赛鼎炉核心技术喜获中国化工学会科学进步奖

近日，2022年度中国化工学会科学技术奖评审结果公布，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申报的“赛鼎炉低阶煤4.0MPa气化技术”斩获科技进步奖二等奖。

“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，已获授权专利27项；有效专有技术1项；2021年4月对大唐克旗煤制气项目72小时运行考核结果表明：运行良好，节能减排效果显著，真正实现了对低阶煤的清洁高效利用。该技术不仅为生产企业带来显著的经济效益，而且推动了我国煤气化领域技术水平的提升。该技术2021年5月通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定，该技术指标先进，达到了国际先进水平。

煤气化技术是煤化工尤其是煤制天然气的龙头技术，核心是气化炉，而赛鼎炉碎煤加压气化技术是煤气化领域主要的气化技术，是赛鼎工程有限公司在承担的国家“七五、八五”重点攻关项目之下，历经多年研究而形成专有技术。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。该工艺优点主要是可以利用劣质煤进行气化，并能够实现对水分较高（30～40%）和灰分较高（30%以上）的原料煤实现高效气化，这在其它气化方法中是难以实现的。另外该气化技术具有热效率高、氧耗低的独特优势。以低阶煤为原料，选用赛鼎炉碎煤加压气化工艺生产天然气，可以利用气化炉出口粗煤气中甲烷含量高，从而减小后续净化、合成装置规模，降低投资，还可以提高能源转化效率。

赛鼎公司将煤制天然气与煤制油、煤制甲醇、二甲醚和燃煤发电在投资、加工成本、运输成本、总热效率、转化率、废热利用率、热能价格等方面进行了分析比较，采用赛鼎炉为核心的煤制天然气项目CO转化率接近百分之百，氢转化率99%、CO2转化率98%、能量总有效转化率60～65%，比生产甲醇高17%，比制成油高15～25%，比发电高27%。采用赛鼎炉为核心的煤制天然气克服了传统的煤制燃气热值低的缺点，单位热值耗水量最低，甲烷合成废水基本不含有害物，易于利用，是最节水的能源产品。

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，依托多年的技术储备和技术创新成功开发出Φ3.8m、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以及其它在建的煤制气、合成氨、甲醇等项目。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台气化炉可以达到日产400万标方SNG能力，污水处理负荷为设计负荷的95%，气化炉单炉氧负荷可以由设计值5232Nm³/h提升至5800Nm³/h，操作范围大、调整区间大，而且可以实现长周期高负荷运行，单炉连续运行实践达到241天，气化炉平均在线率93.7%，易损件灰锁上阀平均寿命187天。已达到满负荷甚至超负荷的生产常态。大唐克旗项目第一系列生产的合格天然气于2013年12月23日成功并入北京燃气管网，标志着世界范围内首台4.0MPa碎煤加压气化炉成功运行。

该技术完全突破了以劣质褐煤为原料在4.0MPaG操作压力进行清洁、高效气化利用的技术难题，气化压力的提高，大大提高了煤制天然气项目的能源综合利用效率， 4.0MPa碎煤加压气化炉成功运行验证了技术的安全性、可靠性和稳定性，代表着我国煤气化技术水平的显著提高。鉴于赛鼎炉采用独特的逆流床气化、热效率高，气化过程中生产高含量的甲烷，副产煤焦油、酚、氨副产品等特性，其在煤制天然气行业、煤质分级利用方面具有广阔的发展前景。

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业绩已经有170余套，而且是世界上推广碎煤加压气化技术最多的工程公司。目前公司提出的采用赛鼎炉低阶煤4.0MPa气化技术已经成功应用于国家发改委核准的四个煤制天然气项目，并完成了高负荷稳定生产。以低阶煤为原料的4.0MPa赛鼎炉全国首先应用于内蒙古大唐克旗煤制天然气项目，之后建成了目前世界范围内单体最大的伊犁新天煤制天然气项目。伊犁新天煤制天然气项目应用达到设计指标后年产纯净天然气20亿立方米，项目每年可将677万吨煤炭转化成20亿立方米天然气送往浙江，约占浙江目前天然气消费量的三分之一，仅天然气销售额33.66亿元人民币。2021年伊犁新天煤制天然气项目荣获国家优质工程金奖。目前以赛鼎炉低阶煤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成功应用，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。

赛鼎炉作为固定床气化工艺的最典型代表，是国内唯一具有碎煤加压固态排渣气化技术的公司，赛鼎炉的推广应用带动了国内制造业、机电设备产品升级，创造了良好的经济效益和社会效益。与此同时，在“双碳”战略目标之下，赛鼎公司积极响应国家号召，针对本技术进行优化升级，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快速发展，我国天然气的缺口将越来越大，“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进行气化并进一步合成天然气等化工产品，实现减碳、降碳、固碳总目标。