?一、技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)煤氣化技術(shù)概況
煤氣化技術(shù)是指煤在高溫條件下與氣化劑反應(yīng),使固體燃料轉(zhuǎn)化成氣體燃料的技術(shù)。氣化劑通常為水蒸氣、氧氣(或空氣)和CO2。氣化后的主要產(chǎn)物是粗煤氣,其主要組成有CO、H2、CH4、CO2、H2O等。此外,還有硫化物、烴類化合物和其他微量成分等副產(chǎn)物。
煤氣化技術(shù)的發(fā)展有著較長的歷史,特別是自20世紀(jì)70年代石油危機(jī)以來,世界各國廣泛開展了煤氣化技術(shù)的研究。在不同路線的煤氣化技術(shù)中,按照煤的進(jìn)料形態(tài)可分為塊煤氣化、碎煤氣化和粉煤(或水煤漿)氣化三大類。一是塊煤氣化技術(shù)。煤從爐頂加入,氣化氣體從爐底加入,氣流升力不會致使固體煤塊相對位置發(fā)生變化,因此也被稱為固定床造氣。這項(xiàng)技術(shù)歷史悠久,技術(shù)成熟,但單爐能力小,副產(chǎn)物多,煤種適應(yīng)性差。二是碎煤氣化技術(shù)。氣化氣體從爐下部進(jìn)入爐內(nèi),與碎煤形成流化狀態(tài),被稱為流化床造氣。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是煤種適應(yīng)性強(qiáng),雖然其發(fā)展歷史很長,但進(jìn)展并不大,主要原因在于高溫流化床一些基本問題尚待解決,且副產(chǎn)物多。三是粉煤加壓氣化技術(shù)和新型水煤漿氣化技術(shù)。原料(粉煤、水煤漿或其他含碳物質(zhì)等)通過給料裝置進(jìn)入爐內(nèi),發(fā)生并流式燃燒和氣化反應(yīng),被稱為氣流床造氣。該技術(shù)單爐能力大,副產(chǎn)物少,且煤種適應(yīng)性強(qiáng),是當(dāng)前國內(nèi)外有關(guān)機(jī)構(gòu)都在集中力量研究和發(fā)展的煤氣化技術(shù)。
先進(jìn)煤氣化技術(shù)主要指粉煤加壓氣化技術(shù)和新型水煤漿氣化技術(shù),亦稱新型煤氣化技術(shù)。先進(jìn)煤氣化技術(shù)既是新型煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭技術(shù),也是大幅提升合成氨等傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)水平的基礎(chǔ)技術(shù)之一。與固定床煤氣化技術(shù)相比,先進(jìn)煤氣化技術(shù)在節(jié)能環(huán)保、煤種適應(yīng)性等方面具有十分突出的優(yōu)勢。以合成氨為例,與傳統(tǒng)的常壓固定床氣化工藝相比,在相同煤原料下,先進(jìn)煤氣化技術(shù)可以使合成氨的噸產(chǎn)品能耗平均降低0.22噸標(biāo)準(zhǔn)煤;在高溫達(dá)到1400攝氏度的氣化溫度下,有機(jī)污染物將完全被分解,減少污染物排放;煤種適應(yīng)范圍大大拓寬,可以提升煤炭資源的綜合利用水平和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該技術(shù)的發(fā)展使得煤炭利用領(lǐng)域大大拓寬,不僅可以形成聯(lián)合循環(huán)工藝,以潔凈方式替代煤直燃鍋爐發(fā)電,而且可以向下游發(fā)展,生產(chǎn)醇、醚、烴類產(chǎn)品及內(nèi)燃機(jī)燃料,有效替代石油產(chǎn)品,為我國的能源安全提供一種切實(shí)可行的選擇。
(二)應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,我國采用常壓固定床氣化技術(shù)的氨醇生產(chǎn)能力共有3000萬噸/年左右,約占以煤為原料的氨醇生產(chǎn)能力的70%。這類技術(shù)相對比較落后,其單位產(chǎn)品能耗相對較高,污染比較嚴(yán)重,對煤種的要求也比較苛刻。相對于常壓固定床氣化爐,在我國合成氨、甲醇等煤化工行業(yè)中,先進(jìn)煤氣化技術(shù)應(yīng)用的數(shù)量還比較少。目前,我國引進(jìn)了如殼牌(Shell)煤氣化技術(shù)、德士古(GE Texaco)煤氣化技術(shù)、GSP煤氣化技術(shù)等,同時(shí)國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)煤氣化技術(shù),如航天爐技術(shù)、多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)、清華爐技術(shù)等,都已建成了一定數(shù)量的工業(yè)化裝置,并有數(shù)十臺氣化爐投入實(shí)際運(yùn)行,具備全面推廣的條件。例如多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)已在神華寧煤、江蘇索普、寧波萬華和安徽華誼等7家企業(yè)的15臺氣化爐投運(yùn);航天爐技術(shù)已經(jīng)相繼在河南濮陽和安徽臨泉一次投料試車成功,并通過了中國石油和化工聯(lián)合會組織的技術(shù)鑒定,目前國內(nèi)已有10 多家企業(yè)22臺氣化爐投運(yùn)或在建;清華爐技術(shù)在山西豐喜肥業(yè)(集團(tuán))股份公司的10萬噸/年甲醇項(xiàng)目上成功應(yīng)用,通過了國家發(fā)改委的技術(shù)鑒定,目前已有6家企業(yè)14臺氣化爐在建。
