首页 > 煤 化 工 > 新闻资讯 > 正文内容

中国煤气化技术市场面面观

作者:张兴刚  2008年03月24日   来源:中国化工报    
    数量:
    中国成了“最多”国家
    中国的煤化工建设热,对煤气化技术呈现巨大的需求。几年之内,国内外各种气化技术纷纷登场中国市场。据中国工程院院士、清华大学教授倪维斗介绍,到2020年,我国对煤气化炉的需求量将达到2250套。届时,我国将成为世界上最大的煤气化炉市场。
    当前我国正处在煤化工建设热潮之中,作为煤化工龙头的煤气化技术呈现巨大的需求,国内外各种气化技术纷纷登场。有煤化工专家指出,煤气化技术不是任何一种都可以随便拿来使用,应结合国内具体情况、企业实际需求进行比较选择。
    从调查的情况看,截至目前包括正要准备中试和已经工业化应用的国内外煤气化技术有13种,国外技术有4种、国内技术9种,中国已经成为世界上煤气化技术应用种类最多的国家。从应用情况看,国外技术中,美国GE公司的水煤浆气化工艺(原德士古水煤浆气化工艺)进入中国推广较早,应用企业最多,荷兰壳牌、德国GSP煤气化技术进入中国较晚,但业绩也不俗。国内自主知识产权气化技术发展迅速,后来居上。华东理工大学、兖矿集团有限公司、中国天辰化学工程公司研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,示范装置自2005年7月21日在兖矿国泰化工有限公司一次开车成功以来,不到两年迅速推广到12家企业,气化炉30余台。今年北京航天万源泉航天煤化工工程有限公司研制的HT-L气化技术示范装置在安徽临泉化工股份有限公司投产,明年西安热工院研制的两段式干煤粉加压气化炉示范装置在内蒙古世林化工有限公司投产,中国科学院山西煤炭化学研究所今年底完成2.5 MPa中试,等等。煤气化技术在我国面临着前所未有的发展机遇,还将有更多的国外技术进入中国。据中国五环科技股份有限公司负责煤气化设计的一位高工介绍,美国的U-gas气化工艺、德国的加压K-T法也将进入国内建设示范装置,参与中国这个世界最大的煤气化技术市场的竞争。从应用情况来看,应用者都是有一定规模和实力的企业,特别是应用国外技术的企业都是中石化系统、神华、永煤集团这样的大企业。但煤气化技术在我国大型煤化工项目中的应用尚未形成规模。
    隐忧:
    中国市场缺少主心骨  
    记者在调查中发现,中国的煤气化技术市场还缺少主心骨,企业在应用中存在着以下问题:
    服务商“报喜不报忧”
    技术服务商往往只介绍自己的长处,对不足之处或存在的问题避重就轻,或片面夸大适用范围;对比的数据也是在不同平台上得到的,不是长周期下的保证值;或仅对比气化的指标,而不与其后续化工产品的流程结合起来,进行综合评价。有的技术服务商在介绍自己的专利技术时,称其能适应所有煤种,甚至高水分褐煤、高灰分煤和高熔点煤都能适用。而据煤炭科学研究总院北京煤化学研究所专家称,每种气化炉在应用中都有一定局限性。从技术可行和经济合理两方面综合考虑,目前世界上尚不存在适合各种原料煤、各种煤气用途以及各种生产规模的“万能”气化炉。
    使用者偏信洋技术
    到目前为止,大多数企业仍旧宁愿引进国外技术,甚至明明知道有的国外技术还没有进行工业化生产,应用的过程也等于是在做工程放大试验或批量试验,但还是欣然接受,哪怕花费巨额投资。而与之相反的是,从没有听说过哪一个国外公司对国内示范装置进行投资。煤化工专家、国家化工行业生产力促进中心总工程师方德巍向记者介绍,当初山东鲁南化肥厂引进美国德士古的技术时只是购买了他们的软件,而现在大部分都是全面引进,实行“交钥匙”工程。
    据华东理工大学洁净煤研究所所长于广锁教授介绍,如果到2010年我国新增煤气化用煤的50%还运用引进技术、装置,我国企业至少还需付专利费3亿美元。
    从某种意义上说,中国是在为全球煤气化技术的发展交学费。
    很少考虑环保指标
    煤气化技术在利用煤炭资源的同时,极大地减少硫化物和氮氧化物的排放,甚至可以做到上述两项污染物的零排放。煤气化技术在化工、电力领域的应用,将避免在煤炭资源利用过程中产生的大量污染物,对保护环境具有积极的意义。因此、选择清洁、环保的煤气化技术对发展煤化工意义重大。而目前,无论是技术服务商还是煤化工企业,在推介、选择煤气化技术时往往只对各项工艺指标进行比较,而对一次水、循环水消耗量,二氧化碳的排放量,废水如何回用等问题考虑较少。据了解,不少煤气化技术循环水及污水处理设施都是按通用技术设计,很难与企业自身的生产工艺、设备、水源等实际情况相适应。已经投产的采用同一类煤气化技术的企业1000 Nm3(CO+H2)循环水消耗量、1000 Nm3(CO+H2)一次水消耗量都各不相同。而目前无论气流床、还是流化床煤气化技术都还没有1000 Nm3(CO+H2)循环水消耗和1000 Nm3(CO+H2)一次水消耗的行业标准,企业也因此没有能进行衡量、比较并改进的标尺。
