打破國外技術壟斷 實現煤炭清潔高效利用

打破國外技術壟斷 實現煤炭清潔高效利用

科研團隊成員研討方案 (西安科技大學供圖)

在毛烏素沙漠邊緣的寧東能源化工基地,方圓百十公里的地下蘊藏著豐富的煤炭資源,一代又一代煤炭人在這裡追尋夢想,為這片熱土貢獻力量。西安科技大學校友、神華寧煤集團副總經理姚敏,就是其中之一。為實現煤炭清潔高效利用,他帶領科研團隊研製的日投煤2200噸幹煤粉全套氣化技術(神寧爐),打破了國外的技術壟斷。

1983年,姚敏考入西安礦院的電氣自動化專業。1987年畢業時,當時的同學都願意留在大城市,他卻想把所學知識用於改造家鄉。畢業後,他被分配到了原靈武礦務局,那時大學生很少,礦務局想留他在機關,他主動要求到一線去鍛鍊。幾經周折,他來到磁窯堡煤礦機電科,當上一名電器技術員,管理高壓班和井下電鉗班。3年裡他整天挎著電工工具井上井下跑,與工人同吃同勞動。那時的煤炭企業主要靠拼資源維持低水平發展,實現煤炭清潔高效利用是國家所需、企業渴望的事,也是他的夢想。

2004年,集團安排他負責寧夏第一個煤化工項目——25萬噸/年煤制甲醇項目的籌建工作,該項目在當時是國內最大的煤制甲醇項目,他們面臨著無任何煤化工人才儲備、無煤化工核心技術、無煤化工項目建設與運營管理經驗的“三無”困難。由於煤化工項目每一個環節都涉及世界頂尖技術,因此,技術人才隊伍成為首當其衝的關鍵條件。為招到人才留住人才,他帶領籌備小組以真誠感動人才,消除他們後顧之憂。半年時間,他們的煤化工人才隊伍從幾個人增加到了數百人。

煤化工的發展除了人才,最核心的資源就是技術。當時,作為國內最大的煤制甲醇項目,最核心的氣化裝置是從首鋼集團買來的“二手設備”。這樣的氣化爐技術尚不成熟,也沒有先例可循。當時很多專家斷言“一堆廢鐵,不可能開起來”。為爭時間、搶速度,他和同事們一直奔波在項目建設現場,經常連續一兩個月回不了家、半個月洗不上一次澡。夏天,他們在30多攝氏度的帳篷裡連續研究方案七八個小時;冬天,他們又在零下20多攝氏度的刺骨寒風中打掃管道調試設備。2006年5月,姚敏意外摔傷了髖關節,為了不影響項目進度,術後45天他便坐著輪椅回到了建設現場。

在50萬噸/年煤制烯烴項目中有個DME反應器,按德國技術專家的工藝流程操作,姚敏團隊每次投料時總是控制不好溫度。加之德國GSP幹煤粉加壓氣化技術首次在全球工業化應用,試車時點火成功率低、掛渣不均勻、合成氣帶灰嚴重,氣化爐運行一週左右就要停下清理,姚敏團隊便討論研究提出了改進方案。但專利商堅決拒絕他們修改技術。為能突破技術瓶頸,2012年,姚敏帶領團隊反覆討論、潛心鑽研,全面啟動了新型氣化爐的研發。僅僅一年時間,姚敏團隊不僅自行解決了DME反應器問題,直徑4米、高21.6米、總重289.25噸、日投煤2200噸幹煤粉全套氣化技術(神寧爐)也在此時問世,獲得自主知識產權的核心技術,獲得了15項發明專利及中國專利金獎,打破了國外的技術壟斷。2016年9月23日,姚敏在美國德克薩斯州,代表神華寧煤與美國頂峰集團簽署了“神寧爐”氣化技術許可合同,標誌著神華寧煤邁出了從技術引進向技術輸出的堅實一步。在裝置運行中,他們對德國技術進行了大量優化,開發出了MTP催化劑,還成功分享了該技術全球15%的轉讓權益,實現了從技術引進到技術輸出的蛻變。

據介紹,“神寧爐”全面用於神寧煤制油項目後,就終止了德國西門子24臺GSP氣化爐的工藝包及專利許可合同,僅這一項就節省資金約2億元。如今,“神寧爐”已經成為繼美國GE、德國西門子、魯奇加壓氣化、殼牌氣化爐之後,最具發展潛力和提升空間的新型氣化爐成套裝置。


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