煤氣化：煉廠制氫新選擇

我國成品油升級離不開加氫技術(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。在油價和天然氣價格高企，煤炭價格相對平穩(wěn)的現(xiàn)狀下，大規(guī)模煤氣化制氫不僅具備成本優(yōu)勢，同時還可以優(yōu)化煉廠的物料平衡，不失為煉廠制氫一個好的選擇。對于這一新的發(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、天然氣價格的不斷上漲以及成品油升級和煉油原料高硫劣質(zhì)化，氫氣需求也在增加。一般情況下，一個配置渣油加氫的千萬噸級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，同時在經(jīng)濟(jì)性上也表現(xiàn)出越來越強(qiáng)的優(yōu)勢。

煤氣化是煤制氫的核心部分。近幾年，我國煤氣化技術(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，這為煉廠選擇技術(shù)提供了多個模本。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產(chǎn)生的油泥目前尚無法回收利用，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?，變換的深度很大。水煤漿氣化合成氣水氣比為1.3-1.4時，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，其中水煤漿氣化最高壓力有8.7MPa運(yùn)行業(yè)績，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)鍵要看原料煤的價格、煤種、質(zhì)量、適應(yīng)性，以及石油焦的市場價格。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)性相對較廣，如果原料煤種不能穩(wěn)定供應(yīng)或者水煤漿煤種價格較高時，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。比如國外技術(shù)比國內(nèi)技術(shù)投資高，選擇國內(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)長周期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前我國煉油裝置技術(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)行的時間最長僅為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)長周期穩(wěn)定運(yùn)行問題，否則就有一定風(fēng)險(xiǎn)。

（來源：中國化工信息網(wǎng)）