    不愿第一个吃“国内的螃蟹”
    中国工程院院士、清华大学教授倪维斗在接受记者采访时表示,我国自主开发的煤气化技术发展比较快,从已经产业化的技术来看,一点不比国外技术差。
    但是,煤气化技术是系统集成多项先进技术的复杂技术,不仅涉及工艺技术,更有工程技术,许多问题需要经过实践才能完全暴露。在没有经过长时间运行检验证明完全成熟前,都存在着一定风险。因此,第一套示范装置极其重要,是技术能否产业化和快速推广的关键。然而,目前愿意承担国内技术第一套示范装置的企业最难找,谁都不愿意冒风险。今年6月将在安徽临泉化工股份有限公司投产的示范装置航天炉(HT-L气化技术),就是由中国航天科技集团公司先期“垫资”8000万元进行示范的。正在进行中试的一项煤气化技术的负责人告诉记者,只要有企业愿意承担第一套示范,他们就考虑投部分资金。
    建议:
    选择技术坚持五原则
    煤气化技术的好坏在很大程度上也决定了全系统装置能否长周期、安全、稳定地运行,也决定了产品的成本效益。因此,选择高可靠性、高效率、低能耗、低污染,即“两高两低”的煤气化新技术是发展现代煤化工的前提和基础。专家指出,在今后相当长一段时间内还将会出现更多更新的煤气化技术,多种技术并存的情况将会继续,企业在选择时应考虑以下原则:
    先进性原则。工艺技术的先进性决定项目的市场竞争力。拟建项目应尽可能采用先进和高新技术,达到国内领先并尽可能接近或超过国际水平。企业在选择煤气化技术时应充分研究工艺技术的现状和发展趋势,了解是否存在更先进的工艺技术以及采用的可能性,以保证项目的竞争能力。而技术的先进性则主要应体现在产品质量性能、工艺水平和装备水平几个方面。
    适用性原则。我国煤种太多,选择煤气化技术就要考虑适应性。企业应根据所在地煤的质量、品种和水的来源等实际情况来选择合适的煤气化工艺,还要考虑部分可能购入的原材料,以及辅助材料。原料煤的性质不但是选择煤气化技术的根本依据,同时又是影响气化过程及能否顺利操作运行的关键。必须首先对具有代表性的原料煤矿样进行分析,取得煤的化学组分和性质的基本数据,以便对煤质进行评价,确定选用的原料煤种。选用煤种应符合国家煤炭资源分类使用和优化配置政策的规定。
    另外,选什么气化技术还必须结合下游产品来确定。生产合成氨、甲醇或煤制油等不同的产品,都会对合成气的组分、净化甚至合成气的压力等级提出不同的要求。企业在选择煤气化技术时应从规划生产的产品和规模来选择适当先进的生产工艺。
    可靠性原则。可靠性是技术长周期、满负荷、安全、稳定运行的保证,也会使喷嘴、内衬使用时间延长。企业选用的技术要具有煤化工工业化运行业绩,生产与操作技术成熟可靠,能保证技术性能、产品质量和生产能力,一般应采用已充分验证并已在使用的技术。如果要采用新技术、新工艺,应建立在多次试验成功并取得预期效益基础之上,经权威机构认定,并且是实施过的,不能冒险采用未经中试就工业化的技术。对于尚在试验阶段的新技术、新工艺、新设备、新材料,应采取积极和慎重的态度。
    安全环保原则。煤的固有特性决定煤化工生产过程中容易产生大量的煤粉、煤灰、煤渣、煤水、废气,有的处理难度还比较大。企业在选择技术时应体现以人为本,选择的工艺技术应确保安全并实现清洁生产,尽量少排放“三废”。应结合环境影响和劳动安全评价各种工艺技术,充分考虑是否有难处理的废水、废气、废渣,1000 Nm3(CO+H2)循环水消耗量、1000 Nm3(CO+H2)一次水消耗量及对环境和操作人员的影响,有无保护和治理措施,技术运行起来能否有稳定性和连续性,是否具有不安全因素等等。
    知识产权安全原则。应注意工艺技术的来源和所有者权益。对于专利技术,应研究工业产权问题,包括它的使用范围和有效期限。
    上述几点原则的关系是有机结合、密不可分、兼而具备的。老化工专家潘连生认为,特别要正确处理先进性、可靠性、适用性的关系,先进和可靠的关系。光先进,不可靠不可取;光可靠,是老古董,亦不可取。先进和可靠是密不可分,兼而具备的。从某种程度上来说,适用性、技术可靠的重要性比先进性更为实际。华东理工大学洁净煤研究所所长于广锁认为,粉煤气流床气化相对于水煤浆气化来说,技术指标上的确存在一定的优势,具有一定的先进性。但从整个流程角度(磨煤、变换、净化等)考虑,优势并没有所说的那么显著。世界上仅有的几套粉煤气流床气化装置主要用于IGCC(调峰电厂)发电,运行状况并不理想。从它们的实际运行状况来判别,根本无法满足大型煤化工装置连续化生产的需求。 
