宁波工程公司负责工艺包编制、工程设计和EPC总承包的镇海基地二期重质油气化制氢装置。 张见明 摄

    什么是气化技术？

    气化技术是指将含碳原料（如煤、重质油、生物质、焦炉气、废弃物等）通过高温部分氧化反应转化为以合成气（CO+H2）为主要成分的工艺过程。该技术是能源清洁利用的重要途径，既能实现难利用资源的高效转化，又能为化工、电力、冶金等领域提供原料。气化技术按反应器类型可分为固定床、流化床和气流床等，核心是通过控制温度、压力及气化剂与原料配比等，实现合成气中有效气产率最大化。作为传统燃料向低碳能源过渡的桥梁，气化技术减排降耗对实现“双碳”目标具有重要意义。

    SE东方炉系列气化技术有什么特点？

    SE东方炉是中国石化与华东理工大学联合开发的一种气化炉，其中S为中国石化Sinopec的首字母、E为华东理工Ecust的首字母。与国内同类技术相比，SE东方炉系列气化技术通过多原料覆盖、高效能量转化与绿色低碳工艺，表现出显著的技术性能优势、经济性优势，以及低碳环保特性，契合我国能源结构。该技术具有广泛的原料适应性，可高效处理粉煤、水煤（焦）浆、重质油及生物质等多种原料，突破传统气化技术对单一原料的依赖；SE东方炉设备国产化率达100%，烧嘴等关键设备寿命大幅延长，装置运行周期达到四年一大修，技术水平、能效水平达到国际领先；环保表现同样突出，可协同处理炼厂和化工装置的各类含碳副产物、废弃物。

    □王令光  何忠旭  孙志刚  王晓珍

    “双碳”背景下，我国煤化工行业正经历从规模扩张向质量效益转变的深刻变革。作为化石能源高效清洁利用的关键技术之一，SE东方炉系列气化技术不断迭代创新，为能源化工行业绿色发展提供了强劲动力。

    在我国自主研发的气化技术中，SE东方炉系列气化技术独树一帜，是由设计单位主导、产学研各方紧密协作、理论和工业实践充分融合创新的气化技术。

    经过丰富的项目实践，目前，SE东方炉已具备系列化、成套化、大型化的先进气化平台技术，原料涵盖粉煤、水煤（焦）浆、重质油、气态烃、生物质及废塑料等含碳物质，具有清洁高效、产品结构多样、技术指标先进、运行成本低、与废弃物再资源化深度融合等特点，拥有热壁式、冷壁式、激冷型、废锅型、低温气化炉等炉型，可与不同原料和应用场景相适应。

    原料多元化“通吃”，SE东方炉向绿向新

    面对炼厂重质油处理难、成本高等难题，宁波工程公司主导开发了SE重质油气化技术，实现了脱油沥青和加氢未转化油等含碳资源的高效利用，为炼化企业供应氢气和合成气。2024年9月30日，首次应用该技术的镇海基地二期3号重质油制氢装置实现机械竣工。研发团队开发了协同废弃物处理一体化工艺烧嘴和成套技术，不仅实现了炼厂废弃物高效资源化利用，而且将有效助推炼化企业实现近零排放，将气化装置打造成为炼厂“环保岛”的龙头。

    随着“双碳”战略持续推进，宁波工程公司聚焦多种原料气化，进行核心技术迭代升级，开发了一系列可再生原料气化制绿色燃料和化学品的全流程技术。

    2021年，宁波工程公司生物质与煤共气化工业试验取得成功，在不改变工艺路线、不对装置实施技术改造的情形下，在巴陵石化煤气化装置成功进行了生物质掺烧的首次工业试烧探索。2023年，宁波工程公司在中安联合煤气化装置分两阶段开展生物质掺烧工业试验，生物质掺烧比例最高达到20%，具有创新性的示范效应，为现有煤气化装置降碳减碳开辟了新途径。

    基于良好的生物质及气化研发基础，近年来，宁波工程公司开展全生物质气化技术研究，相继开发了SCG生物质固定床气化技术、SFBG生物盾加压循环流化床气化技术、SEBG生物质加压气流床气化技术，能适用不同种类、不同产品路线的多种应用场景，技术选择灵活，指标先进。目前，该公司正在打造多技术、多原料的拓展试烧平台，为多种生物质原料的技术选择、参数调优提供量身定制服务。

