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黄斌告诉记者,目前,国内搞的新型煤气化技术以模仿居多,没什么进一步创新,也没有根本性变化,多年的煤气化技术应用、改进,对煤种适应性、气化流程等认识越来越统一,应用也越来越趋向几个技术种类。
煤气化技术种类众多,还有多家单位在搞技术研发,建设中试、工业化装置,今后的应用空间还大不大?是否有必要再搞?对此,煤气化技术全国煤化工设计技术中心主任、中国工程设计大师李大尚向记者表示,技术总要进步,而且煤气化技术还有进一步优化的空间。比如,如果在煤气化过程中加入催化剂或者什么元素,直接在气化过程中进行甲烷化,这样就能省去后面的甲烷化过程,煤制天然气的投资、成本就能大幅降低;此外,净化流程也需要新的工艺。
李大尚指出:“煤气化技术如果单纯地变个花样,与现在应用的技术大同小异,没什么创新改进,在技术应用种类集中的情况下,就没有意义了。”
工程设计创新亟待加强
去年,大唐克旗煤制天然气项目、新疆广汇煤化工项目,因煤质问题造成气化炉内壁腐蚀,影响了煤气化炉长周期运行,甚至被迫停产检修。之后问题虽然得到解决,但是这不仅再次引发了业界对煤质影响力的关注,而且也暴露出了工程设计的弊端。
据郑万德介绍,大唐克旗煤制天然气、新疆广汇煤化工项目所用的碎煤加压气化炉引进到国内应用几十年了,以前没有出现过腐蚀而导致停产,腐蚀现象是最近几年才出现的。这是因为以前所用的煤是地下深层煤矿,该煤质对应的气化炉材质是Q245R,最近几年都是大量开采的露天煤矿,这样的煤比较年轻,接近褐煤和贫煤,煤的热值低,固定碳含量低到45%,碱金属含量超标,全硫元素大于1%,这样的煤质已经和Q245R不匹配了,所以导致了气化炉腐蚀。目前,只有镍基合金NS336和褐煤煤质匹配,气化炉发生腐蚀的速度慢一点。郑万德认为,一个煤化工项目应该通过煤质和目标产品确定气化技术,气化设备要重新设计,和煤质要相匹配。
中国天辰化学工程公司原副院长孙正泰向记者表示,煤质直接影响着气化系统长周期、满负荷稳定运行,当前有的项目工程优化设计与长周期安全、稳定、满负荷、优质运行要求还有差距,煤质金属元素、氯离子含量、酸性气化物、碱性气化物对气化操作影响研究滞后,有的装置能连续运行,但是装置的指标没有达到最优化,后面的冷却、净化也没有达到要求,灰尘除不掉,给连续运行带来麻烦。
兖矿内蒙古荣信化工有限公司技术部部长张志东还告诉记者,目前煤化工项目确实存在只按规范设计不考虑实际操作的问题。有的设计院的设计人员甚至根本没到过现场,完全按照规范照搬照抄,对EPC总承包装置更是这样,净化装置也存在这样的问题,在实际生产出现问题后,往往头痛医头,脚痛医脚。
多位业内专家表示,前两年煤化工热,项目多,设计院项目设计技术创新不足,甚至对新的技术都不知道,有的项目开车后才发现煤质不符,有的项目建成后,工序之间能耗不平衡。
孙正泰指出,目前我国煤气化技术虽然先进,技术水平达到了国际领先水平,但是整个工程化还处于初级阶段,煤气化工程要进一步优化,生产管理要精细化,源头上需要专利商、设计院首先改进。比如重视研究煤种的适应性,然后根据实际情况调整软件、硬件,提出设计操作条件。要按照最差的煤种设计,这样好的煤种都能适应。硫含量高的煤,脱硫装置的能力就要设计大一些;煤的灰分高,气化炉的气化能力就要设计大一些。
据记者了解,目前,有的气化炉虽实现了长周期、满负荷、稳定运行,但是运行指标不是最优的,有的根本达不到所提供的技术方案中的指标。为此,业内有不少人士对一些气化炉的真实运行情况提出质疑:碳转化率真的有那么高吗?比氧耗、比煤耗真的有那么低吗?
多位业内人士向记者证实,目前运行的粉煤气化炉,有的所排细灰中的含碳量高达45%,实际碳转化率只有94%,远低于其设计值99%的碳转化率,而气化炉实现了长周期、满负荷稳定运行,煤化工企业对这些指标的优化就忽略了。
中船重工711所副总工程师张先裕认为,目前,一些粉煤气化炉流场、烧嘴设计还存在缺陷。
孙正泰告诉记者,这既有生产操作问题,也有设计优化问题,从源头上首先需要专利商、设计院发现问题后不断改进、不断优化。
华东理工大学洁净煤技术研究所所长于广锁则表示,目前,国内一些煤气化技术欠缺基础研究,煤气化技术的开发过程需要技术支撑,一般要从概念形成,经过小试、中试、工业化示范的过程,最终进入工业化应用。没有基础研究,出现问题后,改进的难度大,周期也比较长。
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