近日,记者从国家知识产权局网站获悉,以神华乌海能源公司副总经理武振林为课题组长的研制团队研发的《一种高硫煤制备甲醇的方法》获国家发明专利。这一发明成果应用在焦炭造气项目后,将解决乌海及周边地区高硫焦煤出路与环境污染问题,让高硫焦煤变身为绿色能源。
内蒙古自治区乌海及周边地区是国家重要的焦煤产地,也是国家重点打造的焦化、氯碱化工生产基地。目前乌海已形成了年产焦炭1800万吨的生产能力。乌海及周边地区近70%是高硫焦煤,焦炭产品主要销往河北等地区。
自2014年以来,随着国家政策的调整,煤炭、焦炭供需矛盾越来越突出,煤炭、焦炭价格一路走低,进入寒冬期。据国家相关部门公布的信息显示,2015年全国粗钢生产8.04亿吨、焦炭生产4.48亿吨,均属产能过剩行业,减产、限产、转产是大势所趋。另一个更为严峻形势是,京津冀是国家雾霾重点治理区域,河北省到2017年底将削减钢铁产能6000万吨,按生产1吨钢铁消耗0.4—0.6吨焦炭平均值计算,将减少焦炭用量3000万吨。为焦炭寻找新出路,延伸焦炭产业链条,实现产品升级换代是乌海焦化产业发展必须破解的新课题。
神华乌海能源公司是集采煤、洗选、焦化、煤化工及发电为一体的大型能源企业。焦化产业是乌海能源公司连接煤炭与化工的纽带,以西来峰工业园区为依托的焦化产业链园区是乌海能源公司最大的焦化产业基地,目前已形成年产300万吨焦炭、2×20万KW发电、年产30万吨焦炉气制甲醇、年产30万吨焦油深加工、年产18万吨多孔硝铵等生产能力的产业链。从2014年起,乌海能源公司全面亏损,企业陷入停产半停产状态。解决好中高硫煤分级利用,为焦炭寻找新出路是乌海能源公司盘活上下游整个产业的核心。
2014年7月,武振林成立课题组对高硫煤制备甲醇进行攻关。武振林是教授级高级工程师,一直从事石油化工、煤化工的技术管理工作,现任中国煤炭工业技术委员会非常规天然气专家委员会委员、中国氮肥协会技术委员会委员,参与编写了《焦炉煤气制甲醇行业技术工程安全标准》《中国大百科全书焦化及焦化下游产业》,并多次获得各类科技奖励。
课题组攻关的重点是把高硫焦炭通过气化后就地转化成甲醇,这不仅为过剩焦炭找到了新出路,还可以在焦炭生产中大幅降低炼焦成本。这一课题的难点之一是焦炭加压气化在国内外是空白,技术研发能否成功,是个未知数,况且这一项目研发需要高额研发费,最终在神华集团和乌海能源公司支持下,决定对这一领域进行研发攻关;难点之二是高硫煤在炼焦过程中,产生高硫焦炉煤气,经过研究与攻关将此煤气净化为合格煤气。
攻关过程中,课题组委托煤科总院对高硫煤进行了工业分析、元素分析、灰特性分析及焦炭活性分析,并就技术难点与德国鲁齐、泽玛克公司及赛鼎工程公司进行了充分的技术交流,最终《一种高硫煤制备甲醇的方法》研发成功。
《一种高硫煤制备甲醇的方法》(包括利用高硫煤炼焦),就是利用固定床将焦炭产品进行加压气化处理(气化处理条件为:以5—55mm焦块为原料,以水蒸汽和氧化剂为气化剂,在3—4MPa压力、1100—1300℃温度下进行气化反应生成粗煤气)(简称焦粒造气),利用粗煤气合成甲醇。
甲醇是化工产业基础原料,向下可以延伸聚丙烯、聚乙烯、乙二醇、二甲醚MTBE、醋酸等产品。
《一种高硫煤制备甲醇的方法》可使现有难以利用的高硫煤得以充分利用,使焦炭生产企业摆脱钢铁行业的左右,解决了高硫原煤、精煤的出路,增加了产业链的抗市场风险能力和适应能力,对我国焦化行业意义重大。
《一种高硫煤制备甲醇的方法》应用到生产中后,将使乌海及周边地区焦化产业的发展链条进一步延伸,走出一条煤炭分级利用、资源节约、创新驱动的新路。