰落后工藝。第三，探索新型煤氣化工藝，提高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率。通過以上分析，我們可以得出這樣一個結(jié)論:煤氣化工藝在我國應(yīng)用十分廣泛，常壓移動床煤氣發(fā)生爐所占比例較大，新型加壓煤氣化工藝運(yùn)用較少，特別是某些新工藝尚處于探索試驗階段。由此可見，煤氣化技術(shù)在我國依然具有十分廣闊的發(fā)展空間。

2 化工合成用煤氣化工藝概述

2.1 化工合成與煤氣化

化工合成指的是一種以生產(chǎn)化工合成產(chǎn)品為目的的工藝流程，它的主要生產(chǎn)原料是煤氣化等傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)的氣態(tài)產(chǎn)物。為了創(chuàng)造有利的合成環(huán)境，在生產(chǎn)過程中還必須保持特定的溫度與壓力，同時使用專用催化劑。在日常的生產(chǎn)活動中，人們主要將這種工藝用于合成氨、合成甲醇、合成油以及其它各類燃料和化學(xué)品的生產(chǎn)[2]。

2.2 煤氣化工藝的分類與優(yōu)勢

根據(jù)筆者的研究發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外廣泛使用的煤氣化工藝從排灰方式上來看主要分為以下幾類。第一類，固態(tài)式排灰。例如常壓移動床氣化、Lurgi加壓氣化、恩德流化床氣化、HTW流化床氣化等，此類工藝多以黏性較弱的塊煤、煤化程度較低的細(xì)粒煤為原料。第二類，液態(tài)式排灰。例如Tecaco氣流床氣化、Destec氣流床氣化、Shell氣流床氣化、Prenflo氣流床氣化等，此類工藝多以各類水煤漿或干粉煤為原料。第三類，團(tuán)聚式排灰。例如U-gas流化床氣化、KRW流化床氣化、灰熔聚流化床氣化等。此類工藝多以黏性較弱或煤化度較低的細(xì)粒煤為原料。通過以上分析可以看出，每一種煤氣化工藝都具有比較優(yōu)勢，在對原料煤的適應(yīng)方面也各具特色，也正是因為這一原因，使得煤氣化工藝具有多樣性與可選擇性的特點(diǎn)。下文我們將接著探討如何合理選擇煤氣化工藝，從而不斷提高其利用率。

3 合理有效地選擇煤氣化工藝

為了更加合理地選擇煤氣化工藝，我們應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn)。

3.1 時代性與前瞻性結(jié)合

先進(jìn)的工藝技術(shù)意味著更高的市場占有率。選擇現(xiàn)代性的煤氣化工藝既可以增強(qiáng)市場競爭力又可以加速原有工藝的改良，促使新型工藝的誕生[3]。

3.2 適宜性與長遠(yuǎn)性結(jié)合

選擇煤氣化工藝時，必須要考慮到原料煤的特性，不同的煤氣化工藝對原料煤在煤質(zhì)指標(biāo)、煤種方面都有著不同的要求。例如移動床氣化需要強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的不粘煤等。此外，還需要考慮投資者的具體情況以及相關(guān)配套設(shè)施，實(shí)現(xiàn)項目的長期發(fā)展。

3.3 穩(wěn)定性與生態(tài)性結(jié)合

要熟悉各類裝置的特點(diǎn)并選擇與之相匹配的煤氣化工藝以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標(biāo)。在生產(chǎn)過程中，必須正確有效地處理廢棄物以保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

4 煤氣化工藝選擇的新思路

4.1 百花齊放式的各技術(shù)交叉運(yùn)用

我國是煤炭能源大國，煤炭資源豐富且種類齊全。鑒于各類煤氣化工藝既有其獨(dú)特的優(yōu)勢又存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，我們可以最大限度地發(fā)揮各種工藝的優(yōu)勢，以彼之長補(bǔ)此之短，打破局限性的束縛，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。建立百家爭鳴、百花齊放式的市場競爭機(jī)制，為新技術(shù)的孕育創(chuàng)造有利條件。

