一、前言
关于中小化肥厂原料煤改造及节能减排的几点意见，因无烟块煤资源越来越短缺，所以价格越来越昂贵。很多地区山西无烟块煤到厂价格已到1800元/吨左右，这对化肥厂生存受到严重威胁。然而，化肥是粮食生产的重要物资，我国是农业大国，粮食是国民经济基础，化肥是保证粮食生产的重要生产资料，我国又是一个世界人口最多的国家，如果中国粮食不能自给，那将是一个非常严重的政治问题。所以解放以来，党和政府都对粮食生产非常重视，因而对化肥生产给予一系列优惠政策，如减免增值税，一些地方给予优惠电价等。然而无烟块煤的短缺，这也是不可回避的现实。因此选择合适的煤气化技术来改造中、小化肥厂是当前一项紧迫的任务。本文就是对化肥厂原料改造提供一些建议。
二、目前因内外几种煤气化工艺的基本情况
1、气流床：高温高压，要求规模较大，投资较高
（1）荷兰壳牌炉：全国先后已引进十九家，约23台炉子，经过几年的试运、改造，现已基本稳定，但投资大，运行费用较高，目前正在继续改造之中。
（2）德国GSP炉。目前由德国西门子公司（收购GSP公司）神华煤业集团（收购宁煤），在宁夏银川上五台炉，60万吨/年煤制烯烃项目，已在试运。
（3）水煤浆气化炉
A、上海华东理工大学四喷嘴气化炉。
技术成熟，先进可靠。技术经济指标世界一流，除在国内有十几套装置外，2008年出口美国，在国内江苏灵谷化工公司2009年建成投产的1800-2000吨/天气化炉，已连续稳定运行200天以上，该装置（45吨合成氨/年，80万吨/年尿素），与该公司老装置（块煤固定床）比尿素生产成本低300-400元/吨，取得可喜的经济效益和社会效益。因为江苏灵谷化工有限公司是没有任何煤炭资源的企业，完全靠的是先进技术和先进管理创造经济效益。现正在全国推广，并正在为小化肥改造进行调研。
B、美国GE公司，技术成熟可靠，市场占有率高，但适应大型化，同时原料煤有一定局限。原料煤必须能够做水煤浆，灰熔点不宜太高。
C、清华大学二段炉，已成熟营运，正在扩展市场。
D、西北化工研究院多料浆气化炉，成熟可靠，正在推广。
2、北京航天万源煤化工工程有限公司，航天炉，已成功营运，技术先进可靠，已有十几家厂在建设，正在扩展。（该炉属干粉煤气化，气流床，原料适用范围广）。
3、循环流化床气化炉
（1）美国SES公司的UGS炉。已成功投运山东枣庄0.25MPA压力的工业示范炉，正在扩展业务，该炉优点是投资省，煤种适应广。
（2）中国科学院山西煤化所灰熔聚炉已成功投运，但加压运行需要进一步摸索。
（3）江苏大学王同章老师的常压循环流化床气化炉，已成功用于城市煤气及金属热处理厂在各地运行，该炉可用空气间歇气化，投资省很多。
（4）固定运床气化炉
A、鲁奇碎煤加压气化炉，已在世界及国内多家厂应用，但污水处理比较复杂，哈尔滨工业大学韩洪军老师已有成功治理案例，该炉投资省，消耗低。
B、常压固定床气化炉（UGI炉）
该炉运用广泛，投资小，是目前中、小化肥厂主要运用炉型，但因要使用资源短缺的山西无烟块煤，因此越来越困难，若用粉煤制成型煤当然可以降低一些成本（湖北宜昌化肥厂就是这样做的，而且效果不错），但不是长远之计。
三、如何选择煤气化炉的建议
1、资金决定规模，但规模又必须符合该气化炉技术的最小经济规模。中、小化肥厂规模较小，同时大多数厂已改为民营（私营），所以要一次性筹措几十亿资金来全面改造比较困难。所以要根据自己所能筹措的资金来决定生产规模，但也不能规模太小，要符合经济规模。
