新中国改革开放以来,勤劳、智慧的中国人民从引进、学习国外先进技术开始,逐步改善着各行各业的生产状况,其中不乏经过创新发展,把更先进的技术返销到当初引进技术的国家。鲁南化肥厂(以下简称“鲁化”)就是其中一列。
1988年,鲁化从美国Valero能源公司引进德士古技术,2009年,鲁化把多喷嘴水煤浆气化技术又返销到Valero能源公司,开启了中国向发达国家出口先进清洁能源化工技术的先河。
如今,多喷嘴水煤浆气化炉在国内外建成172套装置,使中国煤化工成本由引进时的立方有效气15—16元,降到3—4元!
本报记者 刘相华
通讯员 吴玉华
为什么选择鲁化
“德士古技术落户在鲁化,当时的化工部是经过慎重考量的。”兖矿国拓科技工程股份有限公司董事长郭宝贵说,“鲁化有技术基础,职工也特别认真能干。”
“三五”期间,为解决南粮北调,发展农业生产,国家计委批准在全国建设8个中型氮肥厂,鲁化就是其中之一,1967年动工,1972年投产。当时,氮肥厂采用国产固定层焦气技术,规模较小,燃料单一,污染严重。
改革开放,土地承包到户,农民的积极性空前高涨,致使氮肥出现紧缺。化工部意识到问题的严重性,想法尽快解决。出访美国时,化工部领导了解到美国德士古水煤浆气化技术非常先进,决定引进这套技术,改变中国氮肥企业生产尿素的原料路线。
“引进这套先进的技术装备,交给哪家企业?化工部领导犯了踌躇。”郭宝贵说,“好多家企业都在抢这个项目。”
鲁化是一座年产6万吨合成氮、11万吨尿素的中型氮肥厂。当时,8家氮肥厂工艺流程技术都不成熟,特别是净化工艺一直不过关,生产较为被动。为此,化工部组织专家教授在鲁化联合攻关,1978年取得气体净化无毒脱碳新技术等一批重大科技成果。鲁化近水楼台于1976年率先达产达效,其他7家氮肥厂也因分享这项科技成果而先后达产。随后几年,鲁化在产量、效益、消耗等方面都保持全国第一,用离子交换法生产高纯度碳酸钾,获得1978年中国科学大会奖,净化工艺攻关获得山东省1978年科学大会一等奖。
“鲁化在科技攻关中尝到了甜头,化工部也认识到鲁化有技术基础,决定引进的德士古技术装备落户鲁化。”郭宝贵说。
三次国产化工艺技术攻关
1988年,鲁化新建的德士古水煤浆加压气化及气体净化制合成氨、尿素工程列入国家重大节能科技攻关项目。
这个项目是上世纪80年代国际煤化工新技术,世界第五套、国内第一套,在我国属于工业示范装置。在建设中,除了购买许可证,由外商提供基础设计、引进部分关键性设备材料外,其余工程设计、设备制作与安装、直到试车投产,都由鲁化完成。
“由于是国内第一套,化工部要求采用国产设备,实验成功后在国内推广。到1993年3月投料,我们从工艺上进行了三次大的设备国产化攻关。”郭宝贵说,“资金非常有限,国产化可大大降低建设成本。”
郭宝贵介绍,这三次大的工艺攻关,第一次是工艺流程的攻关。化工企业,除了管子就是罐子,一条条管道、一个个罐体,需要无数个接头,直的、弯的,该用什么样的材质,多大的尺寸最合适,需要攻关验证。第二次是设备装备的技术攻关,哪些必须用进口的,哪些可以国产替代,也要实践。第三次是自动控制攻关。主要在仪器、仪表、阀门等领域。“这三次工艺技术攻关,每次都有重点,每次也都互相牵连,牵一而动百。”
1993年3月,万事俱备,只等投料了。化工部非常重视,各路专家也都达现场。第一次投料3小时后出了问题:漏料!经检查是法兰出了问题。高温高压和湿潮环境下,法兰很快被击穿。全部更换!“老外两手一摊:半月完不成!我们不信邪,召集全厂职工,分工分段负责连夜干,一夜就更换完毕。老外彻底傻眼!”郭宝贵高兴地说。
鲁化还成立“国产化办公室”,围绕国产设备联合攻关。煤浆泵、工艺喷嘴、耐火砖、关键的阀门等,德士古规定必须从指定的外国厂家引进,“我们憋着一股气,不能全听他们的!”煤浆泵,由上海两企业联合攻关拿下,烧嘴,国内一民营厂家生产,水处理,与中石油水处理中心联合研制水处理剂,耐火砖起先由法国进口,后来全换成国内产品。特别是渣水系统的阀门,用量大损耗快,鲁化找到一家企业联合一名专家攻关,破解了关键技术,最终也实现了国产化。1993年8月,德士古气化技术工艺全流程打通,国产化设备达到95%!
