国内熔渣分级气化技术取得新突破

    作为我国煤化工技术领域专家的达立科公司总经理顾大地，几年来一直悬着的心终于放下了。2001年由达立科公司、清华大学和丰喜集团共同开展专利研究并申请专利，2002年得到国家863项目支持(课题编号：2002AA529050)的非熔渣-熔渣分级气化技术前期研发工作完成了。2006年1月，一套全新的国产化煤气化装置，在丰喜集团临猗分公司顺利投产，并在2007年10月23日通过中国石油和化学工业协会组织专家为期72小时的现场考核，这意味着具有 我国完全自主知识产权的非熔渣-熔渣分级气化技术将正式进入市场，它将有利于改变我国在煤化工核心技术领域长期以来主要依靠国外公司技术的局面，而该项技术的成功推广经济社会意义重大，对我国社会经济实现又好又快发展将发挥重要作用。

    煤气化技术经济社会意义重大

    能源是现代人类社会不可或缺的重要物资之一。近年来，随着国际石油价格的一路飙升，以煤制油、生物质能等为代表的替代性能源及新能源项目已经成为世界各国政府和相关企业所关注的焦点。

    相对于石油和天然气而言，我国煤炭资源较为丰富，煤炭在我国一次能源消费中的比重高达70%。达立科公司总经理顾大地认为，正是由于目前国际石油油价的居高不下以及我国的资源蕴藏特点，使得煤气化技术在我国国内步入了迅速发展的快车道。谈到煤化工和煤气化技术，曾多年担当中国石化建设项目审查工作的顾大地言语激动，感慨万千。长期以来，由于我国在煤化工领域缺乏核心技术，国内企业只能通过支付巨额专利费来获得发展。经历了多次煤气化项目的引进和审查工作，顾大地为国内企业交付的专利费用而心痛。顾大地总经理坚信，随着我国科学技术日新月异的发展，通过技术创新和技术攻关，已经没有什么事情是实现不了的。这几天，顾大地总经理一直沉浸在无限的喜悦当中，他说，国内煤气化技术的迅速发展，打破了国外公司对我国在煤气化领域长期垄断的局面，不仅可以使国内相关企业的技术专利费用大幅降低，更重要的是保证了国家的能源安全。

    “人与自然，自然与环境和谐相处”是人类和谐社会的美丽画卷。非熔渣-熔渣分级气化技术属于煤的清洁利用范畴，实现了对硫的回收再利用，灰渣可以回收做建筑材料，实现了对资源的循环利用，使我国政府提倡的循环经济落到实处。作为清洁能源利用技术的以煤粉和煤浆为原料的熔渣气化技术，解决了千百年来煤炭利用过程中的环境污染问题和多煤种的选用问题，从而为后石油时代的来临做了相当实际的技术准备。目前，在国内煤化工行业的总体技术水平还不很高，大部分化肥企业仍然停留在固定床气化阶段。生产装置的污染严重，煤种的选择性较差。国内外的大量锅炉直接燃烧煤炭虽然较为简单，但污染问题又难于彻底解决。事实说明，无论是煤化工还是IGCC清洁煤燃烧技术，煤气化始终是必须解决的技术瓶颈问题。而非熔渣-熔渣分级气化技术的推出无疑为我国煤化工的整体水平的提高发挥重要作用，并在我国新能源的发展和环境保护方面产生积极社会意义。

    自主创新的非熔渣——熔渣分级气化技术

    创新是当今时代的主旋律，也是社会发展和进步的必然要求。作为我国煤化工领域的重要创新成果，由达立科公司、清华大学、丰喜集团共同拥有，由达立科公司经营的非熔渣-熔渣分级气化技术不但得到业内外各界的广泛关注，而且该技术也取得令人满意的实质性进展。

    据了解，非熔渣-熔渣分级气化技术主要原理是将煤炭加工成浆状，加压送入部分氧化气化炉中产生合成气。其原料(水煤浆、干煤粉或者其它含炭物质)通过给料机构和燃料喷嘴进入气化炉的第一段，采用纯氧作为气化剂，采用其它气体，如氧气或与氧气以任意比例相混合的二氧化碳、氮气、水蒸气等作为预混气体调节控制第一段氧气的加入比例，使第一段的温度保持在灰熔点以下；在第二段再补充部分氧气，使第二段的温度达到煤的灰熔点以上并完成全部的氧化过程。该项技术可以广泛应用于煤基新能源和煤炭的清洁利用项目等领域。顾大地总经理介绍说，与现有的粉煤气化技术相比较而言，非熔渣-熔渣分级气化技术具有本质上的不同。其创新点主要体现在两个方面：(1)氧气分级供给，使得气化炉内温度分布更加均匀，平均温度提高；氧气分级供给，使气化炉主烧嘴的氧气量可脱离炉内部分氧化反应所需的炭与氧的化学当量比约束，为主烧嘴降低炭氧比创造了条件；(2)由于氧气分级供给，为主烧嘴降低炭氧比创造了条件，该装置就有条件采用氧含量从0至100%的不同气体作为主烧嘴预混气体，由于装置采用了特有的预混程度控制技术调整火焰中心的温度、火焰中心距喷嘴端面的距离，故而降低了气化炉主烧嘴附近的温度，极大地延长了喷嘴的使用寿命。

