早期4套水煤浆气化装置情况历史资料.docx
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早期4套水煤浆气化装置情况历史资料
目录
一、水煤浆气化装置上国产化设备使用情况
二、国内厂家攻关可保证实现国产化的设备
三、尚需进口的设备材料
四、设备国产化建议依托单位情况
五、煤浆气化工艺技术国产化实施设想
六、结语
目前国内有四套水煤浆气化装置，基本情况如下表：
公司名称
装置规模
单炉处理煤量（t/d）
炉子台数
操作压力（Mpa）
投运时间
鲁南化肥厂
NH3：
8万t/a
（现为12万t/a）
370
2
2.65
1993
上海焦化总厂
CH3OH20：
万t/a
CHCOOH：
10万t/a
500
4
3.92
1995
陕西渭河化肥厂
NH3：
30万t/a
750
3
6.37
1996.5
安徽淮南化肥厂
NH3：
18万t/a
500
3
3.92
2000年竣工
一、水煤浆气化国产化装置上设备使用情况
由于上述水煤浆气化装置经过4-7年的运行周期，部分设备及配
件已由当时的舶来品更新为国内制作的设备，有些简单的设备当时已在国内制造。
1、气化炉
渭河：
直径∮2.790m高13.2mP=6.37MPa
主要材料：
壳体SA387Cr11C12内件InCdoy825.800
由日本宇部公司提供。
鲁化：
∮2.790m高：
13.2mP=2.7MPa
由锦州重型机械厂制造，除激冷环材料需进口外，其余全部实现国产化。
2、锁渣罐、洗涤塔
渭化：
由哈锅制造，使用情况良好。
鲁南：
由锦重制造，使用情况良好。
3、磨煤机
渭化：
棒磨，规格为∮3.2×5.3，主机由美国Aliss提供，但关键耐磨内衬由洛阳矿山机械厂制作，磨棒为太钢生产，棒的更换周期为100—200万吨煤。
鲁化：
溢流型球磨机，MQY320/450型，由沈阳冶金机械厂制造。
4、工艺烧嘴
渭化：
Z-1301-6型，目前共七个。
六个由日本进口，一个由航天十一所提供。
第一次使用了35天，由于冷却水管断裂拆下。
国外平均使用时间为45天。
鲁化：
X-2205A目前5个烧嘴，四个美国SATco进口，一个西北化工研究院生产，使用周期均55-60天，国内外无差别。
5、耐火砖
渭化：
原为法国进口耐火砖，现为洛阳耐火材料厂锆90型砖，使用周期8000h以上，性能远远超过进口砖。
鲁化：
原为法国进口耐火砖，现为河南新乡耐火材料厂制砖，使用周期8-10个月，性能优于进口法国砖。
6、低压煤浆泵
渭化：
Q=46.1M3/hP=0.93MPa荷兰GEHO
鲁化：
原为ZPm6
×6×60Q=23.3M3/h荷兰GEHO
现为SGMB25/115隔膜泵，隔膜泵使用周期较短，其余一切良好。
7、高压煤浆泵
鲁化：
原为Tipm73.4×12×50Q=23.3M3/hP=6.8MPa荷兰GHEO
99年与上海大隆合作生产了一台高压煤浆隔膜泵，试用后运行良好，但估计隔膜泵比进口的使用周期较短。
8、捞渣机
渭化：
原捞渣机、链条机运行不好，已在青岛锅炉辅机厂定货。
鲁化：
GBC-1.2×5青岛锅炉辅机厂
9、称量给煤机
渭化：
3.6-35-77吨/时YAMATO.SCALECOLTD.AKASHI（日本）
鲁化：
原MERPick-450（美国）
改为：
465C型上海华东电子仪器厂，使用情况良好。
10、泵类
（1）、碳洗塔给料泵：
渭化：
Q=220M3/h沈阳水泵厂（性能优于原日本泵）
鲁化：
80Y-50×11沈阳水泵厂（性能由于原日本泵）
（2）、激冷水泵
渭化：
Q=256.3M3/hH=139.7mKVREWORKS
