推动煤气化技术水平提升——记赛鼎炉低阶煤40MPa气化技术

  煤气化技术是煤炭清洁高效转化和利用的核心技术。赛鼎工程有限公司联合内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司、伊犁新天煤化工有限责任公司完成的“赛鼎炉低阶煤4.0MPa气化技术”突破了以低阶煤为原料在4.0MPa操作压力下进行清洁、高效气化利用的技术难题，提高了煤制天然气项目的能源综合利用效率，推动了我国煤气化领域技术水平的提升。该项目也因此于近日获得中国化工学会科学技术进步二等奖。

  赛鼎炉碎煤加压气化技术是煤气化领域主要的气化技术，是赛鼎公司在承担国家“七五”“八五”重点攻关项目之下，历经多年研究而形成的专有技术。2007年，赛鼎公司在国内率先提出利用低阶煤为原料，采用赛鼎炉碎煤加压气化制天然气的思路并予以实施。该技术能利用劣质煤进行气化，并能够对水分和灰分较高的原料煤实现高效气化，还具有热效率高、氧耗低的独特优势。

  采用以赛鼎炉为核心的煤制天然气项目一氧化碳转化率接近100%、氢转化率达99%、二氧化碳转化率98%、能量总有效转化率60%～65%，克服了传统煤制燃气热值低的缺点，单位热值耗水量低，甲烷合成废水基本不含有害物质。

  随后，赛鼎公司以国家第一个审批的煤制天然气项目产品要求及原料煤特征为目标，依托多年技术储备和技术创新，开发出直径3.8米、压力4.0MPa赛鼎炉碎煤加压气化工艺，并应用于内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司和新疆庆华煤制天然气有限责任公司等单位的煤化工项目。其中，大唐克旗煤制天然气项目自2013年开车以来，煤气化装置经过考验。气化炉设计15开1备，实际运行13台气化炉能够达到日产400万标准立方米煤制天然气的能力，污水处理负荷为设计负荷的95%，气化炉单炉氧负荷由设计值5232标准立方米/时提升至5800标准立方米/时，煤气化装置实现长周期高负荷运行。2013年12月，大唐克旗煤制天然气项目第一系列生产的合格天然气成功并入北京燃气管网，标志着首台4.0MPa碎煤加压气化炉成功运行。2021年4月，该项目通过了72小时运行考核。考核根据结果得出：装置运行良好，节能减排效果非常明显，实现了对低阶煤的清洁高效利用。

  以低阶煤为原料的4.0MPa赛鼎炉应用于内蒙古大唐克旗煤制天然气项目之后，又成功应用于伊犁新天煤制天然气项目。该项目达到设计指标后，每年可将677万吨煤炭转化成20亿立方米天然气。2021年，该项目荣获国家优质工程金奖。目前，赛鼎炉低阶煤4.0MPa气化技术已在伊犁新天煤化工有限责任公司、新疆庆华能源集团有限公司等多家大型煤化工企业中得到应用，运行效果、投资和成本优于国内外同类技术，经济、社会和环境效益显著。

  赛鼎炉低阶煤4.0MPa气化技术是赛鼎公司具有完全自主知识产权的气化工艺，已拥有专利27项、有效专有技术1项。2021年5月，该技术经中国石油和化学工业联合会鉴定，被认为达到国际领先水平。目前，赛鼎公司的碎煤加压气化技术和气化炉在国内设计和总承包的已经有170余套。

  赛鼎炉作为固定床气化工艺的典型代表，其推广应用带动了国内制造业、机电设施产品升级，创造了良好的经济和社会效益。赛鼎公司还对该技术来优化升级，并拓展其在生物质等领域的应用。随着煤改气及新型城镇化的加快速度进行发展，我国天然气的缺口将慢慢的变大，赛鼎炉气化技术不仅能将低阶煤进行气化，而且能以非化石能源等为原料气化合成天然气等化工产品，实现减碳、降碳、固碳总目标。（中国化工报 施福富 刘雪波 王蕾）