自主产权技术打造山东兖矿集团低碳之路

国家“863”攻关课题——新型气化炉

　　日前，《中国大型煤炭企业低碳经济发展模式研究》课题启动会在山东兖矿集团召开。该课题研究为兖矿集团发挥科技优势走低碳发展之路将作出经验性总结，在后危机时代，为中国煤炭大型企业低碳经济发展模式提供范本。

　　中国洁净煤技术分为煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化污染排放控制与废弃物处理四个领域十四项技术。长期以来，兖矿集团立足“产学研”高端，研发出一大批拥有自主知识产权的科技成果，基本涵盖这十四项技术，其中不乏世界领先的洁净煤技术。今年两会期间，兖矿集团董事局主席、党委书记耿加怀表示，兖矿集团发挥核心技术优势，已经形成了自主产权技术群。利用技术优势发展低碳经济是兖矿集团自身发展的需要，也是中国煤炭企业发展的方向。

　　洁净煤技术第一步

　　煤化工产业的源头是煤炭气化，兖矿集团是世界上唯一同时掌握水煤浆气化和粉煤加压气化技术的企业。水煤浆气化炉是在借鉴气化炉的鼻祖美国德士古公司的基础上进行改进，设计开发出对置式四喷嘴气化炉。该技术的掌握，不仅打破了美国企业垄断气化炉市场的局面，德士古公司还反过来向兖矿集团购买该项专利。

　　“十五”期间，多喷嘴对置式水煤浆气化技术已进入商业示范阶段。华东理工大学、兖矿集团有限公司共同承担“十五”国家“863”计划新型水煤浆气化技术，利用2台日处理1150吨煤的多喷嘴对置式水煤浆气化炉配套生产24万吨甲醇、联产8万千瓦发电，碳转化率高达98.8％，有效气成分提高2—3个百分点，CO2含量降低2—3个百分点，年节能量达到1.2万吨标准煤，达到世界领先水平。自2005年工业示范装置成功建设运行以来，该技术不断得到推广应用，正在建设和运行的有兖矿国泰、江苏灵谷、江苏索普、神华宁煤等13家企业，共计40台气化炉。现已投入工业运行的有5家企业，装置运行情况良好，技术指标先进。

　　多喷嘴对置式水煤浆气化技术打破了国外跨国公司对水煤浆气化技术的垄断，将为化肥行业的技术改造、煤炭液化、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产技术的发展提供龙头和关键技术。

　　IGCC和UCC兼顾效益与清洁

　　“十五”期间，兖矿集团建成了国内首个IGCC发电与甲醇联产系统。兖矿国泰化工有限公司根据甲醇和醋酸的正常生产过程中产生一定的弛放气及尾气的情况，充分发挥自身人才和技术优势积极的进行了节能技术改造，将排放的驰放气及尾气充分回收并送燃气轮机进行发电。另外，发电过程中产生的高温余热通过锅炉回收生产中压蒸汽，再用作下级化工生产或发电。该技术把洁净煤生产甲醇和高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统相结合，又有极好的节能环保性能，是一种有发展前景的洁净煤电、化技术。

　　2006年4月总投资15.8亿元的示范系统投入商业运行。联产系统总能利用率达到了57.16%，较同比甲醇、发电独立生产系统提高了3.14个百分点。供电效率、氮氧化物排放浓度、硫化物排放浓度等各项工艺指标良好，消耗指标均远远低于独立分产的指标。在运行过程中系统可靠、可柔性运行，即根据需要调整甲醇产量与发电的产量比。自2006年建成至2008年12月，该系统累计生产甲醇82.6万吨，燃气发电机上网发电量为9.2亿千瓦时，系统可用率逐年提高到93%，可靠性达97%，每年可使50万吨环保限采的高硫煤得以利用。这些实践首次证明了我国发展煤基多联产可行性。

　　中国工程院院士倪维斗表示：“毫无疑问，耦合了发电和化工的系统肯定比纯粹的IGCC发电和煤化工系统都要好。如果两者结合得好，把物质流、能量流的梯级利用做好，肯定效益好。”

　　超洁净煤技术（UCC）是继IGCC后兖矿集团在2009年收购澳大利亚菲利克斯公司后拥有的专利技术，UCC主要用于生产高纯度化学精煤，这种煤的灰分量小于0.1%，可成为天然气的替代燃料，具有十分显著的环保潜力和经济优势：它在燃气蒸汽涡轮联合循环发电机上的应用可减少20%-30%的温室气体排放；此外，它能将燃料发电的转换效能提高至50%-55%，而相比之下澳大利亚发电厂的平均燃煤转换率仅为33%-35%。目前UCC能源公司已在新南威尔士猎人谷地区开展了试运行测试，生产出的超洁净煤被送至日本进行评估，评估结果显示该产品在燃气涡轮连续运转时具有十分理想的效能。