鲁化：
100l/M120沈阳水泵厂，使用情况良好。
（3）、沉淀池液下泵：
渭化：
日本KVREWORKS公司
鲁化：
40Pv-SP石家庄水泵厂，使用情况良好。
（4）、灰水泵
鲁化：
STA2×3×13
L-G沈阳水泵厂，使用情况良好。
二、国内厂家攻关，可保证实现国产化的设备
1、破渣机
渭化：
德国MANGHH，目前只是空转
鲁化：
德国GVTEHOFFNVHG，停止使用
破渣机在开车正常时无甚大作用，但大部分专家认为开车初期绝不可少，经与航天十一所专家研究，可模仿渭化的破渣机制作，并进行改造。
2、锁渣阀
渭化：
Dg350P=6.5MPa芬兰制造
鲁化：
Dg400P=2.7MPa美国制造
锁渣阀是气化炉关键部件，每台炉需四个锁渣阀。
渭化每台锁渣阀花费23万美金；鲁化最近谈的合同为7万人民币。
上海阀门七厂同美国签定了合作制作意向。
经同航天十一所专家洽谈，十一所完全有能力制作，并可做的性能更好。
3、控制阀
渭化：
氧气、煤浆控制阀由国外引进
鲁化：
上述阀门由美国进口
经航天十一所、兰州化机研究院等单位洽谈研究，可立足于军工自主解决。
4、煤浆振动筛
渭化：
引进德国设备，由于棒磨效果好，振动筛停止运行。
鲁化：
原为德国LSHO-29ED型，曾改为上海矿山机械厂的产品，但筛纲仅用3个月，而国外为2年，尚需继续研究攻关。
三、尚需进口的设备及材料
1、高温测温元件
由于水煤浆气化温度高（1300~1450℃），炉内条件恶劣，国内表面热电偶都难以过关，尚需进口。
2、DCS系统硬件
鉴于国内自控仪表行业的现实，实现DCS设备国产化尚很困难，因此DCS系统的设备尚需进口。
3、工艺烧嘴的材料
鉴于国内的冶金状况，无厂家生产工艺烧嘴用的材质，尚需进口，一般价格40~50万元/吨（人民币）。
四、水煤浆气化设备国产化建议依托单位情况
1、水煤浆气化国产化的关键设备为泵和阀门及工艺烧嘴；高温、
高压、气液固三相共存带来了泵阀结构、材质的特殊性。
这次经过对航天十一所的实地考察，奠定了我们对泵阀及工艺烧咀的国产化信心。
中国航天科技集团第十一研究所是我国战略导弹和大型航天运载器、液体火箭发动机设计研究所。
我国装备部队的战略导弹和为国外发射的50多颗卫星所用的液体火箭发动机都是该所设计制造的。
战略导弹、长征二号、三号、四号等六项获得国家科技进步特等奖。
其中民品研究开发了热能工程特种泵、特种阀门、压力容器、石化专用设备、电子测控设备等十大类，上千个品种、规格的高新技术产品。
技术大部分达到国际先进水平。
且拥有亚洲最大的泵水力实验台，具有国际上先进的燃烧室发生器、阀门、调节器等液流和气动实验台，并具有可模拟实际工况的轴承、密封、传热发动机动、静强度及振动实验台和激光全息喷雾测量系统。
该所是国家特种阀门工程技术研究中心的依托单位，具有完善的质量保证体系，并已取得ISO9001认证。
这次在西安期间恒升化工集团与航天十一所达成了合作意向，并就下一步的合作作了深入的探讨。
2、气化炉的耐火砖是易耗品,且价格昂贵，一炉国外砖需585万元人民币。
冶金部河南洛阳耐火材料研究所与渭化共同攻关研制的砖，寿命已超过9000小时，预计为法国砖寿命的二倍，且价格每炉不足300万元。
因此，恒升化工集团的耐火材料可选择河南洛阳耐火材料研究所为依托。
五、煤浆气化工艺技术国产化的实施设想
美国德士古公司研发的水煤浆气化技术在中国已推广了四套。
其专利技术的费用是相当高的，渭河化肥厂用于德士古软件包及基础设计的费用905万美元。
鲁南尽管为8万吨/年合成氨规模，是第一套装置也用了240多万美元。