(三)存在問題
先進(jìn)煤氣化技術(shù)在大規(guī)模推廣方面還存在一些問題和困難。一是現(xiàn)有常壓固定床煤氣化爐進(jìn)行先進(jìn)煤氣化技術(shù)改造需要較大的資金投入。目前我國有幾百家合成氨企業(yè),其煤氣化技術(shù)大多比較落后,還存在大量的常壓固定床氣化爐。這些企業(yè)迫切需要一種投資不大、技術(shù)先進(jìn)的煤氣化技術(shù)來進(jìn)行改造,從而實(shí)現(xiàn)原料煤的本地化,促進(jìn)我國煤炭的清潔、節(jié)約和高效利用。相對于常壓固定床煤氣化爐,先進(jìn)煤氣化爐投資還比較大。二是煤氣化技術(shù)的應(yīng)用企業(yè)對于先進(jìn)煤氣化技術(shù)的認(rèn)識還需要一個過程。尤其國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)煤氣化技術(shù)是最近5-6年內(nèi)陸續(xù)研制成功并工業(yè)化應(yīng)用的,與國外先進(jìn)煤氣化技術(shù)的推廣程度和認(rèn)知程度相比還有一定的差距。
二、指導(dǎo)思想、原則和目標(biāo)
(一)指導(dǎo)思想
堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),認(rèn)真貫徹落實(shí)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)基本國策,按照《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》(國發(fā)[2011]26號)和《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃(2011-2015年)》(國發(fā)[2011]47號)、《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》(工信部規(guī)[2012]3號)、《石化和化學(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》(工信部規(guī)[2011]583號)有關(guān)要求,以提高能源資源利用效率為核心,以企業(yè)為實(shí)施主體,充分發(fā)揮財(cái)政資金的引導(dǎo)作用,促進(jìn)節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)在重點(diǎn)行業(yè)的全面推廣應(yīng)用,不斷增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力,促進(jìn)合成氨等煤化工行業(yè)的節(jié)能減排工作。
(二)基本原則
1.堅(jiān)持企業(yè)主體原則。企業(yè)是節(jié)能降耗的責(zé)任主體、實(shí)施主體和受益主體,要通過加強(qiáng)政策導(dǎo)向和信息引導(dǎo),發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用,調(diào)動企業(yè)自主實(shí)施節(jié)能技術(shù)示范和技術(shù)改造的積極性,推動先進(jìn)煤氣化節(jié)能技術(shù)在合成氨等煤化工行業(yè)中的應(yīng)用。
2.堅(jiān)持整體推進(jìn)與分年度實(shí)施相結(jié)合。方案的實(shí)施堅(jiān)持統(tǒng)籌安排、整體推進(jìn),并結(jié)合資金安排、市場環(huán)境及企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營情況,分年度、分步驟組織實(shí)施,確保先進(jìn)煤氣化技術(shù)在合成氨等煤化工行業(yè)穩(wěn)妥有序的推廣。
3.等量置換原則。方案的實(shí)施要堅(jiān)持新增產(chǎn)能與淘汰落后產(chǎn)能等量置換的原則,鼓勵合成氨等煤化工企業(yè)采用先進(jìn)煤氣化技術(shù)進(jìn)行改造,及時(shí)淘汰落后技術(shù),對實(shí)現(xiàn)國家今后一段時(shí)期內(nèi)所承諾的節(jié)能減排約束性指標(biāo)給予支撐。
