煤氣化：煉廠制氫新選擇

我國(guó)成品油升級(jí)離不開加氫技術(shù)的應(yīng)用，而加氫技術(shù)的應(yīng)用首先要有穩(wěn)定可靠的氫源。在油價(jià)和天然氣價(jià)格高企，煤炭?jī)r(jià)格相對(duì)平穩(wěn)的現(xiàn)狀下，大規(guī)模煤氣化制氫不僅具備成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可以優(yōu)化煉廠的物料平衡，不失為煉廠制氫一個(gè)好的選擇。對(duì)于這一新的發(fā)展方向，業(yè)內(nèi)專家日前向記者表達(dá)了他們的看法。

目前，煉廠主要采用天然氣或石腦油原料制氫，但隨著石油、天然氣價(jià)格的不斷上漲以及成品油升級(jí)和煉油原料高硫劣質(zhì)化，氫氣需求也在增加。一般情況下，一個(gè)配置渣油加氫的千萬(wàn)噸級(jí)加工能力煉廠的平均用氫量大致是原油加工量的1.0%，氫資源已成為煉廠主要的原料。煉廠通過自身和傳統(tǒng)的加工方式已難以解決企業(yè)的氫氣平衡和需求，煉廠采用輕質(zhì)原料制氫也越來越難以具有經(jīng)濟(jì)性。在此背景下，采用煤作為原料制氫不僅在技術(shù)上可行，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)性上也表現(xiàn)出越來越強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

煤氣化是煤制氫的核心部分。近幾年，我國(guó)煤氣化技術(shù)走向成熟，水煤漿氣化與粉煤氣化都有成熟的運(yùn)行業(yè)績(jī)，這為煉廠選擇技術(shù)提供了多個(gè)模本。從原料與煉廠資源的互補(bǔ)性、氣化壓力匹配性、制氫適應(yīng)性方面進(jìn)行比較，中石化茂名分公司高工羅志榮認(rèn)為，煉廠制氫選擇水煤漿氣化技術(shù)較為合適。

據(jù)羅志榮介紹，石油焦是煉廠普遍有的產(chǎn)品，近年來由于環(huán)保壓力劇增，導(dǎo)致石油焦的銷路逐年變窄，且價(jià)格下滑。他認(rèn)為，將其作為煤氣化的原料，既可解決關(guān)鍵時(shí)刻煤炭的保供問題，又能解決石油焦的出路問題。石油焦具有灰分含量極少等特點(diǎn)，一般不宜采用干法氣化技術(shù)，適宜水煤漿氣化。另外煉廠普遍存在的清罐時(shí)產(chǎn)生的油泥目前尚無(wú)法回收利用，煤氣化裝置也可把油泥作為氣化原料，這樣做既解決了氣化原料問題，同時(shí)也利于環(huán)保。

羅志榮還指出，煤氣化制氫要滿足煉廠需求，需要將合成氣中的CO完全變?yōu)闅錃猓儞Q的深度很大。水煤漿氣化合成氣水氣比為1.3-1.4時(shí)，更有利于變換反應(yīng)的進(jìn)行，水煤漿氣化工藝合成氣中氫氣含量相應(yīng)較高，H2/CO為0.7～1.1，變換負(fù)荷較粉煤氣化低，更有利于生產(chǎn)氫氣。從壓力匹配的適應(yīng)性來講，水煤漿氣化技術(shù)也更有優(yōu)勢(shì)，其中水煤漿氣化最高壓力有8.7MPa運(yùn)行業(yè)績(jī)，所產(chǎn)氫氣可作為中壓柴油加氫裝置新氫直接進(jìn)裝置，從而省去新氫機(jī)及相關(guān)的投資和操作費(fèi)用。

對(duì)于選擇什么樣的煤氣化技術(shù)制氫，中石化寧波工程有限公司總工程師肖珍平有自己的看法。他認(rèn)為，關(guān)鍵要看原料煤的價(jià)格、煤種、質(zhì)量、適應(yīng)性，以及石油焦的市場(chǎng)價(jià)格。粉煤氣化與水煤漿氣化投資差不多，粉煤氣化的煤種適應(yīng)性相對(duì)較廣，如果原料煤種不能穩(wěn)定供應(yīng)或者水煤漿煤種價(jià)格較高時(shí)，則不宜考慮采用水煤漿制氫，應(yīng)考慮選擇粉煤氣化技術(shù)。

中石化寧波工程有限公司工藝系統(tǒng)室主任邢濤則認(rèn)為，選擇什么樣的煤氣化技術(shù)應(yīng)當(dāng)從技術(shù)投資等方面綜合平衡比較。比如國(guó)外技術(shù)比國(guó)內(nèi)技術(shù)投資高，選擇國(guó)內(nèi)技術(shù)投資成本就低。

中石化金陵石化原總工程師程祖山表示，制氫煤氣化裝置選擇配套廢熱鍋爐流程還是激冷流程要根據(jù)煉廠的流程來定，沒有統(tǒng)一的模式。他指出，當(dāng)前煤氣化應(yīng)用于煉廠制氫的最大問題是煤氣化制氫裝置能否和后續(xù)的煉油裝置同步連續(xù)長(zhǎng)周期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前我國(guó)煉油裝置技術(shù)與運(yùn)行水平已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，常減壓蒸餾裝置的運(yùn)行周期在3—4年，催化裂化裝置的運(yùn)行周期也達(dá)3年。但現(xiàn)在已經(jīng)投產(chǎn)的煤氣化裝置連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間最長(zhǎng)僅為500多天，雖然可以通過上備用爐相互切換的方式解決氣化爐長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行的問題，但氣化爐后面的洗滌、變換、凈化、分離等裝置卻難以保證連續(xù)運(yùn)行3～4年不停車檢修。煤氣化裝置必須“龍頭”與“龍尾”同步跟上，對(duì)裝置進(jìn)一步技術(shù)攻關(guān)，才能解決制氫和后續(xù)煉油裝置同步連續(xù)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行問題，否則就有一定風(fēng)險(xiǎn)。

（來源：中國(guó)化工信息網(wǎng)）