产学研结合的结晶
“德士古采用烟煤也就是高硫煤做燃料,符合中国国情。当时国内1/6的煤是高硫煤,我们采用德士古技术,改无烟煤为烟煤,大大降低了成本,我们试烧混烧多种烟煤,有时多达6种烟煤混烧,在这方面取得丰富的经验。”郭宝贵说,“德士古技术是单喷嘴,很难实现大型化,而当时的中国国情急需大型化生产。”1983年毕业于东北工学院的他,参加了项目建设,项目建成后调任计控处仪表控制科担任主管工程师,并主持工作。
“鲁化对水煤浆气化技术理解比较深,兖矿自身也有强大的机械设备配套制造能力。”郭宝贵说,“华东理工大学同时在水煤浆气化技术和粉煤气化技术两条战线上推进,要实现产业化,必须要找到合适的企业伙件。”
双方一拍即合,联合技术攻关。2000年,“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉”列入国家863计划,在鲁化建成第一个日投煤22吨的中试装置,2000年10月,该装置通过石油和化学工业局的技术鉴定验收,专家认为,该技术在消化吸收德士古技术基础上,通过自主创新超越了原有技术,达到国际领先水平。
2005年10月,第一个多喷嘴对置式水煤浆气化技术商业示范项目在兖矿国泰化工公司投入运行。项目采用两台日投煤量1150吨、压力4.0Mpa的多喷嘴气化炉,年产24万吨甲醇,联产71.8MW发电。12月通过中国石油和化学工业协会168小时现场考核。2006年,国泰生产甲醇23.6万吨,第一年就基本达到设计能力,表明该技术成熟可靠。2007年4月实现稳定连续运行68天,工艺烧嘴连续使用83天,创造了该种炉型连续运行新纪录,同时实现了带压连投技术。
“这是典型的产学研结晶!”郭宝贵说,“经过检验表明,在同煤种、同等操作环境的情况下,该技术的碳转化率达到98.8%,每年能够节约纯氧2000万立方米,节约标准煤1.8万吨,完全达到国际先进技术水平。”
技术转让费用已突破6亿元
“从此以后,中国的煤化工不再受制于人!”郭宝贵说,“煤化工成本由引进时的立方有效气15—16元,降到2005年研制成功时的13—14元,到如今的3—4元!国外的设计理念、安全理念和管理理念,都对我们煤化工产业带来积极影响。”
更让他自豪的是,多喷嘴水煤浆气化技术成功返销到美国!
2009年2月29日,中方和美国 valero能源公司签订了商业合同。合同分“气化技术专利许可协议”和“工艺软件包开发”两部分,美国 valero能源公司为此支付专利技术授权使用费1510万美元。
“这是新中国成立以来,向发达国家第一次、最大金额的技术转让,开启了中国向发达国家出口先进清洁能源化工技术的先河。”郭宝贵自豪地说。
为了更好地推广和服务多喷嘴水煤浆气化技术,2010年,兖矿成立了国拓科技工程股份有限公司,郭宝贵担任了第二届董事长。他介绍说,现在,多喷嘴气化炉在国内外已经安装172台,其中美国6台、韩国2台,技术转让费已经突破6亿元,国拓还在新三板成功上市!全国煤化工行业使用多喷嘴气化炉技术处理的煤炭,每年达到6000万吨!
目前,日处理4000万吨的多喷嘴水煤浆气化炉在兖矿荣信化工开工建设,今年有望投产。
“前段时间,我去北京出差,见到成思危副部长的秘书,我向他汇报了多喷嘴水煤浆气化炉技术的发展,他高兴地说:“真是没想到啊!这项技术终于成了大气候!”郭宝贵笑着说,“今后还会给他更多的惊喜!”
目前,国拓正在研发多喷嘴干煤粉气化技术。
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