□张见明

    2020年9月12日15时，炼化工程集团宁波工程EPC总承包的中科炼化一体化项目煤制氢（POX）装置打通全流程，产出99.9%的合格高纯氢，随后并入中科炼化全厂氢气管网，标志着采用中国石化自主开发的2000吨级SE粉煤气化（SE-东方炉）成套技术实现首次工业化成功应用。

    中科炼化一体化项目煤制氢（POX）由气化、耐硫变换、酸性气体脱除和VPSA等工艺装置组成，每小时产99.9%高纯氢18万标准立方米供全厂使用。气化、净化装置分别采用中国石化自主开发的2000吨级“SE-东方炉”粉煤加压气化技术、耐硫变换技术。这是继1000吨级“SE-东方炉”在扬子石化、1500吨级“SE-东方炉”在中安联合成功应用后，在中科炼化的又一次“升级版”工业化应用。

    “SE-东方炉”粉煤加压气化技术的系列化、规模化、标准化研发，可谓十年磨一剑。2006年，国家对煤炭的清洁利用和煤化工发展出台了相应的规划和支持政策。当时，国外的煤气化技术暴露出工艺流程复杂、技术可靠性差、无法长周期运行、投资高等诸多问题，作为能源替代，研发出适应化工生产的粉煤气化技术迫在眉睫。中石化宁波技术研究院、宁波工程公司敏锐觉察到这一先机，与合作伙伴着手策划开发“SE-东方炉”粉煤加压气化技术，并签署了联合开发协议。2008年，“SE-东方炉”1000吨级工艺包成功完成开发并尝试进行工业应用。

    2012年，该技术示范进入中国石化“十条龙”科技攻关项目，开始在扬子石化建设首套日投煤1000吨级的工业化示范装置。2014年1月23日，装置一次投料成功并产出合格氢气，同年10月完成了装置连续72小时100%负荷性能标定，运行和标定表明“SE-东方炉”技术指标先进、运行可靠性高、安全环保性好。

    2018年，宁波技术研究院、宁波工程已完成日投煤3000吨级到4000吨级的“SE-东方炉”技术的工艺包开发，只待工业化示范应用。

    中安联合项目是“SE-东方炉”首次大规模、多系列工业应用。宁波技术研究院、宁波工程与合作伙伴对淮南本地高灰熔点、高灰分煤种进行了深入研究，在扬子石化“SE-东方炉”进行工业试烧，指导配煤和助熔剂添加方案，给出了优化的配煤方案、改善入炉煤灰熔融特性、操作炉温和气化性能指标，对煤质选择、操作运行发挥指导作用，效果显著。

    2019年6月15日，中安联合煤气化装置首次开车，随后实现满负荷运行。气化炉A级连续运行突破224天，烧嘴使用突破422天，均创高灰高熔点煤气化运行纪录。标定考核结果显示，中安联合“SE-东方炉”粉煤气化装置成功实现了朱集西煤的清洁高效气化，煤气化装置的各项指标达到设计要求，标志着先进的“SE-东方炉”粉煤气化炉可高效气化高灰熔点、高灰分煤，打破了采用安徽本地煤无法高效气化发展煤化工的技术禁锢，为安徽经济的转型、高质量发展开辟了全新的技术路径。

    在成功开发出日投煤1000吨级、1500吨级的单喷嘴冷壁式粉煤加压气化成套技术并成功应用于工业装置后，为满足市场对大型煤气化技术的需求，宁波技术研究院和宁波工程借助中国石化整体科研攻关平台，汇集各方力量加快推进了2000吨级“SE-东方炉”气化技术的推广应用，并以中科炼化一体化项目为依托，实施2000吨级“SE-东方炉”、气化烧嘴的工业示范应用及相关系统的优化升级。

    中科炼化一体化项目煤制氢装置采用两台日投煤2000吨级“SE-东方炉”，并通过双炉热备操作来确保项目稳定供氢。针对这一装置特点，宁波技术研究院和宁波工程的气化领域设计研发专家团队，从装置稳定长周期运行供氢、节能降耗等方面入手，分别展开了大型气化炉流场调控深化及工程化、新一代粉煤气化烧嘴开发和工程化、气化炉优化控制系统开发、节能型清洁高效黑/灰水梯级循环系统开发利用、双炉操作无备用炉稳定供氢智能化控制系统开发等工艺技术的再升级研究。

    此外，技术团队以数据驱动的集成化设计，构建了新一代数字化工厂，确保了物理工厂与数字工厂的高度一致，为用户提供了二次设计、工程建设管理、自动巡检基础。针对2000吨级粉煤气化装置的实际，他们还形成了标准化的试、开车规范文件，有效保障了气化炉的开车安全性，缩短了开车调试、准备时间。