兖矿煤气化发展历程

   2008年10月，由兖矿集团和华东理工大学联合研发、在兖矿国泰化工有限公司第一次工业化成功的多喷嘴对置式新型水煤浆气化炉技术向美国成套转让的谈判终于锤音落定，正式签约。这宗总值1600万美元的技术转让，开启了中国大型煤气化成套技术向欧美发达国家转让的先河，而作为买家，美国最大的炼油企业瓦莱罗能源公司的谈判代表，也不得不佩服地向中国的工程技术人员竖起了大拇指---“这是国际一流的煤气化技术！” 煤气化技术是煤炭清洁高效转化的核心，是煤化工的基础，但翻开共和国煤化工发展的历程我们却遗憾的发现，我国大型煤气化技术一直都被外国所垄断。据不完全统计，上世纪八十年代以来我国各地引进的外国煤气化装置，仅专利实施许可费就高达3亿多美元，而且在这些技术的使用上，我们还要受到种种约束。 在1993年之前，中国的煤化工无一例外都是采用技术落后、污染严重、效率低下的固定层造气技术，1987年，经原化工部和国家计委批准，鲁南化肥厂开始着手引进当时世界第五套、中国第一套德士古水煤浆气化炉技术，1990年开工建设，1993年4月建成并试车。虽然这种炉型是号称当时世界最先进的煤气化炉，但它在世界上却只有五套，技术的不完善和技术拥有者对使用者的技术封锁和约束，着实让鲁南化肥厂的工程技术人员吃尽了苦头。炉子运行不稳定，联锁跳车时有发生，开开停停有时一天要反复多次，一次停车直接损失就在60万元以上，经济效益根本无从谈起，而且每次停车，都要将烧嘴抽出处理，之后装进炉体才能进行第二次投料，这种工艺处理过程最快也要1个半小时。也曾有人对美国人提供的工艺操作方案和装置本身提出过质疑，但质疑归质疑，在美国的工程师没有说“YES”前，你都得不折不扣的按他们的方案执行，这是美国人给我们定下的“游戏规则”。终于，时任鲁南化肥厂二氮肥厂长、德士古气化炉试车总指挥的丁辉沉不住气了，他向美国的专家拍了桌子，并甩开美国专家的禁令，带领工程技术人员制订出一套停车后不拔烧嘴的“连投”方案，在美国专家连连的“NO”声中，这套方案居然开车成功了，而且在之后的“中国方案”执行中，这套炉子最高创造了连续运行77天的德士古纪录，丁辉和他的技术团队被请到美国传授经验，鲁南化肥厂被美国德士古授予海外运行最佳奖，但丁辉他们创新技术的专利权却归了美国德士古，因为人家是技术的专利拥有者，这也是引进技术的“游戏规则”和代价。 面对这一切，丁辉一班人曾咬牙立志，总有一天，我们要开发出我们自己的煤气化技术，让中国的煤化工不再受制于人。 2000年，鲁南化肥厂并入兖矿集团，而就在这一年，由兖矿集团与华东理工大学联合开发的国家“九五”重点攻关项目--多喷嘴对置式新型气化炉中试也取得成功，依据专家建议，兖矿集团决定用这种炉型在鲁南建设年产20万吨醋酸和30万吨甲醇联产发电项目，成立兖矿国泰化工有限公司，丁辉任总经理，这位从业35年的老化工知道，圆梦的时刻到了。 然而，圆这个梦的过程是艰苦曲折的，因为这套被列入国家“十五”“863”攻关课题的装置，在中国、在世界还是第一次进行工业化，从中试到工业化，装置被放大了近100倍，放大效应将带来多少问题，这在当时的建设者脑海里还是个未知数，而且这种炉型无论是工艺技术，还是运行方式都较引进技术有较大区别，没有任何经验可以借鉴，所有的操作规程都要从一张白纸做起，困难可想而知。但以丁辉为首的工程技术人员却在这种困境中树立起一种信心，“8年前，我们可以依靠技术创新突破美国人的禁令，取得成功，8年后，我们还是要依靠技术创新，为中国的煤化工杀出一条血路”！靠着这种为民族争光、为中国争气的决心，兖矿国泰的建设者以强烈的责任心和使命感，逢山开路、遇水架桥，硬是用了23个月的时间建成了中国第一套日处理1150吨煤的新型气化炉装置。2005年7月21日，这套装置一次投料成功，生产出合格的原料气，工业化运行表明，新型气化炉的有效气成分达到83%，比相同条件下的德士古生产装置高1.5%～2%，碳转化率＞98%，比德士古高2%-3%；比煤耗、比氧耗均比德士古降低7％，在随后一年多的时间里，兖矿国泰的工程技术人员依靠科技创新，攻克了近千项技术难题，创造出具有世界先进水平的“带压连投”新工艺，完善了原创技术在工业化放大过程中的多项缺陷，使这种炉型的安全稳定和经济适用性大大提高。 在2006年5月31日科技部组织的“863”项目验收会上，验收专家组成员一致认定“新型水煤浆气化技术”为国际先进、国内领先，它的工业化成功标志着我国第一次拥有了具有自主知识产权的大型煤气化技术，打破了国外的技术垄断，确立了我国煤气化技术在国际上的领先地位，具备了与国外煤气化技术竞争的实力，是我国煤气化发展史上重要的里程碑，同时建议在国内外进行工业化推广应用。该技术在气化结构、喷嘴型式、激冷室结构、合成气初步净化工艺、渣水处理工艺等方面有一系列创新，2007年，该技术获国家科技进步二等奖和中国石化协会科技进步特等奖，工程获国家优质工程金质奖，填补我国煤化工行业和山东省空白。截止目前，该技术在气流床气化领域获专利授权约50项，其中有3项在美国已取得专利授权。消息一经披露，国内煤化工企业纷纷慕名前来参观、考察，洽谈转让事宜，截止目前，该技术已向神华集团、镇江索普、宁波万华、河北新奥等企业转让30余台套，占全国水煤浆气化30%的份额，潜在产值约150亿元。该自有技术的形成还迫使国外技术大幅降低专利费，比如：1990年鲁化引进德士古气化技术许可费单价约为2.1美元/Nm³（CO+H₂）（即按每天每生产1立方米成分为一氧化碳和氢气的有效气体需要付的许可费）,2004年兖矿国宏公司引进许可费单价约为1.5美元/Nm³（CO+H₂）,14年仅降低约30%，2005年新型气化炉试车成功后，2006年国内引进许可费单价即降为1.1美元/Nm³（CO+H₂）,2年骤降约28%。 2007年7月至2008年6月，美国最大的炼油企业瓦莱罗能源公司多次组团前往兖矿国泰化工有限公司，考察新型气化炉技术的应用情况，经过与GE（Texaco）、Shell等国外技术的研究和比对，2008年10月，该公司正式决定引进中国的多喷嘴对置式新型气化炉技术，并正式签订技术许可和工艺软件包设计合同。      从18年前中国从美国引进第一套德士古气化技术的开工，到18年后向美国第一次出口多喷嘴对置式新型气化炉技术，中国的煤化工人依靠科技创新和不屈不挠的勇气和信心，跳出国外技术垄断的包围圈，研发成功了令世界瞩目的煤气化技术，圆了几代煤化工创业者自有技术梦想，这也中国煤化工人在祖国母亲60年华诞前夕，奉献给她的最厚重的生日礼赞。