第二十二届全国大型合成氨暨合成气化工、甲醇装置技术年会近日在南京召开,作为合成氨和甲醇生产的关键环节之一,与会代表就煤气化进行了重点讨论。其中,新型煤气化炉——SE-东方炉的最新进展受到重点关注。部分与会代表还专程到东方炉扬子石化示范装置进行参观和考察,并感慨:“这个气化炉很有特点,可以说博采众长,应用前景很值得期待。”
敢吃“三高”劣质煤
对煤气化炉而言,“好煤少、差煤多”是目前我国的资源现状。如何实现“差煤”的洁净高效转化?据中石化宁波技术研究院常务副院长郭文元介绍,这需要解决高灰熔点和高灰分等多个技术难点,要求气化炉的煤种适应性广、气化指标先进、气化炉与喷嘴寿命长、能安稳长满优运行。
据介绍,为解决上述技术难点,SE-东方炉技术(单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术)是在华东理工大学多年的研究成果和原创专利技术基础上,结合中石化宁波技术研究院/宁波工程公司的技术转化能力、工艺系统技术的集成与优化能力,以及在煤气化领域系统或专项的专有技术和工程技术,集成创新开发了具有自主知识产权的技术。2014年1月25日,扬子石化的1000吨/天SE-东方炉示范装置开车成功。
在代表们参观时,SE-东方炉扬子石化示范装置正在试烧的是中安煤(淮南煤),实际运行表明,气化炉操作稳定,各项气化性能指标优于贵州煤,整体试烧情况良好。此前的几个月,该示范装置还进行了山西晋煤的试烧,经实践检验整体运行平稳可靠。
“铁三角”支撑稳定运行
代表们更关心的是SE-东方炉示范装置的开车和连续运行情况。中国石化扬子石化公司化工厂厂长丁家海介绍说,东方炉扬子石化示范装置创下国内煤气化技术示范装置开车运行多项纪录:出合格产品时间最短(5天),打通全流程时间最短(10天),一次投料成功连续运行时间最长(11天11小时),自投料3个月内连续运行时间最长(53天),烧嘴首次使用累计时间最长(153天)。 这样的平稳运行,背后正是“铁三角”的强力支撑。SE-东方炉的支持主体为中石化宁波技术研究院/宁波工程公司、华东理工大学和中国石化扬子石化公司。这三方形成了一个优势互补且十分成熟的产学研合作平台。华东理工大学在气流床煤气化领域有近30年的研究积累和技术储备,拥有强大的煤质分析数据库、特定的煤质与气化匹配性研究手段等。中石化宁波工程公司拥有丰富的工程设计实践经验、一体化煤化工技术系统集成能力和项目全过程优化能力,以及运行装置技术改进支持优势。扬子石化一流的生产、管理理念和人员素质为东方炉平稳运行提供了保障,其示范装置取得的经验可复制推广。
博采众长具备后发优势
一位来自茂名石化的代表说:“东方炉最大的特点是集合了多种煤气化技术的优点,可以说是博采众长。”
据华东理工大学煤气化及能源化工教育部国家重点实验室主任龚欣教授介绍,SE-东方炉集成了粉煤气化水冷壁和水煤浆激冷流程的优点,采用粉煤气化+激冷流程,气化炉内件采用水冷壁,同时对烧嘴和气化炉的流场进行独特设计,确保在烧嘴和水冷壁安全的前提下,与现有煤气化技术相比,可以在更高温度下操作,可以气化高灰熔融点煤。
来自长城能化的代表说:“以干煤粉为原料,意味着装置能耗更低,且不受原料成浆性影响,泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤等都可作为气化原料煤,也可以多种煤掺混使用,这是很大的优势。”
中石化宁波工程公司副总经理亢万忠介绍说,基于扬子石化1000吨/天和中安联合煤业化工有限公司1500吨/天SE-东方炉装置实践,SE气化炉研发正在走向大型化和系列化。目前已开发形成了日处理2000吨煤SE-东方炉成套技术,正在开发日处理3000~4000吨级炉型,研究结果表明,放大风险可控。同时,已完成开发或正在开发的SE系列化煤气化技术包括SE热壁式粉煤气化技术、SE水煤浆气化技术、新型余热回收式粉煤气化技术等,能为不同需求的用户提供多种选择。