4.因地制宜原則。我國煤質(zhì)南北不同,適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性差異較大,不同種類的先進(jìn)煤氣化技術(shù)所適合的煤種有一定的差異,具體項(xiàng)目的實(shí)施主體應(yīng)當(dāng)因地制宜,根據(jù)所能得到的煤種的特點(diǎn),從企業(yè)生產(chǎn)全流程的角度做綜合性經(jīng)濟(jì)評價(jià),選擇合適的先進(jìn)煤氣化技術(shù)。
(三)建設(shè)目標(biāo)
在5年(2011-2015年)內(nèi),選擇19家左右的以煤為原料的大中型合成氨等煤化工企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,形成一定規(guī)模的以先進(jìn)煤氣化技術(shù)為龍頭的煤氣化能力,爭取替代780萬噸常壓固定床煤氣化能力,實(shí)現(xiàn)年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤171萬噸。
三、主要內(nèi)容
(一)范圍和條件
先進(jìn)煤氣化節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目選擇條件主要如下:
1.以煤炭為原料的大、中型合成氨等煤化工企業(yè)(折合氨醇產(chǎn)能≥30萬噸/年);
2.企業(yè)技術(shù)力量強(qiáng),經(jīng)營狀況好,具有一定的技術(shù)和資金實(shí)力;
3.項(xiàng)目實(shí)施后形成的節(jié)能能力≥6.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年。
(二)建設(shè)內(nèi)容
建設(shè)煤炭氣化裝置,包括備煤、氣化、灰渣水處理等裝置,裝置規(guī)模和數(shù)量由項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模決定。
1.備煤裝置
符合要求粒度的原料煤由原料貯運(yùn)系統(tǒng)通過輸送機(jī)經(jīng)破碎篩分系統(tǒng)進(jìn)入磨煤系統(tǒng)原煤倉,煤倉中的原料煤通過稱重給煤機(jī)送入磨煤機(jī),將制備合格后的粉煤或水煤漿送貯倉中貯存,以備后續(xù)氣化使用。整套設(shè)備主要包括原料煤貯運(yùn)系統(tǒng)、破碎篩分系統(tǒng)、稱重計(jì)量系統(tǒng)、磨煤系統(tǒng)、煤漿攪拌系統(tǒng)、粉煤或水煤漿輸送系統(tǒng)等。
2.氣化裝置
將干粉煤或水煤漿、氧氣輸送至氣化燒嘴。在氣化爐燃燒室內(nèi),粉煤或水煤漿與氧氣在一定的溫度和壓力下發(fā)生氣化反應(yīng),生成粗合成氣、液態(tài)爐渣和細(xì)固體顆粒,然后進(jìn)入激冷室,經(jīng)除渣降溫后,從氣化爐進(jìn)入洗滌塔。整套設(shè)備主要包括煤和氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、氣化爐、合成氣洗滌系統(tǒng)、氣化蒸汽/水系統(tǒng)、儀控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。
3.灰渣水處理裝置
濕的合成氣進(jìn)入合成氣洗滌塔,將大部分夾帶的固體從氣體中除去,干凈的合成氣送往后續(xù)工序。整套設(shè)備主要包括閃蒸系統(tǒng)、沉降系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、余熱回收及除氧系統(tǒng)、儀控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。
(三)實(shí)施進(jìn)度
實(shí)施期為5年,即2011至2015年。
(四)項(xiàng)目投資估算
計(jì)劃在約19家以煤為原料的大、中型合成氨等煤化工企業(yè)中開展先進(jìn)煤氣化技術(shù)改造,預(yù)計(jì)總投資為100億元。
四、組織實(shí)施
(一)組織單位
工業(yè)和信息化部,各省、自治區(qū)、直轄市及計(jì)劃單列市、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工業(yè)和信息化主管部門。
(二)實(shí)施主體
符合條件的企業(yè)。
(三)參與單位
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會、中國氮肥工業(yè)協(xié)會、有關(guān)先進(jìn)煤氣化技術(shù)持有單位、設(shè)計(jì)單位等。
五、配套措施
(一)加大對企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造的支持力度
