中國現代煤化工的發(fā)展速度令世人矚目，但由于發(fā)展時間短、技術成熟度不夠等原因，發(fā)展質量不高的問題日益凸顯。“十四五”期間，現代煤化工仍然是行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點，是中國由石化大國向強國邁進的標志性領先產業(yè)，轉型升級迫在眉睫。
9月9日-9月11日，2020年（第四屆）中國國際煤氣化技術與產業(yè)大會在山西省晉城市舉辦，700多名參會嘉賓及代表、120多位煤氣化行業(yè)專家、65個項目業(yè)主單位、40場行業(yè)報告，聚焦新形勢下煤氣化工藝升級、煤氣化裝備智造及國產化，重點推介無煙煤氣化技術及工程實踐，探索無煙煤清潔高效利用的更廣闊空間。
無煙煤作為傳統(tǒng)煤化工最優(yōu)質的造氣原料，具有熱穩(wěn)定性好，發(fā)熱量大、機械強度大，低灰、低硫、低揮發(fā)分，固定碳含量高、化學活性高、灰熔點高、產塊率高的“一好二大三低四高”煤種優(yōu)勢，更是冶金、石灰等乃至未來制氫最好的原料、燃料。
山西晉城，無煙煤總儲量達808億噸,占中國無煙煤儲量四分之一。作為歷史上英國皇室壁爐專用煤，無煙煤以其燃燒時間長、火力旺、無煙等特點，成為民用首選，并經歷了“唯獨無煙煤可生產尿素”的一段黃金期，創(chuàng)造了“皇帝的女兒不愁嫁”的佳話。
坐落于這里的國有特大型綜合能源企業(yè)集團——晉煤集團有60多年發(fā)展史，是全國最大的煤層氣開發(fā)利用企業(yè)、優(yōu)質無煙煤重要的生產基地、最大的煤化工企業(yè)集團和最大的瓦斯發(fā)電企業(yè)。依托優(yōu)質的無煙煤資源稟賦，推進“煤化聯動”，煤化工產業(yè)在全國10個省市擁有20家化工企業(yè)和1家專業(yè)技術研究機構，合成氨、尿素產量約占全國總產量的20%，商品甲醇流通量約占全國總量的25%。
煤化工產業(yè)布局圖
晉煤集團無煙煤從上世紀50年代到2010年前后，一直是常壓UGI氣化工藝最優(yōu)質的化工原料用煤，一直是全國煤化工原料唯一保供基地，無煙潔凈炭成為國家糧食短缺期增產的唯一化肥原料。
隨著國家供給側結構性調整和能源革命步伐的加快，新技術突飛猛進，煤氣化產業(yè)遭遇“洗牌”，“皇帝的女兒”也開始“愁嫁”。
2006年起，粉煤氣化、水煤漿氣化技術日益成熟，煤化工行業(yè)以航天爐、水煤漿為代表的現代加壓氣化工藝迅速發(fā)展，受低廉的長焰煙、煙煤價格影響，對UGI氣化工藝形成嚴重擠壓。加之，國家環(huán)保政策不斷緊縮，UGI氣化工藝生存的政策空間日益狹小，進一步削弱了無煙煤的競爭優(yōu)勢，化工無煙煤市場急劇萎縮。
路在何方？難道無煙煤要退出煤化工的歷史舞臺？
身處百年未有之大變局的新時代，晉煤人不氣餒、不懈怠，秉承“不怕榜上無名、堅信腳下有路”的企業(yè)精神，決心從哪里跌倒，就從哪里站起來。
作為省屬骨干國企業(yè)，晉煤集團以保障國家糧食和能源安全為己任，堅定落實新發(fā)展理念和能源革命戰(zhàn)略思想，認真落實山西省委“四位四高兩同步”總體思路和要求，遵照高端化、差異化、市場化和環(huán)境友好型“三化一型”要求，瞄準“六新”蹚新路，響亮提出“三爐并進”發(fā)展思路和“帶著爐子去賣煤、帶著爐子去賣氣”戰(zhàn)略舉措，打響了一場無煙塊煤高效氣化的攻堅戰(zhàn)。
晉煤集團聯合中國化學集團賽鼎工程公司、中國航天科技集團西安航天六院、上海倍能科技公司，針對晉城無煙塊（碎）煤特性，開發(fā)出晉煤S爐、晉煤H爐和晉煤L爐三種大型塊（碎）煤加壓氣化工藝，緊緊抓住未來2-3年的存量市場調整機遇期，加快推進適應無煙碎煤氣化技術研發(fā)示范和煤化工產業(yè)高質量轉型發(fā)展，努力為全省乃至全國無煙塊煤清潔高效利用開辟一條示范路徑。
晉煤S爐