    点题采访
    对国外技术企业有微词
    江苏灵谷化工有限公司项目部一负责人:
    我国目前尚未掌握干粉进料的粉煤加压气化技术,对新进入的德国GSP气化技术及优越性的认识大都来自专利商的资料和宣传,技术指标未经成熟的工业装置进行证实。先进指标只是一种理想状况,而且是局限在气化工段本身来分析,未进行全系统的分析。GSP气化炉系统结构复杂,而且包括气化炉、合成气冷却器、粉煤输送等工艺设计和仪表控制的设计都非常复杂,所用材料等级高,造成投资过大,比同等生产能力水煤浆气化装置的投资大约要高出50%左右。
    山东一煤化工企业副总:
    壳牌工艺中陶瓷除尘器的能力是目前被关注的一个焦点问题。经陶瓷除尘器处理后,气体中的微粒不大于2微米。这对于发电来说影响不是很严重,但是对于化工生产来说将很严重。这个微粒带到变换催化剂,或者穿过变换催化剂到低温甲醇洗中,会产生什么影响?只有在长时间运行后才能知道。2微米以下的微粒总应当有个出处,进行加湿洗。在化工上应用,废热锅炉的优点又在哪里?工艺有待优化。美国德士古气化技术算是成熟可靠无特别风险,但是它只有一个喷嘴,负荷不易调整,且由于局部热负荷较高,流量较大,不可避免地会发生过热损坏或磨损问题。
    中国五环科技股份有限公司高工何正兆:
    鲁奇工艺虽然工业装置较多,生产操作经验也比较丰富,但由于煤气中CH4含量高,有效成分(CO+H2)含量低,且煤气中焦油及酚含量高,污水处理复杂,不宜用来生产合成氨和甲醇的原料气。
    安徽淮化集团高工刘功年:
    恩德炉气化压力为常压,但操作弹性大,开停车方便。这两项技术工艺流程短,装置简单,设备全部国产化、投资省。这是他们最有吸引力之处。但煤气中二氧化碳含量高,甲烷含量高,设计值为1.4%~1.6%,实际运行中达到1.8%~2%。恩德炉出装置煤气中含尘量高,洗涤能力还有待提高,环保问题严重。这些都影响这项技术的推广应用。山西某煤化有限公司项目部一负责人:
    德士古技术只有一个喷嘴,负荷不易调整。多喷嘴气化技术采用多喷嘴对置,适于大型化,特别是单炉日处理煤1500吨以上,满足大型化化学品生产的需要。规模越大,固定投资及运行成本的优势越明显。  
    专家仍看好国内技术
    中国工程院院士、清华大学教授倪维斗:
    近两年我国自主煤气化技术发展迅速,水煤浆气化技术已经达到了世界先进水平;我国自主干法煤气化技术与国外技术还有一段距离,现在已经开始工业化示范,加把劲3年内干煤粉气化技术也将会达到世界先进水平。到时我国的煤气化技术将能涵盖所有煤种。
    中国石化宁波工程有限公司副总工程师唐宏青:
    当原料煤种适合于水煤浆气化时,水煤浆气化技术是首选,因为它比较稳妥,国内已经有成熟的设计、制造、采购和生产经验,建设速度比较快。从投资上看,国内技术只有引进气化技术的1/2~1/3。
    国家化工行业生产力促进中心总工程师方德巍:
    在设备复杂程度上,国内技术简单;国外技术壳牌、GSP等煤气化技术复杂。德士古要相对好得多,与传热、传质、动量传递、化学反应工程不适应,投资大、能耗好。有的国外技术没有实践经验,我国自主水煤浆气化技术通过多年的大量实践,不仅安全环保上比国外技术好,而且技术先进性上一点不比国外差,国内技术在国外液态排渣的基础上还实现了固态排渣,而固态排渣耐火砖寿命提高,有效气成分提高,氧耗、煤耗都会降低。
中国化工报社主办“2014全国煤制氢技术应用研讨会”4月23-25在山东临沂举办
咨询电话:010-82037900。
详情请关注:http://www.ccin.com.cn/meeting/2014/2014meizhiqing/index.html
我有话说
姓名: 验证码:
最新评论
关于我们
Copyright © 2009-2012 www.ccin.com.cn All Rights Reserved. 中化新网 版权所有
地址:北京市西城区六铺炕北小街甲2号  中国化工报社  邮编:100120
国新网备[2007]003号  信息网络传播视听许可证:0106149  广播电视节目制作经营许可证
国务院新闻办审核备案登记号  京ICP证100512号  京公网安备 110102000792  营业执照
网络实名:中化新网 | 版权所有 违者必究