文/范瑞芳 吴丽
中国现代煤化工的发展速度令世人瞩目，但由于发展时间短、技术成熟度不够等原因，发展质量不高的问题日益凸显。“十四五”期间，现代煤化工仍然是行业发展的战略重点，是中国由石化大国向强国迈进的标志性领先产业，转型升级迫在眉睫。
9月9日-9月11日，2020年（第四届）中国国际煤气化技术与产业大会在山西省晋城市举办，700多名参会嘉宾及代表、120多位煤气化行业专家、65个项目业主单位、40场行业报告，聚焦新形势下煤气化工艺升级、煤气化装备智造及国产化，重点推介无烟煤气化技术及工程实践，探索无烟煤清洁高效利用的更广阔空间。
无烟煤作为传统煤化工最优质的造气原料，具有热稳定性好，发热量大、机械强度大，低灰、低硫、低挥发分，固定碳含量高、化学活性高、灰熔点高、产块率高的“一好二大三低四高”煤种优势，更是冶金、石灰等乃至未来制氢最好的原料、燃料。
山西晋城，无烟煤总储量达808亿吨,占中国无烟煤储量四分之一。作为历史上英国皇室壁炉专用煤，无烟煤以其燃烧时间长、火力旺、无烟等特点，成为民用首选，并经历了“唯独无烟煤可生产尿素”的一段黄金期，创造了“皇帝的女儿不愁嫁”的佳话。
坐落于这里的国有特大型综合能源企业集团——晋煤集团有60多年发展史，是全国最大的煤层气开发利用企业、优质无烟煤重要的生产基地、最大的煤化工企业集团和最大的瓦斯发电企业。依托优质的无烟煤资源禀赋，推进“煤化联动”，煤化工产业在全国10个省市拥有20家化工企业和1家专业技术研究机构，合成氨、尿素产量约占全国总产量的20%，商品甲醇流通量约占全国总量的25%。
晋煤集团无烟煤从上世纪50年代到2010年前后，一直是常压UGI气化工艺最优质的化工原料用煤，一直是全国煤化工原料唯一保供基地，无烟洁净炭成为国家粮食短缺期增产的唯一化肥原料。
随着国家供给侧结构性调整和能源革命步伐的加快，新技术突飞猛进，煤气化产业遭遇“洗牌”，“皇帝的女儿”也开始“愁嫁”。
2006年起，粉煤气化、水煤浆气化技术日益成熟，煤化工行业以航天炉、水煤浆为代表的现代加压气化工艺迅速发展，受低廉的长焰烟、烟煤价格影响，对UGI气化工艺形成严重挤压。加之，国家环保政策不断紧缩，UGI气化工艺生存的政策空间日益狭小，进一步削弱了无烟煤的竞争优势，化工无烟煤市场急剧萎缩。
路在何方？难道无烟煤要退出煤化工的历史舞台？
身处百年未有之大变局的新时代，晋煤人不气馁、不懈怠，秉承“不怕榜上无名、坚信脚下有路”的企业精神，决心从哪里跌倒，就从哪里站起来。
作为省属骨干国企业，晋煤集团以保障国家粮食和能源安全为己任，坚定落实新发展理念和能源革命战略思想，认真落实山西省委“四位四高两同步”总体思路和要求，遵照高端化、差异化、市场化和环境友好型“三化一型”要求，瞄准“六新”蹚新路，响亮提出“三炉并进”发展思路和“带着炉子去卖煤、带着炉子去卖气”战略举措，打响了一场无烟块煤高效气化的攻坚战。
晋煤集团联合中国化学集团赛鼎工程公司、中国航天科技集团西安航天六院、上海倍能科技公司，针对晋城无烟块（碎）煤特性，开发出晋煤S炉、晋煤H炉和晋煤L炉三种大型块（碎）煤加压气化工艺，紧紧抓住未来2-3年的存量市场调整机遇期，加快推进适应无烟碎煤气化技术研发示范和煤化工产业高质量转型发展，努力为全省乃至全国无烟块煤清洁高效利用开辟一条示范路径。
