新型煤氣化工序正朝著前景更為廣闊、競逐益發充分的巨型商業環節演進。作為煤化工最重要的投資環節，氣化設備的風險與機遇也變得愈發難以界定。

從貴陽出發，沿著彎曲的山間高速路一路向北，約一個小時即可抵達開陽，路兩邊的喀斯特地貌不斷地涌向眼前。上千年沉積而成的特殊地貌，孕育了地下豐富的礦產資源，吸引了大批的淘金者，也將偏僻的西南小鎮帶入快速的工業化時代。

開陽是國內少有的磷和煤炭資源富集區。在當地，圍繞磷礦開發和加工的民營企業早已興起。更為重要的是，連通上下游的龐大產業機會讓國內能源巨頭也將觸角延伸至此，同時也為各路技術設備提供者提供了一個競逐的絕佳試驗場。

山東老牌國企兗礦集團便是其中之一，并將開陽作為其企業增長的主要戰略增量之一視之。在和當地政府協商下，兗礦集團煤炭合成氨項目在此落定，為下游企業加工磷肥提供原料。

雖然從2005年開始，兗礦在開陽的煤化工項目便已規劃完成，2007年與德國科林公司簽訂氣化技術轉讓合同，而后的兩年間一直在消化科林技術，但項目一直拖到2010年才得以開工建設。與此同時，與開陽項目一起被拖累的還有德國科林公司。作為煤化工最重要的環節——氣化技術專利商，科林公司從2005年也開始進入中國市場，并在開陽項目的競標中一舉拿下訂單。令當時的科林高管沒想到的是，雖然早早在中國斬獲了業績——2臺400WMth氣化爐(日投煤1500t級)，卻在7年后才打通流程，穩定生產。

在開陽項目艱難開工的幾年間，中國煤化工產業發生了突飛猛進的進展。一時間，以煤制氣、煤制油、煤制烯烴為代表的新興煤化工在中國遍地開花，而作為現代煤化工工業流程中必經且投資最高的氣化市場，也吸引了各路設備商的進駐。

2012年，德國科林公司受生物質制油項目資金鏈斷裂的影響，進行了資產重組，新的科林公司剝離了生物質制油和機械加工等業務板塊，保留了煤氣化和褐煤干燥等核心業務和技術骨干，而新科林公司的實際控股人也由原來的德國大眾集團、寶馬公司等股東，變為具有中國資本背景的投資人。

在接手科林之前，單育兵一直從事煤炭設備的相關貿易，正是看中了巨大的市場機會以及對德國技術的信任和了解，他聯合了幾個投資人買下了德國科林公司。在買入科林之后的一段時間內，單育兵頻繁往返于中德之間，對科林公司氣化工藝包進行理解、吸收，并積極地在中國尋找合適的代工伙伴。

和科林公司一樣，看好國內的氣化市場的，還有各路能源巨鱷，其中有德國電力設備巨頭西門子、世界第一大石油公司殼牌等，雖然氣化業務在他們龐大的業務版圖中只是冰山一角，但在氣化領域的投入絲毫不亞于傳統行業。讓這些設備商看中的是，正是氣化在整個煤化工產業鏈條中的投資比重以及未來廣闊的市場前景。

據北京杰斯菲克氣化技術有限公司(神華寧煤與西門子合資)技術部總經理霍錫臣介紹，氣化設備投資大約占到整個煤制氣項目投資比重的30%-40%，占煤制油項目總投資20%左右。

而根據規劃，2015年煤制天然氣產量將達到180億立方米，2020年煤制天然氣產量500億立方米。2020年煤制油產能將達到3000萬噸。

毫無疑問，如果斬獲一個項目訂單，對于設備商而言，帶來的可能是上百億的收入。在中國，現代煤化工發展催生了氣化、空分、甲烷化等各個行業的爆發。然而，由于煤化工項目屬于中國特色，因而，中國幾乎成為了各路設備的集中試驗廠。在僅僅投產的幾個大型煤制氣項目中，由氣化環節引發的問題接連不斷，給投資方造成了難以挽回的損失。氣化技術到底有哪些？如何選擇適合的氣化技術成為了近一段時間行業內熱議的焦點。

