水煤气行业的工业革命[原创]

水煤气行业的“工业革命”
——“两步法水煤气制造工艺”
刚刚进入二十一世纪，人类就惊讶的发现，伴随新科技，新文明的到来．能源危机的红灯频频亮起．石油危机，煤炭危机，天然气危机等等，一次次发难，像一只只大手扼住人类赖以生存的血液．中国能源告急，西欧能源告急，北美能源告急，一时间能源问题实实在在摆在了人类面前．能源关乎国家的兴衰，民族的存亡，甚至关系到整个人类的生存。为应对能源问题，欧盟发布了《欧盟能源供应安全绿皮书》《能效行动计划》，日本颁布了《关于能源使用合理化的法律》即《节能法》、《促进石油替代能源的开发和导入的相关法令》即《石油替代能源法》，美国则推出了《国家能源政策法--2005》。中国也起草颁布了《能源法》和《可再生能源法》．一些高瞻远瞩的企业家也适时研发了新技术、新设备．＂两步法水煤气制造工艺＂就是洛阳豫燃煤气设备公司为应对新世纪能源问题而研发的环保节能技术．它具有高效、节能、环保等特性．符合党的“十七大”所提出的“抓好节能减排工作，着力推进资源节约型、环境友好型社会建设”所要求的成功典范．

专利技术与传统工艺的对比

两步法制气工艺(专利号：200620130339.4)仍采用固定床煤气炉，利用加热的空气来吹风，高温高热的蒸汽制气，对加套锅炉进行特殊的保温处理；控制制气阶段气化区最下部未烬燃料温度，不低于碳氧反应的过渡控制温度，不使气化层下部未燃尽的炭层温度在制气后期降至复燃点以下，确保了整个循环过程中火层稳定不上移。这样，两步法制气工艺仅有短时吹风和上行制气两个过程，大大简化了工艺过程，提高了单炉生产强度，消除了间歇制气过程中各个步序频繁切换带来的低产高耗问题，并克服了富氧连续制气所需的高昂制氧成本。对于两步法仅有上行制气，炉上带出热量较多，可通过空气预热器、蒸汽过热器将空气和蒸汽预热，回收这部分热量再用于制气，这样就将热量损失降到了最低，同时也提高了供热水平，稳定了火层。
现今广泛使用的工艺仍是传统的五步法，该工艺主要是：空气吹风、上行制气、下行制气、二次上行制气、空气吹净五个阶段循环．由于共用管道多，每个阶段的实现靠阀门控制，阀门切换频繁，占用大量时间，导致制气强度降低。制气主要在上行制气阶段进行，在煤气产量达到最大值后，随着床层温度降低迅速下降，下行制气阶段煤气产量大部分时间低于平均值；二次上行制气主要目的是为了安全考虑，空气吹净阶段主要是为了回收煤气炉上部空间和管道里的煤气。因此整个循环过程制气强度不高，效率低下。由于多步循环难以实现高效短循环制气;制气阶段持续时间长，吸热量大，整个循环过程温度大起大落，平均温度低，蒸汽分解率低；同时由于整个循环多步交替，有效制气时间短，热损失大；防挂壁的加套锅炉设计增加了散热损失，因而能耗高，耗煤量大．
国内现在的中小型氮肥厂主要采用固定床常压制气．由于国家对环保问题的重视及建立节约型社会的要求，固定床造气审批有一定难度．而两步法工艺由于采取了多种措施对煤气进行降温和清洁处理：首先利用热交换器进行降温和粗除尘，再通过洗气箱、洗气塔、脱硫塔和填料塔进行洗涤、脱硫、和脱萘，使煤气的洁净度完全满足连续生产的需要，并符合环境保护和节约能源的要求．


