由中國石化和華東理工大學(xué)共同開發(fā)完成的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化(SE-東方爐)技術(shù)，上周通過了中石化科技部主持召開的成果鑒定會。鑒定委員會專家對示范裝置的優(yōu)異性能指標(biāo)給予了肯定，一致認(rèn)為SE(SINOPEC+ECUST)粉煤氣化技術(shù)達(dá)到了單噴嘴粉煤氣化技術(shù)的國際領(lǐng)先水平。該技術(shù)的成功示范為新型煤化工產(chǎn)業(yè)提供了重要技術(shù)支撐。
鑒定專家認(rèn)為，該技術(shù)煤種適應(yīng)性好，裝置高效節(jié)能、環(huán)境友好、可靠性和靈活性高，各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達(dá)到單噴嘴粉煤氣化技術(shù)的國際領(lǐng)先水平，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
今年10月，該示范裝置完成了72小時滿負(fù)荷運行考核，考核結(jié)果顯示，示范裝置采用貴州無煙煤(60%)與神華煤(40%)配煤，滿負(fù)荷運行有效氣(H2+CO)成分88.7%、比煤耗569kg/1000Nm3(H2+CO)、比氧耗331Nm3/1000Nm3(H2+CO)、碳轉(zhuǎn)化率98.3%;變換出口合成氣中CO含量0.8%～1.4%;氣體凈化度CO2≤13ppm(v)，總硫≤0.1ppm(v);氣化“三廢”排放指標(biāo)先進(jìn)。上述各項性能指標(biāo)達(dá)到或超出合同值。
粉煤氣化技術(shù)具有煤種適應(yīng)性強、原料消耗低、氣化效率高、氣化爐與燒嘴使用壽命長的技術(shù)優(yōu)勢。基于華東理工大學(xué)在氣流床煤氣化領(lǐng)域近30年的研究積累和技術(shù)儲備，中石化在煤化工領(lǐng)域深厚的工程轉(zhuǎn)化能力和豐富的工程實踐，2011年8月10日，中國石化與華東理工大學(xué)簽訂了單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化技術(shù)合作協(xié)議，聯(lián)合開發(fā)SE粉煤氣化技術(shù)。隨后，中石化科技部將該技術(shù)列入中石化“十條龍”科技攻關(guān)項目，確定由中石化揚子石化有限公司、中石化寧波工程有限公司和華東理工大學(xué)共同完成日處理1000噸煤的SE粉煤氣化及合成氣凈化制氫工業(yè)化示范。
面對工期緊、任務(wù)重、設(shè)計與施工穿插進(jìn)行等困難，項目承擔(dān)單位密切配合，充分發(fā)揮集團聯(lián)合攻關(guān)優(yōu)勢，創(chuàng)下了從技術(shù)許可合同簽訂到成套示范裝置開車運行25個月的最短用時紀(jì)錄。今年1月23日，日處理煤千噸級SE粉煤氣化示范裝置一次性投料成功，并屢創(chuàng)國內(nèi)煤氣化示范裝置的相關(guān)最好紀(jì)錄：首次開車投煤連續(xù)運行時間最長(275h)、首次開車投煤到產(chǎn)出合格產(chǎn)品氫氣的時間最短(5天)、燒嘴首次運行使用壽命最長(超過180天)、首次開車3個月后即實現(xiàn)長周期運行(53天)等，充分展現(xiàn)了SE粉煤氣化燒嘴和氣化爐運行的良好可靠性和先進(jìn)性。
據(jù)悉，目前中安聯(lián)合化工有限公司的年產(chǎn)170萬噸甲醇制烯烴項目已采用該技術(shù)建設(shè)了7套日處理煤1500噸級的SE粉煤氣化裝置。新疆、貴州等地中石化大型煤化工項目也將采用該技術(shù)。
主要創(chuàng)新點
先進(jìn)高效的氣化爐與燒嘴匹配技術(shù)，構(gòu)成了直流同軸受限射流流場，高溫區(qū)位于爐膛中心，近壁面的溫度分布均勻，掛渣效果好，氣化溫度操作彈性大，兼顧水冷壁掛渣和液態(tài)排渣需要，同時氣化爐細(xì)灰生成量少、碳轉(zhuǎn)化率高;多功能長壽命復(fù)合式粉煤氣化燒嘴，實現(xiàn)點火、開工、運行各階段不同功能的作用，確保氣化爐與燒嘴自身安全;簡化結(jié)構(gòu)的立管膜式水冷壁，水動力分布均勻，耐高溫性能好，副產(chǎn)中壓蒸汽，熱利用率較高;智能化氣化爐操作控制技術(shù)，實現(xiàn)一鍵式點火開工和投煤，確保系統(tǒng)安全;高可靠性的煤粉載氣平穩(wěn)切換技術(shù);分股配氣、兩段中溫變換的合成氣耐硫變換工藝和改進(jìn)型全貧液合成氣凈化工藝。此外，研究人員還開發(fā)出了水冷壁爐膛直接測溫、可視化火焰檢測、煤粉流量在線標(biāo)定等專有設(shè)備，保證氣化爐安全、穩(wěn)定、長周期運行。
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