水煤漿氣化關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)從引進到輸出的跨越

我國煤化工關(guān)鍵技術(shù)正經(jīng)歷從技術(shù)引進到技術(shù)輸出的跨越。由華東理工大學(xué)與兗礦集團合作完成的大型高效水煤漿氣化過程關(guān)鍵技術(shù)和自主開發(fā)的多噴嘴對置式水煤漿氣化爐已成為煤化工裝置氣化技術(shù)首選之一。

煤的氣化技術(shù)是煤潔凈利用技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，以氣化為基礎(chǔ)的煤轉(zhuǎn)化技術(shù)把煤轉(zhuǎn)化成燃料和化學(xué)品，能夠降低煤炭常規(guī)排放量和對進口石油和天然氣的依賴程度。然而，在20多年前，大型煤氣化技術(shù)一直被國外公司壟斷，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型煤氣化技術(shù)是中國煤化工界幾代人的愿望。

2005年，華東理工大學(xué)潔凈煤技術(shù)研究所成功開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)，打破了國外的長期壟斷。但當(dāng)時的水煤漿氣化技術(shù)存在單爐規(guī)模小、關(guān)鍵設(shè)備壽命短、運行穩(wěn)定性差以及氣化效率有待提高等技術(shù)與工程難題，急需進行成套關(guān)鍵技術(shù)的升級與創(chuàng)新。

在國家“973”“863”等科技計劃的支持下，華東理工大學(xué)與兗礦國泰化工有限公司、兗礦魯南化肥廠，在多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)方面歷經(jīng)10余年開展聯(lián)合攻關(guān)，突破了水煤漿氣化大型化、高效率、長周期穩(wěn)定運行等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，形成了國際領(lǐng)先的大型高效水煤漿氣化成套技術(shù)，打破了國際上GE、Shell等跨國公司對煤氣化技術(shù)的壟斷。

2014年6月24日，當(dāng)時世界最大的單爐日處理煤3000噸級煤氣化裝置在內(nèi)蒙古榮信化工有限公司正式投產(chǎn)。

與單爐日處理2 000噸級氣化裝置相比，3 000噸級裝置碳轉(zhuǎn)化率由99.2%提高到99.63%，冷煤氣效率由74.5%提高到75.2%。與國際先進技術(shù)相比，該技術(shù)有效氣成分提高3個百分點，碳轉(zhuǎn)化率提高約4個百分點，比氧耗降低10.2%，比煤耗降低2.1%，技術(shù)指標國際領(lǐng)先。在高負荷操作條件下，與同類技術(shù)相比氣化工藝指標先進，氣化裝置安全可靠、自動化程度高、操作控制靈活，大型化優(yōu)勢也更加突出。該項目的成功投產(chǎn)標志著多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)躍上了新的臺階。

從起步開發(fā)自主技術(shù)到大型工業(yè)裝置示范運行，該技術(shù)歷經(jīng)了20余年的開發(fā)完善、工程應(yīng)用及工程放大，最終以其優(yōu)異的技術(shù)指標在世界范圍內(nèi)引起了普遍關(guān)注，成為煤化工裝置氣化技術(shù)首選之一。目前國內(nèi)單爐處理能力2000 t/d以上的水煤漿氣化裝置全部采用該技術(shù)。

目前，日處理煤4 000噸級水煤漿氣化技術(shù)示范裝置也正在建設(shè)當(dāng)中。項目牽頭單位兗礦集團總工程師孟祥軍表示，該項目目前已取得7項階段性成果。一是開發(fā)了氣化爐的新型耐火材料；二是進行了飛灰輻射特性研究；三是搭建了高溫水蒸氣條件下煤灰熔渣黏溫特性試驗平臺；四是初步建立了基于煤質(zhì)的氣化過程耦合反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模型；五是完成了日處理煤4000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)示范裝置工藝包；六是編制了日處理煤2 000噸級廢鍋激冷型水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)示范裝置工藝包；七是完成了日處理煤4 000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化爐及相關(guān)系統(tǒng)主要設(shè)備的安裝。

截至目前，由兗礦集團、華東理工大學(xué)共同開發(fā)的多噴嘴氣化技術(shù)已經(jīng)以技術(shù)許可的方式向國內(nèi)外57家用戶實施了轉(zhuǎn)讓，共計158臺（套）氣化爐，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟、環(huán)保和社會效益，提升了我國現(xiàn)代煤化工行業(yè)的技術(shù)水平和國際競爭力。