    在2007年10月20日至23日的72小时的考核期间，专家们详细地考察了非熔渣-熔渣分级气化技术项目的煤场、磨煤制浆、煤气化、粗煤气净化及渣水处理等工序现场运行情况，并且对控制室、分析室、现场取样等岗位进行了全程监控。根据现场运行情况和数据分析，考核专家组认为：非熔渣-熔渣分级气化技术考核指标优于国外同类技术，是具有国际先进水平、自主知识产权的新型煤气化技术，并在示范工程中成功应用，取得显著效果。年生产能力为10万吨的甲醇生产装置于2003年在山西丰喜集团正式开工建设，2006年1月23日建成并一次开车成功。截止到2007年10月21日，累计运转637天，生产粗甲醇203369.88吨，运转率94.66%，平均负荷率88.66%(含停车时间，设计置为82.19%)。

    产、学、研一体化的成功运作模式

    经过72小时的现场考核，非熔渣-熔渣分级气化技术及其国产化装置得到了业界专家的认可。而该技术项目的产、学、研一体化的成功运作模式也赢得了在场的专家们连声称赞。顾大地总经理说，达立科公司作为在中关村注册的高科技企业，由创业之初的近乎零资产起步，发展成为目前煤化工技术领域的一个小小的，但是重要的企业，固然离不开公司全体员工的积极创新、顽强拼搏，但产、学、研一体化合作伙伴相互之间的真诚与信任、彼此间的精诚合作更是不可或缺的。事实上，以技术开发为主的达立科公司只不过在专利研究和工程设计方面多做了一些工作，清华大学完成了科研开发的主要任务，丰喜肥业集团临猗分公司高水平地完成了装置建设任务，在建设中还自主开发了渣水压力排放等配套技术，使这套装置的运行率、负荷率都达到了国内外的先进水平。

    实现科研成果的产业化才是真正的生产力。目前在我国科研院所、企业中有些科研成果还未真正转化成为生产力，具体表现为：科研成果一堆，获奖无数，但往往这些成果多数是理论与实际脱节，科研与生产脱节，开发与资金脱节。如何将这脱节的科研资金投入、科研项目开发以及科研成果产业化三者有机结合，把科研成果转化为社会生产力，长期以来一直是摆在企业经营、管理者和科研工作者面前的一道难题。

    “科研成果无法实现产业化”这样一道难解的题目，在达立科公司总经理顾大地面前似乎总是迎刃而解。翻开达立科公司的历史，我们可以看到该公司不论是早期开发的大颗粒尿素技术，还是目前的非熔渣-熔渣分级气化技术的产业化总是能够顺利实现。顾大地总经理真诚地说，这要感谢丰喜集团对达立科公司的信任和支持，他们为新技术提供了实现产业化的机会，并且在项目实施中做到了又好又快。同时，也非常感谢清华大学在科研开发方面的高水平工作，他们为新技术的研发付出了大量的艰辛和汗水，并且取得了丰硕的成果。

    “产、学、研三结合”是达立科公司的特点，是公司技术取得产业化成功的秘密。公司的一切研发工作的出发点和立足点是“产”，要保证作为“产”方的企业不承担太大的风险，而有实实在在的收益。正是以此为企业宗旨，创业之初的达立科公司就与清华大学、丰喜集团组成产学研团队，2002年春，大颗粒尿素第一套工业装置在山西丰喜集团临猗分公司一次开车成功，顺利投入生产。随后，达立科公司大颗粒尿素装置便遍地开花，在全国各地推广开来，至今已建成14套装置，第15套装置正在设计之中。在煤气化技术研发中，达立科公司从非熔碴-熔碴气化炉的专利研究开始，与清华大学、山西丰喜集团一起申请国家“863”项目(以清华大学为主)，经过三方共同努力，2002年8月被列入国家“863”发展计划(课题编号2002AA529050)，当年就得到了“863”的资金支持。其后清华大学完成了数学模型、冷态试验、热态试验、工艺包等多项工作，为该技术后来的产业化发展奠定了扎实的基础。顾总表示，达立科公司在产、学、研合作中遇到了两个极好的伙伴：清华大学和山西丰喜集团。清华大学技术实力有目共睹，共事的专家们更是兢兢业业。丰喜集团是一个改制后职工全体入股的企业，他们也多次和外方谈判，想引进国外装置，但是都因国外装置技术转让费太昂贵，而选择和北京达立科科技有限公司合作，顾总表示正是体制的原因，让企业有了对使用新技术的动力。而山西丰喜集团长期以来对国外煤气化技术的关注，对挑选国内技术方面有很强的判断能力和丰富生产经验。在产、学、研的团队中，三方合力方向一致：让国内自主知识产权的技术从纸面上、从实验室走向企业，尽快转化成为生产力，为中国的煤化工摆脱国外技术控制，走向健康发展而努力前行。而有市场意识的丰喜集团在合作中得到的是实实在在的经济效益。

    实践证明，以自主知识产权为依托，产、学、研相结合的一体化运作模式非常成功，并能与国外大公司同台竞争，后来居上是有可能实现的。展望未来，顾大地总经理表示他们的努力方向是通过整合各方的优势资源，实现强强联合，组建一支专业化项目管理队伍，为业主提供集可研、设计、建设和运营为一体的服务，为我国煤化工和煤气化事业发挥更大的作用。