魯奇爐與它的對手們

在煤化工產業鏈條中，煤氣化技術是新型煤化工行業的基礎。煤氣化是通過煤直接液化制取油品或者在高溫下氣化制成合成氣，再以合成氣為原料制取甲醇、天然氣、合成油等下游產品。據煤科總院煤化工分院副院長陳亞飛介紹，煤炭具有非均質化特點，同時在煤氣化過程中產品以固、氣、液三種形態共存，相較于石油化工過程也更為復雜。

對于煤氣化技術分類方法較多，其中較為主流的分法是按照床型可分為固定床、流化床和氣流床，而在現代煤化工中運用的最多即是固定床和氣流床。固定床原料主要是以塊(碎)煤為主，氣流床原料主要是粉煤、水煤漿。

縱觀煤氣化發展歷程，固定床工業化生產已經有近200年的歷史，最早的常壓固定床已經在19世紀30年代的蘇聯進行應用，最終產品是煤氣。20世紀初期，流化床技術出現。30年后，氣流床技術在德國出現。也就是在氣流床出現的同期，南非沙索公司煤制油項目開始建設，由于當時流化床和氣流床技術都不夠先進，最終選擇了固定床，主要是由德國魯奇公司提供碎煤加壓固定床技術。

事實上，魯奇爐進駐中國市場的時間也非常之早。據資料顯示，第一代魯奇爐出現于20世紀30年代，主要用于褐煤氣化，50年代我國原云南解放軍化肥廠曾從蘇聯引進此種爐型。此后的很長一段時間，魯奇在中國市場占據了絕對優勢。第三代魯奇爐(MK4)是世界上使用最廣泛的爐型，在中國最早的一批傳統煤化工項目都選擇他們的產品，如原山西化肥廠、義馬氣化廠等均采用該爐型。

1978年，美國“大平原煤氣化協會”聯合幾家公司成立達科他氣化公司，在北達科他州建造世界第一個天然氣合成廠，并于1984年投產，采用德國魯奇公司開發MK4氣化爐。經過30多年運轉，大平原項目為中國煤制氣發展提供了難得的借鑒。

除了固定床，水煤漿技術進入中國時間也較早。1989年，魯南化肥廠引進了GE水煤漿技術，在經過多方調試近10年時間后，成功投產。隨著水煤漿在中國推廣，GE公司水煤漿氣化技術成為了在中國工業化應用最早且使用業績最多的氣化技術，據統計，國內使用GE水煤漿氣化技術的氣化爐高達178臺。

在中國傳統煤化工領域，水煤漿和固定床有著很長一段的應用史。常壓固定床使用量已經達到5000多，水煤漿氣化技術經過我國科研、設計、生產、制造部門的多年研究，已基本掌握水煤漿氣化技術，并能設計大型工業化裝置，國產化率可達90%以上。

據山東兗礦國拓科技公司總工程師許廣宇回憶，上世紀90年代水煤漿快速發展。但是水煤漿對煤種要求苛刻，要求成漿性好，不利于氣化較高灰熔點的煤種。而我國新疆、內蒙、山西、貴州等富煤炭地區多數劣質煤種不適合該氣化技術。隨著國家對潔凈煤技術發展的重視，2000年開始解決不適合水煤漿技術的地區發展問題。

2005年，中石化和殼牌簽訂協議，大批引進殼牌氣化技術。由于當時宣傳夸大，認為殼牌技術可以適用于一切煤種，最終導致一大批煤化工開開停停，效果不理想。因而，引發了對粉煤氣化技術的質疑。

“兗礦集團當時考察科林、GSP等粉煤氣化技術，用了兩年時間研究行不行，希望本土化避免殼牌出現的問題。”兗礦集團開陽化工副總經理郭成太介紹說。

從2000年左右，新型煤化工在國內興起，煤制烯烴、煤制氣、煤制油等史無前例的大規模項目等待上馬。在中國，煤炭資源豐富的另一面則是煤種復雜性，面對規模巨大的新型煤化工以及愈加復雜的原料，越來越多樣的干煤粉氣化技術的出現給氣化市場帶來新的沖擊?？屏?、西門子這些外資企業帶著自己的粉煤氣化技術瞄準了幾乎是世界上唯一的煤氣化市場，向中國客戶“兜售”好處。

在外資企業激烈爭奪中國市場的同時，國內一批自主研發的氣化技術也開始出現。其中以中國航天科技集團研發的HT-L技術(航天爐)、中國石化SE 東方爐氣化技術(東方爐)；華東理工大學開發的對置多噴嘴水煤漿氣化技術、清華大學開發的水冷壁水煤漿氣化技術等為代表。

