由中國石化和華東理工大學共同開發(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)異性能指標給予了肯定，一致認為SE(SINOPEC+ECUST)粉煤氣化技術(shù)達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)濟指標達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”排放指標先進。上述各項性能指標達到或超出合同值。
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)計與施工穿插進行等困難，項目承擔單位密切配合，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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