粉煤加压气化制备合成气新技术把煤“吃干榨尽”

课题描述：粉煤加压气化制备合成气新技术

点评专家：马驰(科技部研究中心研究员)

张鸣林(兖矿集团副总经理、煤化公司总经理)

中国煤炭工业协会会长王显政3月14日在“2008中国国际煤炭大会”上说，到2010年我国煤炭需求量将超过30亿吨。目前，煤炭已占我国一次能源生产总量的76%、社会消费总量的69%。

其实，在未来的二三十年里，以我国为代表的部分发展中国家将完成城市化、工业化和消费升级的进程，这些国家对能源消费需求将持续增长，我国对能源的需求比任何时候都强烈。而我国的能源结构尤为特殊，在未来的30到50年内，我国能源结构不可能摆脱以煤为主的局面。

面对快速增长的能源需求，我们的一个必然选择是要发展煤化工产业和技术，通过煤炭的气化或液化，提高煤炭气化的比例，使二氧化碳得到利用，使硫能得到全部回收，实现联合生产体系，最终实现洁净煤的利用。

新技术节氧、节煤、高效

兖矿集团麾下的兖矿鲁南化肥厂2004年12月宣布，“十五”国家重点科技攻关课题———粉煤加压气化制备合成气项目取得重大进展。该课题由兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、华东理工大学、中国天辰化学工程公司共同完成。与水煤浆气化相比，粉煤气化具有较明显的节氧、节煤、有效气成分高等优势，能广泛应用于化工产品的生产、煤间接液化、氢能源、燃料电池等诸多领域。

在兖矿鲁南化肥厂成功运行的粉煤加压气化制备合成气新技术，基础设施先进，施工设计质量优秀，装置运行安全稳定。经过两个多月的10多次开停车，600多个小时的试烧运行，特别是72小时专家的现场考核，取得可喜成果。中试装置处理能力为15—45吨煤/天，操作温度1300—1400℃，各项技术指标优越，有效气成分89%—93%，碳转化率高达98%—99%，冷煤气效率≥84%，达到了国际先进水平。

2005年6月，经对原有中试装置进行调整和改造，进行了以二氧化碳为输送介质的粉煤加压气化研究。装置投运后中试气化温度约1350℃，合成气中氮气含量由氮气输送时的大约5%减少到1%以下，有效气成分为90%—95%，获得了重要的运行数据。

据介绍，迄今为止，以二氧化碳为输送介质的粉煤加压气化数据在国际上未见报道，这项重要的研究进展对于提升粉煤加压气化技术的先进性，拓展其应用领域，生产甲醇、二甲醚、醋酸、烯烃等以及重要石油化工替代产品的龙头技术开发具有重要意义。专家点评：

煤气化技术是发展煤基化学品生产、煤基液体燃料(合成油品、甲醇、二甲醚等)、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池、直接还原炼铁等过程工业的基础，是这些行业的公共技术、关键技术和龙头技术。

该技术的产业化成功，打破了国外公司在大型煤气化技术上的垄断，实现了我国具有自主知识产权的大型煤气化技术零的突破，为推动我国能源结构调整和相关产业的发展提供了技术支撑，是实现资源可持续、能源有保障、环境零污染的循环经济的重要途径，是保障国家能源安全，促进国民经济和社会科学发展的重要技术。对建立能源节约型、环境友好型和谐社会具有重要意义。同时，可以大大降低我国企业应用这项技术的成本，能产生巨大的经济效益。

打破国际技术垄断

目前，国际上有代表性气流床气化技术主要有美国GE，荷兰壳牌公司和德国未来能源公司(GSP)的粉煤加压强化技术。我国粉煤加压气化技术的中试成功，打破了国外跨国公司对粉煤气化技术的垄断，大大缩小了与国际先进水平的差距，为我国能源和煤化工市场提供了新的选择。

粉煤加压气化制备合成气新技术可为我国大、中、小型以煤为原料的化肥厂改造提供可靠的技术支撑，并在技术转让方面降低成本。该技术还与我国的能源结构相适应，有利于国民经济的可持续发展。专家点评：

科技部主持的课题验收专家委员会认定“该技术具有自主知识产权，填补国内空白，工艺指标达到了国际先进水平”。“粉煤加压气化制备合成气新技术”还被煤炭工业技术委员会列入2004年度煤炭工业十大科技成果。

实现产学研大合作

有专家认为，大型化工研究的特点是投入资金数量巨大和周期长，工业化推广难度大。作为新技术，即使没有问题，因为研发和配套装置投资巨大———高达几千万甚至上亿元，客户对失败风险的担忧成为新技术研发和推广的主要困难。

同样是大型化工研究，粉煤加压气化制备合成气新技术和新型(多喷嘴对置式)水煤浆气化炉，经过短短的两个五年科技攻关就获得了成功。之所以在如此短的时间内，掌握了两种煤气化的关键技术，并使研究成果实现产业化，结束国外煤气化技术在我国长达一个多世纪的垄断，完全得益于国家科技计划支持下的高校、企业、设计院强强联合的产学研结合的攻关体系。正是这支产学研结合的攻关团队，攻克了粉煤气化技术研发、中试中遇到的一个又一个技术难关，成功研发出新型(多喷嘴对置式)气化炉，建成水煤浆气化中试装置，运行指标超过引进技术。

市场经济体制下，企业应该是科研投资、技术创新的主体。兖矿集团与华东理工大学成