在這場煤化工盛宴之中，既有外資巨頭亦有國內新興的制造商。毫無疑問，對于他們而言，這都是不能失去的市場份額。

更值得一提的是，一批類似魯奇爐的固定床加壓爐在國內生產，并成功進駐了各大煤化工示范項目。

隨著近兩年來一批新項目的投產，氣化技術在中國愈加受到重視。而由氣化技術延伸出的相關問題也讓投資商心有余悸，特別今年3月內蒙古大唐國際克什克騰旗煤制天然氣有限公司發生了一起爆炸事故引發了行業內普遍的悲觀情緒。在一定程度上也影響了新項目的建設速度。

“萬能爐”謊言

在“十一五”期間，國家發改委批準了大唐克旗40億立方米/年、大唐阜新40億立方米/年、慶華伊犁40億立方米/年和匯能鄂爾多斯16億立方米/年四個煤制氣示范項目，近一段時間，已經相繼開車。

此前，美國大平原煤制氣項目作為成功案例，接待了絡繹不絕的參觀者。在大平原項目中成功應用的碎煤加壓固定床氣化爐給前來參觀的中方投資者留下深刻印象，被照搬到中國的四個煤制氣示范項目中的三個項目中。

而令中方投資者沒想到的是，在國外項目近乎完成的固定床加壓技術復制到中國項目中出現了水土不服。

今年初，作為我國四個煤制氣示范項目之一的大唐克旗煤制氣項目在運行不到一個月后停車，引發了業界震動。其中主要原因就是煤質中堿性離子對氣化爐內壁造成了腐蝕。

除了克旗項目，其他一些煤制氣項目中，或多或少都遇到了和克旗煤制氣項目一樣的問題。在新疆，同樣使用固定床的廣匯項目和慶華項目也遭遇到開車不順的困境。

“煤制氣項目出現的一系列問題。主要是對煤質研究不足造成的結果。沒有哪一種技術可以適用所有的煤種。原料的性質決定氣化路線。”在《能源》雜志采訪中，業內專家均對記者如此感慨。“如果哪一種爐型告訴你可以適用所有煤種，可以確定這是一個謊言。”

雖然大家都普遍認識到“萬能爐”并不存在，但長久以來，對于煤質問題的研究并未引起足夠的認識。“煤氣化技術的選型和氣化方案的制訂一定要結合項目所用的煤種，因而對煤炭氣化機理及煤種適應性的研究至關重要。一個成熟的氣化專利商一定不是在推銷某種氣化爐設備，而應該是針對項目所用煤種為業主提供一整套煤氣化的解決方案。”科林公司技術總監劉崇國介紹說。

一般而言，在確定煤炭資源之后，氣化爐設備商會將配對的煤礦放入爐內進行試燒，最終根據試燒數據確定是否適用。而在我國煤制氣項目建設初期，對煤質研究重視不足，出現了試燒煤和工業化生產煤種變更等問題。

據記者了解，大唐克旗煤制氣項目由于投產煤種和試燒煤種發生了變化，項目運轉后出現了不適應情況，特別是褐煤里面蘊含的堿性金屬離子，對氣化爐內壁造成腐蝕，被迫停車。直到現在，這一問題還沒有解決。

大唐能源化工有限責任公司總經理李克軍在近日接受《中國煤化工》雜志采訪中，也談到褐煤對氣化爐的腐蝕。“褐煤到底含有什么樣的腐蝕性物質，各種含量多少？這些成分氣化反應之后到底到系統有什么影響？對管線、設備會有什么樣的腐蝕？現在都無法判斷。”

氣化技術選擇如果忽視煤質將會給項目正常運轉不斷帶來麻煩，造成難以挽回的損失。

“當然這和設備本身質量也有很大的關系。”陳亞飛對記者表示。

事實上，相較于粉煤氣流床技術，固定床技術對原料要求相對高一些。據劉崇國介紹，固定床要求的原料是塊煤，其機械強度和熱穩定性等指標要求較為嚴格，在新疆、內蒙等富煤地區由于煤種的機械強度較差，煤礦機械化開采中塊煤比例相對較少，而在保存和轉運過程中又會有部分煤從塊狀變成粉狀，造成大量的富余粉煤無法消化處理，項目經濟性受到影響。