積極落實(shí)國家已出臺的促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排的各項(xiàng)財(cái)政、稅收優(yōu)惠政策,加大對企業(yè)現(xiàn)有常壓固定床煤氣化裝置及其相關(guān)部分技術(shù)改造的支持力度,對合成氨等煤化工行業(yè)采用先進(jìn)煤氣化技術(shù)替代常壓固定床氣化技術(shù)的企業(yè)給予優(yōu)先支持。
(二)完善多元化的企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造投融資機(jī)制
發(fā)揮財(cái)政資金的引導(dǎo)和示范作用,對實(shí)施本方案的項(xiàng)目優(yōu)先給予中央預(yù)算內(nèi)資金和財(cái)政獎勵資金的支持。同時(shí),鼓勵各級財(cái)政資金加大對實(shí)施本方案中項(xiàng)目的支持力度,引導(dǎo)各類金融機(jī)構(gòu)加大對企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目的信貸支持,鼓勵企業(yè)通過市場渠道籌集節(jié)能減排資金。
(三)加強(qiáng)對先進(jìn)煤氣化技術(shù)技改項(xiàng)目的監(jiān)督管理
工業(yè)和信息化部將會同相關(guān)部門,按照國家固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定,加強(qiáng)對項(xiàng)目建設(shè)的跟蹤和管理,定期組織項(xiàng)目實(shí)施情況監(jiān)督檢查,及時(shí)組織項(xiàng)目竣工驗(yàn)收,對項(xiàng)目節(jié)能效果和實(shí)施水平等進(jìn)行后續(xù)評估,確保項(xiàng)目進(jìn)度、工程質(zhì)量和資金使用符合國家有關(guān)要求并實(shí)現(xiàn)預(yù)期節(jié)能效果。
(四)完善技術(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范
工業(yè)和信息化部將會同標(biāo)準(zhǔn)主管部門、有關(guān)行業(yè)協(xié)會制訂先進(jìn)煤氣化技術(shù)節(jié)能減排評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范,為相關(guān)技術(shù)改造項(xiàng)目的能效評估、監(jiān)督管理、竣工驗(yàn)收等工作提供支撐。
附件:先進(jìn)煤氣化節(jié)能技術(shù)推廣實(shí)施項(xiàng)目表
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先進(jìn)煤氣化節(jié)能技術(shù)推廣實(shí)施項(xiàng)目表
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序號 | 企業(yè)名稱 | 氨醇總產(chǎn)能(萬噸/年) | 節(jié)能量? (萬噸標(biāo)煤) |
1 | 陽煤集團(tuán)太化公司 | 54 | 11.9 |
2 | 四川煤氣化有限責(zé)任公司 | 60 | 13.2 |
3 | 河南煤業(yè)新鄉(xiāng)中新化工有限責(zé)任公司 | 36 | 7.9 |
4 | 河南晉開投資控股集團(tuán)有限責(zé)任公司 | 60 | 13.2 |
5 | 陽煤恒通化工股份有限公司 | 60 | 13.2 |
6 | 江蘇華昌化工股份有限公司 | 36 | 7.9 |
7 | 河南晉開綠宇化工有限公司 | 36 | 7.9 |
8 | 江蘇德邦化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司 | 36 | 7.9 |
9 | 云南玉溪新銀河化工有限公司遷建工程 | 36 | 7.9 |
10 | 河南晉開延化化工公司 | 36 | 7.9 |
11 | 中國昊華集團(tuán)宣化有限公司 | 36 | 7.9 |
12 | 冀州市銀?;视邢挢?zé)任公司 | 36 | 7.9 |
13 | 河北東光化工有限責(zé)任公司 | 30 | 6.6 |
14 | 黑龍江黑化集團(tuán)有限公司 | 36 | 7.9 |
15 | 鄭州煤炭工業(yè)集團(tuán)潁青化工有限公司 | 30 | 6.6 |
16 | 河南省中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司 | 30 | 6.6 |
17 | 智勝化工股份有限公司 | 36 | 7.9 |
18 | 江蘇恒盛化肥有限公司 | 60 | 13.2 |
19 | 山東明水大化集團(tuán) | 36 | 7.9 |
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