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河南煤化新乡中新化工有限责任公司的航天炉 (本报记者 闫俊荣 摄)
多种技术突飞猛进 调整行业原料结构
记者调查发现,2010年,我国以煤、天然气、油和焦炉气为原料的合成氨产量比例分别为76.2%、21.9%、1.3%和0.3%;2015年,我国以煤、天然气和焦炉气为原料的合成氨产量比例分别为76%、22%和2%。其中,以非无烟煤为原料的产能比重由10%提高到24%,提高了14%;以无烟煤为原料的合成氨产能比重由65%下降至51%,下降了14%。
非无烟煤使用比例的提高,是煤气化技术进步的结果。“现在阳煤化机正对阳煤丰喜临猗公司的日投煤750吨气化炉进行半废锅流程改造(清华炉3.0技术或第三代清华炉气化技术),改造投产后,预计每小时能副产4.0兆帕、35~40吨高品位蒸汽,1吨蒸汽按100元计算,1小时就是3500~4000元,1个月就是270万元左右,吨甲醇可以降低90元左右,节能效果、经济效益非常明显。”山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司执行董事、山西阳煤化工机械(集团)有限公司董事长李广民在接受中国化工报记者采访时说,“丰喜临猗公司目前老厂采用无烟煤固定层间歇式煤气化技术(UGI),新厂采用清华炉气化技术,现在老厂赔钱,新厂赚钱,上述改造完成后,新厂的气化技术将得到较大水平的提高,盈利能力将提升一个级别。”
据了解,李广民所说的老厂是丰喜集团临猗分公司一厂,年产36万吨合成氨、5万吨联醇、60万吨尿素,采用间歇式固定床无烟块煤为原料制半水煤气工艺,目前共3套系统;新厂是指丰喜集团临猗分公司二厂,年产甲醇30万吨,采用清华炉水煤浆制气低压甲醇合成工艺,也是3套系统。
其实,丰喜集团早在“十五”期间就和清华大学合作开展第一代清华炉气化技术的研制; 2012年,第二代清华炉气化技术在临猗公司成功应用;2013年,阳煤化机联合清华大学、丰喜集团等单位共同组成研发团队,承担了“十二五”山西省科技重大专项——水煤浆水冷壁气化炉的开发与制造项目,成功突破了气化温度低、无法燃烧劣质煤、排渣易堵塞、运行周期偏短等制约煤气化的关键瓶颈,并将这一科技成果成功实现工业化应用(清华炉2.5代)。
据了解,截至2014年年底,全国合成氨装置采用清华炉气化技术的7台,产能48万吨;甲醇装置采用3台,产能30万吨。2015年已经投产并平稳运行的有新疆天智辰业化工有限公司2台6.5兆帕日投煤1550吨的气化炉;山西阳煤丰喜泉稷能源有限公司焦炉气综合利用生产尿素联产LNG转型升级项目的2台已经稳定运行;正在安装的阳煤集团寿阳化工有限责任公司40万吨/年乙二醇项目、阳泉煤业集团平定化工有限责任公司乙二醇项目(一期)、新疆国泰新华各2台;制作完成待提货的有6台;正在制造的还有6台。
“不仅清华炉得到较快发展,而且多喷嘴对置式气化、航天煤气化技术、多元料浆气化、碎煤加压气化、两段式粉煤气化,还有GE水煤浆气化、壳牌粉煤气化、科林(CCG)粉煤气化、西门子(GSP)粉煤气化等也得到较快的发展,对我国原料煤结构的调整起到了重要的作用。”郑伟中说。
“2010年年底,全国合成氨企业472家,产能6560万吨,已建和在建的水煤浆、干煤粉加压气化装置分别有66台、36台,合成氨能力分别为706万吨、768万吨,其中42%建成投产,投产产能620万吨,新型煤气化产能不到总产能的10%。”郑伟中介绍说,“到2014年年底,全国合成氨企业数331家,采用新型煤气化技术企业数49家,占比14.8%;采用新型煤气化已建成投产的水煤浆、干煤粉、碎煤加压气化装置分别有75台、20台、35台,合成氨能力分别为957.5万吨、578万吨、286万吨,投产产能1821.5万吨,产能提高了2倍多,占全国合成氨总产能的24.6%。”
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