晉煤S爐，是晉煤集團和中國化學集團賽鼎工程有限公司聯合研發(fā)的一種新型加壓固定床高效熱能回收固態(tài)排渣氣化技術。目前晉煤S爐已有內徑3.8米、5米（4.0-6.0MPa）不同系列產品，內徑5米氣化爐單爐合成氨產能可達30萬噸/年，并副產SNG約8000Nm3/h，實現了碎煤加壓氣化技術大型化。該裝置正在河南晉煤天慶公司建設，具有運行穩(wěn)定、周期長、熱量回收利用率高、甲烷含量高等特點，可廣泛的應用于合成氨生產、城市煤氣、玻璃陶瓷燃料氣等領域。
晉煤H爐
晉煤H爐，由晉煤集團和西安航天六院共同合作研發(fā)，該爐借鑒熔渣氣化的眾多研究成果，成功破解高灰熔點碎煤液態(tài)排渣關鍵技術難題，具有原料適應性廣、氣化效率高、建設周期短、運行和維護成本低等優(yōu)勢，是符合國家及行業(yè)發(fā)展要求的先進氣化技術。該技術2020年4月27日在晉豐聞喜分公司工業(yè)化裝置圓滿完成168小時運行測試，全過程廢水零排放、廢氣全達標、廢固全回收，碳轉化率高達99%以上，環(huán)保、經濟、節(jié)能效益顯著。
晉煤L爐
晉煤L爐，由晉煤集團與上海倍能化工技術有限公司研發(fā)合作，在傳統(tǒng)碎煤移動床加壓氣化技術的基礎上，引入現代煤氣化技術手段，是高灰熔點晉城無煙碎煤高效、安全氣化的最佳方案之一。具有運行安全、生產強度大、操作壓力高、氣化溫度高，以及環(huán)境友好、適應高灰熔點無煙碎煤的優(yōu)勢。
晉煤S爐、晉煤H爐、晉煤L爐均具有碳轉化率高、各項消耗低、氣體成分好、零污染等突出優(yōu)點，是全球領先的大型加壓氣化工藝，同時，實現了技術的全面國產化，擁有完全的自主知識產權，成功走出一條軍民融合、產學研一體化的創(chuàng)新之路。
圖為2020年4月晉煤H爐工業(yè)化試驗中央控制室。
目前，晉煤集團“三爐并進”技術已取得階段性成果，具有經濟性均優(yōu)于傳統(tǒng)的UGI爐，市場比較優(yōu)勢逐步顯現。在無煙混塊比神木末煤高166元/噸的情況下，H爐和S爐與氣流床燒神木煤噸氨成本相近，L爐比氣流床燒神木煤低73元/噸，充分說明三爐具有較強的競爭力。
圖為晉煤集團華昱公司2018年8月建成投產的高硫煤潔凈利用年產百萬噸清潔燃料項目。
為了加快先進煤氣化工藝落地生根，晉煤集團9個大型氣化島項目建設全面推進。河南延化、湖北華強、江蘇恒盛、山東日月、江蘇雙多等9大型氣化島項目共投資約330億元，投運后可轉化晉煤集團原料煤931萬噸/年。此舉將助力晉煤集團走出無煙煤氣化的困境，無煙煤的“春天”將再次來臨。
圖為2020年1月10日晉煤集團與中國化學工程集團有限公司在太原簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。
鞏固和深化煤化聯動，走好“產業(yè)優(yōu)、質量高、效益好、可持續(xù)”的發(fā)展新路，推進“三爐并進”戰(zhàn)略，帶著爐子去賣煤、帶著爐子去賣氣，通過“建島+供氣”模式，集成行業(yè)優(yōu)秀要素資源，為目標用戶提供工業(yè)合成氣、燃料氣“氣源”和整套的技術支撐和一攬子服務……晉煤集團正在推動傳統(tǒng)煤化工產業(yè)高質量轉型發(fā)展上奮力蹚出一條新路來，努力為實現全國無煙碎煤的清潔高效利用貢獻“晉煤力量”，為全國高灰熔點碎煤氣化技術研發(fā)提供“晉煤方案”。
面向“十四五”，晉煤集團將繼續(xù)做強燃氣主業(yè)，主導非常規(guī)天然氣基地建設；鞏固煤炭產業(yè)的基礎地位，堅定走好減、優(yōu)、綠發(fā)展之路；鞏固延伸“煤－氣－化”產業(yè)鏈，打造煤化工產業(yè)品牌；進一步做大瓦斯發(fā)電規(guī)模，補強拓寬“煤－氣－化”產業(yè)鏈；聚焦“六新”突破，積極穩(wěn)妥布局新興產業(yè)，加快建設燃氣裝備制造基地，大力發(fā)展煤化工副產氣制氫，建設甲醇重整制氫、氫能重卡示范項目，推進山西地熱資源開發(fā)利用，開發(fā)無煙煤制備石墨烯、儲能電池負極材料，布局煤基化纖、塑料和有機硅化工新材料……探索無煙煤清潔高效利用和現代煤化工轉型升級的新思路、新方法、新途徑，晉煤集團一直在路上！
（范瑞芳 吳麗）