二步法新工艺的实践
山西芮城县某医药包装业有限公司是一家新型现代化企业，建厂数年来一直使用液化气生产，随着液化气价格节节攀升，产品成本大幅增加，在市场竞争中处于劣势，陷于进退维艰的处境。在2006年5月引进洛阳豫煤燃气设备公司先进技术，率先在本企业使用两步法水煤气制造工艺，并于2006年7月装置建成后达到了出人意料的效果。设备运行至今，不仅给企业带来巨大的经济效益，而且也充分验证了两步法工艺确实有效的解决企业所面临节能减排的难题．
两步法制气新工艺的优点：
1 降低能耗幅度大
以在芮城安瓶厂煤气站耗煤7～8吨/天，与同等产气量的五步法制气装置的10～12吨/天相比，能耗降幅近30%；与每天使用两吨多液化气相比，节约能源费用近50%。
2 所产煤气稳定，热值高
经该厂化验室化验分析，煤气热值在2800~2900千卡/标准立方米。
3 煤气纯净度高
本装置运行所产的煤气满足了其生产技术改造和正常生产的要求，未出现过堵塞灯头现象。
4 同步优化效应
由于采用新工艺所产煤气热值高、稳定性好，使得企业的一些技术改造项目得以实施，以安瓶厂为例，班产达到22万只左右，增长率达20 %而且基本能达到无人操作的水平。由于能耗低，使安瓶生产成本大大降低，使企业摆脱了难以生存的困境，在全国安瓶行业站稳了脚跟。
新工艺的前景分析

当今中国已成为煤炭、钢铁、铜等世界第一大消费大国、继美国之后的世界第二大石油和电力消费大国．《南方网讯》报道＂尽管石油、天然气消费迅速增加，但综合国内外的各种预测，到2020年，煤炭在中国一次能源消费结构中仍将占第一位，达60％左右．＂中国煤炭工业协会会长范维唐在国务院发展研究中心主办的能源战略和政策国际研讨会上说，目前煤炭在中国的一次能源消费中占67％，而世界平均水平是25％．在利用煤炭过程中，存在环境污染严重的问题．为此中国政府已经出台相关政策，支持洁净煤技术发展。解决中国能源需求，提高能源的开发和利用效率应摆在首位。节约能源已经被专家视为与煤炭、石油、天然气和电力同等重要的“第五能源”．

洛阳豫燃煤气设备公司独创的两步法水煤气生产工艺，克服了五步法制气碳转化率低、热效率低的顽症，又克服了固定床富氧连续制气过程中二氧化碳含量高等问题，具有很高的经济效益和社会效2008/7/11益。如用于老厂改造，设备改动小，不中断生产，易于实施。芮城安瓶厂煤气站，仅以百余万元的投资在较短的时间内就取得了巨大的成就，就是一个很好的例证．

新工艺的经济效益和社会效益

现今全国大中型化肥厂及制碱厂有700余家，而90%的企业采用的仍是落后的即将被淘汰的五步法制气工艺。该工艺煤耗大，生产效率低，煤气热值低、清洁度低。如果引进两步法制气工艺或进行两步法制气工艺改造，则仅需600万至1000万元人民币，且不中断生产，易于实施。若以每家企业每天耗煤500吨计，再以适宜条件下最低18%的节煤率计算，那么每家企业每年至少可节省2000多万元的能源消耗成本，行业可节省数百亿元的能源资金。自2003年以来能源价格居高不下并以双位数的增率不停攀升，仅2008年1-6月份煤炭价格就上涨了48%，给耗煤企业带来巨大的生产和经济压力，因而两步法制气工艺所带来的经济效益将会越来越可观。节约就是盈利，节约就是增加竞争力，节约就是一个优秀国人爱国的具体体现。
单纯从资源量的角度看，中国煤炭资源如果按年产25亿吨原煤来推算也仅可供应80年。党的十七次代表大会明确提出建设环境友好型社会和资源节约型社会的科学发展观。改变透支资源求发展的方式，转换经济发展的路径和模式，扭转“高投入、高消耗，高排放、不协调、难循环、低效益”的粗放型经济增长方式，逐步建立起资源节约型产业体系和消费体系。节能与环保已成为时代的主题。洛阳豫燃煤气设备公司研发的“两步法制气工艺”以其高超的节约性能和优越的环保性能完全契合这个时代主题，是通向黎明的一道曙光。该工艺若在制气行业得到全面推广，将使整个制气行业接近或达到欧美发达国家同期先进水平。给整个制气行业乃至整个国民经济带来新的生机。两步法制气工艺的应用和推广蕴含着无尽商机。十七大为实现全面建设小康社会提出了更高的目标和要求，每一个有责任的企业家，每一个有理想的公民都应尽自己的一份力量。我们期待着两步法制气工艺全面推广的一天早日到来。

洛阳豫燃煤气设备公司技术科