“克旗項目遇到的問題可能也是未來對整個行業的一個挑戰，比如一個礦區，試燒煤礦的深度是有限的，但是隨著開采深度加深，層級增加后的煤種可能發生變化，這也是一個比較尷尬的問題。”

據中海油新能源公司一名工程師介紹，固定床比較適合年輕煤如褐煤、長焰煤的氣化，由于含水量高、成漿性低，不適宜采用水煤漿技術。但是由于年輕煤種含油量高、固定床技術能夠回收焦油、苯酚等副產品，特別是固定床氣化中甲烷體積分數更高，更合適煤制天然氣項目。

“碎煤加壓氣化在前端轉化時候就已經產出來甲烷了，但這個甲烷的濃度不等，一般10%到15%，實際上把一些甲烷化的力量轉移到氣化爐，降低后端甲烷化的負擔。造成的結果是催化劑用量稍微少一些，催化劑塔裝置變小。但是甲烷化整個這一套裝置，其實就占整個煤制氣裝置的總投資的10%。甲烷化催化劑占總投資的1%到3%不等。因而，對于業主而言，節省的成本也不太明顯。”托普索公司新技術部門經理趙秦聰介紹說。

在固定床使用中，另一個值得注意的問題是，后端污水處理難度較強。據李克軍介紹，克旗項目污水處理系統出現了很大問題，耗一噸煤產生1噸多污水，含有苯酚、焦油等成分。如果想要達到水處理的理想效果，處理1噸污水花費高達137元。

在業內，大唐克旗項目后期對于水處理追加近20億投資已經成為公開的秘密。據許廣宇介紹，固定床洗煤水里面酚和焦油難處理，用生降法操作條件非?？量?。同時，生物法占地面積大，時間比較長。在慶華新疆和克旗項目，廠區時常彌漫難聞的氣味。

在新疆伊犁，慶華一期項目固定床的使用對于煤塊的成煤性要求頗高，但機械化開采中，塊煤較少。因而，在二期項目中，慶華集團將考慮采用粉煤氣化技術，和一起固定床進行混合生產，提高煤炭的使用率。

這樣一種方案也越來越多的被新項目所借鑒。在山西大同和鄂爾多斯地區，中海油未來開建的兩個煤制天然氣項目可能將采用兩條技術路線——固定床和粉煤氣化技術。5月中旬，幾乎進軍中國市場的各路煤粉氣化專利商都趕赴新疆伊犁，向項目開發商展示自己的技術，而在競相吸引對方注意的背后還有更深層次的競爭。

捆綁模式

對慶華這樣的民營企業而言，煤化工市場的高額利潤固然誘人，一旦出現大的設備故障，可能遭遇從富翁變成負翁的風險。

由于目前開工、投產煤化工項目進展不算順利，影響了投資方進一步的開工熱情，特別是對氣化技術選擇也更為慎重。

由于科林氣化爐成功實現了貴州“三高劣質煤(高灰份、高灰熔點、高硫分)”的清潔高效轉化，對那些擁有劣質煤炭資源的項目業主的來講，仿佛又看到了一線希望。

“自從科林氣化裝置開車運行以來，前來公司參觀考察的國內外公司越來越多，幾乎每周都有幾波參觀團前來貴州開陽考察，就是想親眼證實我們的氣化爐運轉情況。”郭成太說。

事實上，對于氣化爐技術路線以及專利商的選擇，業主一方面看中性價比，現在更為重要的是考量是否有運行項目。而其中，對于專利商而言，還有一種力量不能忽視，那就是設計院的推薦。

“很多業主對項目技術研究不深，之前和設計院都有往來，比較信任，選擇和設計院一起考察專利商，因而推薦誰的技術至關重要。”據上述業內人士介紹。

在《能源》雜志采訪中，業主和專利商均表示，無論業主選擇哪條技術路線，設計院對于業主的選擇影響分量比較重，特別是對于一些跨行業投資的業主。

“在選擇爐型時，一是我們會和專利商交流，看他是否有業績；二是也會參考設計院的意見。”上述中海油新能源公司人士透露。

因而，雖然各個專利商都表示沒有和設計院簽訂排他性的戰略合作協議，但毫無疑問，傾向性較為明顯。

以大唐克旗一期項目和慶華新疆一期項目為例，均交由賽鼎工程有限公司，也就是原化學工業第二設計院承擔工程設計工作，由于賽鼎公司擁有自主生產的爐型，因而在這兩個項目中采用了賽鼎公司生產的碎煤加壓氣化爐。