原化工部曾与德士古公司达成过一揽子转让协议，在保证5套装置相继建设的情况下，专有技术费，按24小时计算（CO+H2）有效气体总量。
每标准立方米（CO+H2）气体作价1.9-2.1美元左右，由此算来30万吨合成氨装置的专有技术费在420万美元左右，基础设计费一般需付70-90万美元。
德士古公司态度比较霸道，一是单套装置价格要增加专有技术费，开口价3.5美元（每标准立方米（CO+H2）气体）；二是国内德士古装置的所有发明创造属德士古公司所有。
恒升化工集团的大氮肥国产化是一个示范项目。
因此，如何对德士古技术消化、吸收、改造，使其能在法律上走出其知识产权的笼罩，形成名符其实的国产化工艺技术，为后来者杀出一条路子是时代赋予恒升化工集团的义不容辞的重任。
为此，我们建议采纳下面的两种方法：
1、以煤油水浆气化取代水煤浆气化
西北化工研究院在70年代同时与美国德士古公司研究水煤浆气化技术的。
由于我国在工程方面与国外公司的差距和对知识产权的认识，德士古公司抢先注册了专利技术，使西北化工研究院的开发成果失去了技术专利地位，并于1991年与德士古公司签定协议，成为德士古公司在中国和亚洲地区的试烧中心。
该中心用厂家提供的试烧煤进行试烧，写出试烧报告，经德士古公司确认，即可做为德士古工艺包设计的依据。
为了打破德士古公司的垄断，西北化工研究院独立自主的开发了煤油浆气化技术。
即在水煤浆中加入部分极少量的添加剂，使水煤油浆均匀的混合、乳化。
煤油水浆的制备已申请了国家专利。
煤油水浆气化技术也正在申请国家专利。
该工艺的特点是介于鲁奇、壳牌的渣油气化和德士古水煤浆气化之间，具有两者的优点。
相对于德士古煤浆气化，煤油水浆气化制合成氨具体如下优点：
（1）、提高气化炉的生产能力，煤浆浓度中煤提高1%，则气化强度增加3.1%。
（2）、相应降低氧气的消耗量。
（3）、减少CO2组份，增加了有效气体组份。
（4）、油的浓度控制在5%左右，则具有最适宜的经济性。
目前西北化工设计研究院在选定好煤种后，对煤油水浆试烧后即可提供整套技术参数供工艺包设计，国内有多家工程公司已完全掌握了煤浆气化工程设计技术，且具有了渭河、鲁南等四家的运行经验，由业主组织协调国家有关部门大力支持，完全有希望形成具有民族特色的煤浆油水气化技术。
2、以多喷嘴膜式水冷壁取代现行德士古炉
同样为了打破德士古的垄断，上海理工大学在总结了Shell炉的特点后，推出了多喷嘴膜式水冷壁气化炉，采用Sell炉的以渣抗渣技术，不需耐火衬里，以多喷嘴保证其雾化性能和提高运行周期。
该炉的中试装置已在鲁南化肥厂安装就位，2000年下半年开车，煤耗量750Kg/h,即每天18吨。
其特点是：
（1）、省去了耐火砖，从而减少了费用及维修时间。
（2）、双喷嘴对喷延长了气化时间，提高了气化效率和冷煤气效率。
（3）、喷嘴不在高温区，延长了使用周期。
（4）、水冷壁排管产生的过热蒸气，可供动力使用。
但值得注意的是膜式水冷壁气化炉的制作是一个庞大的系统工程问题，要解决一系列的工程瓶颈。
因此，该项技术用于大型氮肥工程上尚需3~5年时间。
但只要上级部门重视，各方面共同努力，由此炉代替德士古炉也是可行的。
六、简短的结语
经过对渭河化肥厂、鲁南化肥厂的细致考查，以及对航天十一所的实地考察，我们深刻的认识到水煤浆气化装置设备实现国产化是绝对有把握的，借用有些专家的话说，可以实现设备国产化率95%（以价值计）。
以西北化工研究院的油水煤浆气化技术为基础，改造、吸收、消化德士古煤气化技术。
使其成为国内自有创新的技术，只要政府有关部门给予大力支持，也一定能够实现。
二000年元月五日
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