图为某化工企业气化炉吊装施工现场。
自1882年世界首台鲁奇煤气化炉投产以来，目前全球已形成30多种不同类型的煤气化技术，工业应用前景较好的就有10多种。作为煤炭生产和消费第一大国，中国已引入国外主要先进煤气化技术，并成为世界上煤气化应用最活跃的国家。同时国内企业与研究单位也相继开发出多种适合国情并拥有自主知识产权的新型煤气化技术，至少有6种实现了工业化运行。
毫无疑问，中国已成为当今世界煤气化技术荟萃的“试验田”。那么，中国的新型煤气化技术推广应用情况到底怎样？面对如此丰富多样的技术，化工企业该如何科学选择？
现状： 国产技术毫不逊色
煤气化是煤化工的关键技术和龙头技术，核心是煤气化炉，包括固定床（移动床）、流化床、气流床3种类型，其中气流床成为当今煤气化技术发展的主流。近10年来，我国煤气化技术开发明显加快，相继开发成功清华气化炉、多喷嘴对置式水煤浆气化炉、航天加压粉煤气化炉、两段式干粉煤气化炉以及灰熔聚流化床粉煤气化炉等煤气化技术，形成了与国外技术竞相发展的局面。
“新型煤气化技术主要指粉煤加压气化技术和新型水煤浆气化技术。与固定床煤气化技术相比，新型煤气化技术在节能环保、煤种适应性等方面具有十分突出的优势。”中国化工信息中心副主任李中说，在此次煤气化技术/经济发展论坛上，国内自主煤气化技术与美国GE、壳牌、西门子GSP、科林CCG等国外先进技术同台竞技，各展风采。记者注意到，国产化技术毫不逊色，一些甚至达到国际领先水平。
“在第一代清华气化炉应用世界首个氧气分级气流床煤气化技术的基础上，我们又创新将燃烧凝渣保护和自然循环膜式壁技术引进气化领域，成功开发了新一代清华水冷壁气化炉，装置全部采用我国自主技术和国产设备，解决了水煤浆气化技术的煤种限制和高能耗点火问题，形成了世界第一个水煤浆水冷壁煤气化工艺。”清华大学盈德气体煤气化联合研究中心主任张建胜教授自豪地说，水冷壁保护结构水煤浆气化技术，具有水煤浆耐火砖和干粉水冷壁气化炉的优点，比如气化炉操作温度不再受耐火砖的限制，可以使用灰熔点更高的煤作为原料，煤种适应性更宽，覆盖了褐煤、烟煤到无烟煤全煤阶。
除此以外，清华水冷壁气化炉的水冷壁按照自然循环设计，强制循环运行。即便在停电、停泵等事故状态下无法强制供水，水汽系统仍可自然循环，水冷壁不会损坏，保证气化炉安全停车。采用水冷壁结构，也不必每年停车更换锥底砖和全炉向火面砖，单炉年运转可达8000小时以上。与其他水冷壁炉相比，清华水冷壁气化炉系统压力高50%～100%，粗合成气中H2含量高50%以上，后续变换、净化、合成等工序能耗降低，设备投资和运行成本大幅下降。
去年9月，清华水冷壁气化炉技术通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定，总体技术处于国际领先水平。
华东理工大学洁净煤技术研究所所长于广锁告诉记者，其多喷嘴对置式水煤浆气化炉由于采用四喷嘴对置设计，不存在短路物流现象，具有高效节能、碳转化率高等优点。今年4月，日处理煤2000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化技术通过了中国石油和化学工业联合会成果鉴定，专家给予高度评价，认为该成果创新性强，总体处于同类技术的国际领先水平。
中国华能集团清洁能源技术研究院研发的两段式干煤粉加压气化技术，创新采用两室两段多喷嘴反应、分级气化，有效气含量可达90%以上，碳转化率可达99%，而且煤种适应性好，可气化灰熔点1500℃以上的原料，包括次烟煤、烟煤、褐煤、无烟煤、石油焦等。“两段式干煤粉加压气化技术在我国首座IGCC示范电站——华能天津绿色煤电250WM级IGCC示范工程成功应用，气化炉日处理煤2000吨。2012年4月17日，气化装置点火投料，11月6日完成72+24小时连续运行，正式进入商业化运行。运行结果表明，冷煤气效率82%～84%，碳转化率超过99%。”华能集团清洁能源技术研究院院长许世森说。
“HT-L航天粉煤加压气化炉汇集了水煤浆及粉煤气化技术的优点，有效气含量可达90%以上，碳转化可达99%，单位氧耗低，对煤种要求低，而且设备全部实现了国产化。”航天长征化学工程股份有限公司总工程师卢正滔介绍说，自2008年航天粉煤加压气化装置首次试车成功至2012年5月上旬，在线运行的7台气化炉已使用或试烧过的煤种达数10种。其中神木煤、榆神煤和神华化工煤等煤质稳定，可以优化氧煤比等操作参数，碳转化率较高。
“我们上世纪80年代就开始探索灰熔聚流化床粉煤气化技术，先后完成系列中试、低压工业应用，并迈向加压技术示范。”中科院山西煤炭化学研究所粉煤气化工程中心总工程师徐奕丰说，2009年晋煤集团采用该技术建成世界首个劣质无烟煤甲醇合成油（MTG）示范项目，配备6台0.6MPa灰熔聚气化炉，单台气化炉日处理300～330吨高灰分、高灰熔点、高硫劣质的晋城无烟粉煤。投入运行后，冷煤气效率和有效气含量均超过70%。2011年4月，灰熔聚流化床劣质无烟煤粉煤气化技术与工业化示范项目通过技术鉴定，专家认为该创新成果为解决劣质无烟煤气化难题提供了新的技术路径，达到国际领先水平。
专家： 技术经济缺一不可
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