    从全专业大系统角度，为用户提供定制化方案

    “我们始终秉承为用户创造最大效益的理念，充分发挥公司涉足的业务链长、配套完备的特色，追求集工程咨询、工程设计、工程总承包、装备制造为主体的全业务链优势，围绕装置全生命周期和企业效益，站在全专业、大系统的角度，从工程实际出发，发挥基于系统工程的全流程优化作用，从而达到业主效益最大化的目的。”宁波工程公司总经理、党委副书记韩振飞介绍。

    2024年，宁波工程公司和南化研究院等单位合作开发了240万吨/年甲醇合成技术工艺包、2亿立方米/年高温甲烷化技术工艺包。这两项关键技术为打造煤化工优势产业链进一步奠定了基础，对增加技术储备、拓展业务领域、增强市场竞争力等具有重要意义。

    信息化和智能化同样可以出效益。中国石化目前拥有煤制烯烃、煤焦制氢等18套煤化工装置、共计61台气化炉，分布在全国各地。2018年，宁波工程公司推进智慧气化绿色低碳协同制造与创新平台的开发与应用，建成了中国石化煤气化数据中心，形成了面向煤气化装置优化运行与绩效评价、装置平稳运行与优化、工艺诊断与预警、数据治理、设备故障预警及专家诊断等一体化的云管控平台，提升了煤气化装置信息化、智能化管理水平。2024年，智慧气化绿色低碳协同制造与创新平台的开发与应用项目获得了中国化工学会科技进步一等奖。

    从2020年起，该平台在中国石化总部及相关煤化工企业进行广泛推广应用，系统运行稳定可靠。在平台支撑下，相关企业对比煤耗、比氧耗、蒸汽消耗等煤化工装置关键运行参数进行优化，煤耗平均降低1.6%。以中安联合煤气化装置为例，借助平台的煤质气化性能数据库，在切换煤种或混配煤使用前，企业能预判生产操作参数的调整值，可避免因煤质频繁切换而造成安全、环保事故和效益损失。

    在安全防控方面，2023年，大型煤气化工艺装置安全防控关键技术及应用示范项目获得了中国化工学会科技进步一等奖。目前，该技术已在多家煤化工企业应用，实践证明可有效延长运行周期、减少非计划停车。

    粉煤和水煤浆比翼齐飞，SE东方炉气化技术全面开花

    早在2008年，宁波工程公司便携手华东理工大学等单位，开启了日投煤1000吨级SE粉煤气化技术的研发之旅。经过数年的潜心研究和技术攻关，该技术于2011年成功列入中国石化“十条龙”科技攻关项目，从实验室研究迈向了工业化应用的“快车道”。随着研究不断深入，SE粉煤气化技术的处理能力从日投煤1000吨级逐步提升至1500吨级、2000吨级，并先后在扬子石化、中安联合、中科炼化项目中成功应用。运行结果表明，SE粉煤气化技术具有技术指标先进、运行可靠性高、安全环保性好等显著优势。

    作为我国现代煤化工的两大经典路线之一，水煤浆技术也是宁波工程公司技术创新的主战场。2019年1月，日投煤1000吨级SE水煤（焦）浆气化技术在镇海炼化制氢原料结构调整改造项目中成功应用，主要技术指标达到国际领先水平，标志着中国石化实现了粉煤气化技术和水煤浆气化技术“比翼双飞”。

    2023年11月，日投煤1500吨级SE水煤（焦）浆水冷壁气化技术在湖南石化己内酰胺项目实现首次工业化应用，不仅实现气化炉连续运行周期翻倍，而且倒炉和检修次数减少一半以上，有效缩短了开车时间、减少了污染物排放，大幅提升了煤化工装置的经济性。

    对于业界公认存在腐蚀性难题的高氯煤，宁波工程公司完成了多套高氯气化装置的工程设计，通过工艺参数优化、应用脱氯技术和气化炉材质选择等方式，实现高氯煤气化装置长周期稳定运行，并已形成相关专有技术。

    “在数十年的工程探索与实践中，宁波工程公司将含碳物质气化技术成果与工厂智能化建设、废物协同处理等要求深度融合，积极培育和发展新质生产力，为石油化工和现代煤化工企业绿色化、低碳化、高端化、智能化发展提供了多样化、定制化、专业化的解决方案，促进了煤炭清洁高效利用，助力了化石能源应用向绿向新而行! ”宁波工程公司执行董事、党委书记郑立军说。