一直以來，賽鼎公司在國內傳統煤化工項目特別是焦化項目中占有優勢，特別是一系列碎煤加壓爐的應用為后期新型煤化工業務拓展打下了基礎。

造成的結果是，賽鼎公司氣化爐在銷售方面具有天生的優勢。據此前媒體報道，賽鼎公司在國內設計的用于煤制合成氨、甲醇、煤制油、煤制天然氣等工程的碎煤加壓氣化爐已超過200套。

如此大的銷售量，讓在國內極力推薦自家技術的國外專利商望塵莫及。

魯奇爐成為了碎煤加壓氣化爐的代名詞。而克旗和慶華項目的投產結果，也讓市場對碎煤加壓氣化爐的質量產生懷疑，引發了對魯奇爐質量的擔憂。

“事實上，在目前國內煤制氣項目應用的氣化爐和德國魯奇公司沒有絲毫關系，只是國內制造商在引進魯奇技術后，對其消化吸收，研發的類似魯奇爐的爐型。目前，國內魯奇爐設計主要是賽鼎公司承擔。投資方選擇國產爐，一方面是設計院的推薦，另一方面是成本的考量。煤氣化爐配上空分裝置，可能會占到總投資的一半，甚至一半多，進口的氣化爐可能是國內價格的三倍，如果說以20億煤制氣規模，可能一個項目就能差出20億投資。”上述業內人士對記者稱。

近期，德國魯奇公司將最新研發的爐型Mark+推向中國市場，然而由于之前項目引發的誤解對魯奇的推廣產生一定的負面影響。

在國內，東方爐的研發也受到了關注。SE東方爐是華東理工大學與中石化共同擁有、中石化具有主導權的SE氣化技術。作為未來國內最大的煤化工投資商，中石化也在為項目開工建設做準備，特別是旗下的設計院力量已經比較成熟，加快氣化爐研發有助于項目的推進。毫無疑問，隨著東方爐量級不斷加大，未來在中石化項目會有大批量的應用。

據業內人士介紹，目前國內除了賽鼎公司之外，對于煤化工設計涉獵較早的還有中國天辰工程設計院(原化工部第一設計院)。

“國內的每一個設計院有自己的特長，可能某個設計院做某種爐型是偏多的，現在國內的設計院天然形成了以爐型種類進行劃分。”趙秦聰說。

以天辰工程設計院為例，近年來煤化工方面業績突出，特別是大型水煤漿制合成氣方面在國內占較大份額。另一家同屬于中國化學工程集團的中國物化工程公司(即原化學工業部第四設計院)在傳統的氮肥設計領域優勢明顯，近年來在現代煤化工方面先后承攬了以大唐多倫煤化工為代表的大型項目，同時國內粉煤加壓氣化(主要是SHELL技術)項目五環公司承攬了絕大部分。

這也就意味著，基本上每種爐型都找到了屬于自己的設計院。而在項目的角逐中，設計院的中標對于綁定專利商而言，無疑是最大的獲利。

造成的結果是，一家設計院對于項目的影響幾乎是決定性的。但令上述中海油新能源公司人士擔憂的是，一旦大家都找一家設計院，由于設計院資源相對有限，后來開工者是否享有較好的設計資源值得擔憂。

在內蒙古準格爾旗大路新區，河北建投集團、中海油、北京控股集團投資的120億立方米煤制天然氣項目選擇同一家設計院——天辰。這也就是意味著，有限的設計資源將被同期三個項目分擔。

“像大唐跟慶華雖然是第一批項目，當時找的都是一家院，對于那個設計院來講，工作量也是非常大的，但是，同一個院做可能會對全系統的平衡和能效的利用是有好處的。”

因而，國內市場出現了將項目設計不同環節交予不同設計院的趨勢。“國內的公司也在探索，如果業主自身的經驗足夠豐富了，工程設計可能不承包給一個院，他會分給各有專長的設計單位。”趙秦聰介紹說。在新疆霍城，中電投煤制氣項目可能將以此模式進行，分包模式效果還有待時間檢驗。