2、原料选择气化技术，根据本单位选用的原料来选用适合自己煤气化技术，当然原料煤最好因地制宜，就地取材。
3、技术经济指标能够参与市场竞争
就是说改造后经济指标能过关，不亏损而略有盈利。
4、环保必经达标排放，最好是零排放。新中国已成立60多年了，改革开放也已经30多年了。革命的目的，改革开放的目的都只有一个，让我们的国家越来越繁荣富强，让我们的老百姓日子越过越好。因此保护环境是一个有关我们子孙万代的任务，不可忽视，必须达标排放，最好是零排放。尽量做到没有废气，没有废渣，水循环使用，不排污水。
四、节能方面：
（1）向高压造气，蒸汽透平压缩，低压合成氨方向发展。
①高压造气
目前世界上有荷兰壳牌Shell粉煤气化技术、德国GSP粉煤气化技术、中国航天炉技术、美国GE公司德士古、水煤浆气化技术。我认为目前以我国华东理工大学多喷嘴水煤浆气化技术较为先进可靠，压力在4.0Mpa、6.4Mpa均可以；美国SES公司，江苏大学王同章老师、中科院煤化所，循环流化床气化技术在低压下也可靠，高压要进一步探索；各单位要根据自己的原料煤及工艺路线选择适合自己单位的煤气化技术。江苏灵谷化工有限公司的实践证明，采用适合自己的煤气化技术代替大量（约40台）固定床块煤炉气化技术，在经济上技术上都是非常合算的。事实证明，它们与自己老厂比每吨尿素成本降低300元以上。
②蒸汽透平压缩
该技术已成熟，可以直接选用。因工厂有高压蒸汽，用蒸汽带动透平压缩机，一般节能3—5%。
③低压合成氨
浙江工业大学刘化章老师的低压合成氨催化剂已成功应用在15Mpa压力下的氨合成塔，更低的压力5Mpa、10Mpa的低压合成氨要进行工业试验。高压造气（4.0Mpa）,低压合成氨可以大大节省压缩机用的电耗。
（2）肥电联产，蒸汽分级应用也是合成氨节能重要措施之一。
（3）原料煤尽可能本地化，选择适合本地原料煤的煤气化技术可减少运费，降低成本。
（4）具体节能措施有：
①选择合适的生产规模，做到安全、稳定、高效。
②水分级使用，尿素循环水→合成氨循环水→造气循环水→锅炉除尘水，并采用有效措施，确保污水达标排放或零排放。我认为徐州水处理研究所的技术切实可行。
③尽量降低半水煤气、脱硫液、碳丙液、铜液温度，利用合成氨、尿素低位能制取冷水来冷却脱硫液、脱碳液、铜液等以提高压缩机气打量。
④尽量降低系统阻力。既可以减少克服阻力所需能量，对造气而言还可以适当提高产气量。
⑤采用变频技术节电
⑥尽可能回收有效气体，进入三气回收炉或燃渣锅炉。
⑦采用双甲流程，将铜洗改为甲烷化流程
⑧选用成熟可靠的三废流化混燃炉（把废气及废渣燃净）
⑨选用尿素装置先进可靠的节能技术，具体不叙述。
五、减排主要有三个方面
我国已是世界SO2排放第一大园，CO2排放第二大国，（当然按人均还是比较低的），因此减排任务十分艰巨。
（1）努力实现零排放
①废气进三气回收炉或燃渣锅炉
②废水循环使用，综合利用，实现闭路循环，努力达到零排放。（若有必要进行生物挂膜处理）
③废渣作水泥厂原料或做煤渣砖或其它建筑材料。
（2）SO2回收做硫铵，用4-5%稀氨水脱除SO2，经过净化，结晶生成硫铵肥料。若回收的硫铵达到一定量可以抵消运行费用甚至盈利。若烧高硫煤，可降低燃料价格。
（3）CO2回收转化成CO做醋酸草酸等。
回收全厂CO2进入CO气化炉生产CO2（专利技术）净化后与甲醇反应，生成醋酸、草酸或其它。
3、用4%稀氨水捕集SO2，制成产品硫铵。
结束语：
综上所述，若采用以上节能减排技术，无论是合成氨厂，甲醇厂都能较大程度提高企业的经济效益。