4.2 革故鼎新式的全方位跨越發(fā)展

實(shí)現(xiàn)全方位跨越式發(fā)展是煤氣化工藝發(fā)展過程中所必須面臨的問題。就目前來看，我國所使用的大部分煤氣化工藝都是常壓移動床氣化工藝。無論是從現(xiàn)實(shí)性還是可能性上來說，我們都有必要也有能力盡快淘汰這種落后工藝，增加諸如流化床氣化和氣流床氣化等在內(nèi)的先進(jìn)煤氣化工藝的使用比例，以滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下煤氣化工藝的發(fā)展要求。雖然目前離全面實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展還有一定的距離，但對于某些技術(shù)而言，我們必須具有革故鼎新的勇氣與魄力，牢牢抓住發(fā)展機(jī)遇，不失時機(jī)的促成技術(shù)飛躍。

4.3 高歌猛進(jìn)式的多視角工藝創(chuàng)新

創(chuàng)新是促使一個國家持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)在因素。在具體選擇煤氣化工藝時，還需要考慮其是否吸納了最新的技術(shù)成果。實(shí)現(xiàn)煤氣化工藝技術(shù)的創(chuàng)新，最為關(guān)鍵的是兩手抓、兩手都要硬。即一手抓引進(jìn)學(xué)習(xí)，一手抓自主研發(fā)。引進(jìn)學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù)成果，可以迅速實(shí)現(xiàn)國內(nèi)煤氣化工藝的全方位跨越式發(fā)展。自主研發(fā)則可以提升我們對核心技術(shù)的掌控能力，增大我國在國際上的話語權(quán)，同時為我國的自主知識產(chǎn)權(quán)提供有利而持續(xù)的保障。

4.4 鍥而不舍式的新領(lǐng)域探索開拓

在煤氣化工藝的發(fā)展過程中，其應(yīng)用領(lǐng)域的探索與開拓是一個極為重要的課題。例如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的誕生就是煤氣化工藝在全新領(lǐng)域所取得的突破性應(yīng)用。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電以其高效、節(jié)能、環(huán)保的技術(shù)特性，受到了越來越多的國家的關(guān)注，并且已經(jīng)順利地進(jìn)入了國際市場。該項技術(shù)最大的特點(diǎn)就是通過煤氣化工藝使煤炭成功地轉(zhuǎn)化為干凈、清潔的煤氣，從而為燃?xì)廨啓C(jī)做功提供充足的動力。與此同時，余熱鍋爐加熱煤氣化顯熱所回收的熱量使水產(chǎn)生過熱蒸汽從而帶動蒸汽輪機(jī)發(fā)電。我們有理由相信，在可以預(yù)見的未來，煤氣化工藝必將獲得更為廣闊的應(yīng)用空間。

5 結(jié)語

本文通過對我國煤氣化工藝應(yīng)用現(xiàn)狀的分析與探討，進(jìn)一步明確了煤氣化工藝的內(nèi)涵與具體應(yīng)用的基本原則。文章重點(diǎn)從百花齊放式的各技術(shù)交叉運(yùn)用、革故鼎新式的全方位跨越發(fā)展、高歌猛進(jìn)式的多角度工藝創(chuàng)新、鍥而不舍式的新領(lǐng)域探索開拓等四個方面為我國煤氣化工藝的選擇提供了新的思考方向。

[1]李建兵.煤氣化技術(shù)工業(yè)應(yīng)用概況及工藝選擇(下)[J].化肥工業(yè),2014(6):30-32.

[2]甘世杰.合成氨煤氣化工藝評述及工藝方案的選擇[J].化工管理,2014(9):246.

[3]榮用巧.坑口煤制天然氣項目氣化工藝方案選擇[J].能源化工,2015(4):1-6.