晋煤S炉，是晋煤集团和中国化学集团赛鼎工程有限公司联合研发的一种新型加压固定床高效热能回收固态排渣气化技术。目前晋煤S炉已有内径3.8米、5米（4.0-6.0MPa）不同系列产品，内径5米气化炉单炉合成氨产能可达30万吨/年，并副产SNG约8000Nm3/h，实现了碎煤加压气化技术大型化。该装置正在河南晋煤天庆公司建设，具有运行稳定、周期长、热量回收利用率高、甲烷含量高等特点，可广泛的应用于合成氨生产、城市煤气、玻璃陶瓷燃料气等领域。
晋煤H炉，由晋煤集团和西安航天六院共同合作研发，该炉借鉴熔渣气化的众多研究成果，成功破解高灰熔点碎煤液态排渣关键技术难题，具有原料适应性广、气化效率高、建设周期短、运行和维护成本低等优势，是符合国家及行业发展要求的先进气化技术。该技术2020年4月27日在晋丰闻喜分公司工业化装置圆满完成168小时运行测试，全过程废水零排放、废气全达标、废固全回收，碳转化率高达99%以上，环保、经济、节能效益显著。
晋煤L炉，由晋煤集团与上海倍能化工技术有限公司研发合作，在传统碎煤移动床加压气化技术的基础上，引入现代煤气化技术手段，是高灰熔点晋城无烟碎煤高效、安全气化的最佳方案之一。具有运行安全、生产强度大、操作压力高、气化温度高，以及环境友好、适应高灰熔点无烟碎煤的优势。
晋煤S炉、晋煤H炉、晋煤L炉均具有碳转化率高、各项消耗低、气体成分好、零污染等突出优点，是全球领先的大型加压气化工艺，同时，实现了技术的全面国产化，拥有完全的自主知识产权，成功走出一条军民融合、产学研一体化的创新之路。
目前，晋煤集团“三炉并进”技术已取得阶段性成果，具有经济性均优于传统的UGI炉，市场比较优势逐步显现。在无烟混块比神木末煤高166元/吨的情况下，H炉和S炉与气流床烧神木煤吨氨成本相近，L炉比气流床烧神木煤低73元/吨，充分说明三炉具有较强的竞争力。
为了加快先进煤气化工艺落地生根，晋煤集团9个大型气化岛项目建设全面推进。河南延化、湖北华强、江苏恒盛、山东日月、江苏双多等9大型气化岛项目共投资约330亿元，投运后可转化晋煤集团原料煤931万吨/年。此举将助力晋煤集团走出无烟煤气化的困境，无烟煤的“春天”将再次来临。
巩固和深化煤化联动，走好“产业优、质量高、效益好、可持续”的发展新路，推进“三炉并进”战略，带着炉子去卖煤、带着炉子去卖气，通过“建岛+供气”模式，集成行业优秀要素资源，为目标用户提供工业合成气、燃料气“气源”和整套的技术支撑和一揽子服务……晋煤集团正在推动传统煤化工产业高质量转型发展上奋力蹚出一条新路来，努力为实现全国无烟碎煤的清洁高效利用贡献“晋煤力量”，为全国高灰熔点碎煤气化技术研发提供“晋煤方案”。
面向“十四五”，晋煤集团将继续做强燃气主业，主导非常规天然气基地建设；巩固煤炭产业的基础地位，坚定走好减、优、绿发展之路；巩固延伸“煤－气－化”产业链，打造煤化工产业品牌；进一步做大瓦斯发电规模，补强拓宽“煤－气－化”产业链；聚焦“六新”突破，积极稳妥布局新兴产业，加快建设燃气装备制造基地，大力发展煤化工副产气制氢，建设甲醇重整制氢、氢能重卡示范项目，推进山西地热资源开发利用，开发无烟煤制备石墨烯、储能电池负极材料，布局煤基化纤、塑料和有机硅化工新材料……探索无烟煤清洁高效利用和现代煤化工转型升级的新思路、新方法、新途径，晋煤集团一直在路上！
