SE粉煤气化技术

SE粉煤气化技术“武装”新型煤化工

由中国石化和华东理工大学共同开发完成的、具有自主知识产权的单喷嘴冷壁式粉煤加压气化(SE-东方炉)技术，上周通过了中石化科技部主持召开的成果鉴定会。鉴定委员会专家对示范装置的优异性能指标给予了肯定，一致认为SE(SINOPEC+ECUST)粉煤气化技术达到了单喷嘴粉煤气化技术的国际领先水平。该技术的成功示范为新型煤化工产业提供了重要技术支撑。

鉴定专家认为，该技术煤种适应性好，装置高效节能、环境友好、可靠性和灵活性高，各项技术经济指标达到单喷嘴粉煤气化技术的国际领先水平，经济效益和社会效益显著。

今年10月，该示范装置完成了72小时满负荷运行考核，考核结果显示，示范装置采用贵州无烟煤(60%)与神华煤(40%)配煤，满负荷运行有效气(H2+CO)成分88.7%、比煤耗569kg/1000Nm3(H2+CO)、比氧耗331Nm3/1000Nm3(H2+CO)、碳转化率98.3%;变换出口合成气中CO含量0.8%～1.4%;气体净化度CO2≤13ppm(v)，总硫≤0.1ppm(v);气化“三废”排放指标先进。上述各项性能指标达到或超出合同值。

粉煤气化技术具有煤种适应性强、原料消耗低、气化效率高、气化炉与烧嘴使用寿命长的技术优势。基于华东理工大学在气流床煤气化领域近30年的研究积累和技术储备，中石化在煤化工领域深厚的工程转化能力和丰富的工程实践，2011年8月10日，中国石化与华东理工大学签订了单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术合作协议，联合开发SE粉煤气化技术。随后，中石化科技部将该技术列入中石化“十条龙”科技攻关项目，确定由中石化扬子石化有限公司、中石化宁波工程有限公司和华东理工大学共同完成日处理1000吨煤的SE粉煤气化及合成气净化制氢工业化示范。

面对工期紧、任务重、设计与施工穿插进行等困难，项目承担单位密切配合，充分发挥集团联合攻关优势，创下了从技术许可合同签订到成套示范装置开车运行25个月的最短用时纪录。今年1月23日，日处理煤千吨级SE粉煤气化示范装置一次性投料成功，并屡创国内煤气化示范装置的相关最好纪录：首次开车投煤连续运行时间最长(275h)、首次开车投煤到产出合格产品氢气的时间最短(5天)、烧嘴首次运行使用寿命最长(超过180天)、首次开车3个月后即实现长周期运行(53天)等，充分展现了SE粉煤气化烧嘴和气化炉运行的良好可靠性和先进性。

据悉，目前中安联合化工有限公司的年产170万吨甲醇制烯烃项目已采用该技术建设了7套日处理煤1500吨级的SE粉煤气化装置。新疆、贵州等地中石化大型煤化工项目也将采用该技术。

主要创新点

先进高效的气化炉与烧嘴匹配技术，构成了直流同轴受限射流流场，高温区位于炉膛中心，近壁面的温度分布均匀，挂渣效果好，气化温度操作弹性大，兼顾水冷壁挂渣和液态排渣需要，同时气化炉细灰生成量少、碳转化率高;多功能长寿命复合式粉煤气化烧嘴，实现点火、开工、运行各阶段不同功能的作用，确保气化炉与烧嘴自身安全;简化结构的立管膜式水冷壁，水动力分布均匀，耐高温性能好，副产中压蒸汽，热利用率较高;智能化气化炉操作控制技术，实现一键式点火开工和投煤，确保系统安全;高可靠性的煤粉载气平稳切换技术;分股配气、两段中温变换的合成气耐硫变换工艺和改进型全贫液合成气净化工艺。此外，研究人员还开发出了水冷壁炉膛直接测温、可视化火焰检测、煤粉流量在线标定等专有设备，保证气化炉安全、稳定、长周期运行。