9⽉18⽇，华东理⼯⼤学与中国⽯化在第21届中国国际⼯业博览会现场再次签订了SE⽔煤（焦）浆⽓化技术的合作协议。这⼀次，即将有3台2500吨级⽔煤（焦）浆⽓化装置在镇海炼化展开⼯程设计。我国煤化⼯和制氢技术的发展，也将翻开新的⼀页。
作为⼀种洁净、⾼效可存储、可再⽣的能源，氢⽓是⽬前⽯油化⼯领域中⽤量最⼤的⼀种化⼯原料，⼴泛⽤于⽣产合成氨、油品、甲醇以及⽯油炼制过程的加氢反应。传统炼⼚制氢⽅法成本⾼，⽔煤浆⽓化制氢是⽬前炼⼚成本最低的⼤规模制氢⽅式之⼀。然⽽，煤制氢却⾯临⽓化运⾏周期短、喷嘴易烧蚀、细灰量⼤等重⼤挑战。 有没有⼀种更⾼效、⾼可靠性的⼤型煤⽓化技术？
灭苍蝇器刚刚开幕的第21届中国国际⼯业博览会上，由华东理⼯⼤学洁净煤技术研究所代正华教授领衔的“SE⽔煤（焦）浆⽓化成套技术”项⽬，以双浆双氧喷嘴、平推流⽓化炉、煤浆⾃动分配三⼤创新点，攻克了喷嘴易烧蚀的难题，喷嘴使⽤寿命可达⼀年以上，碳转化率⼤于99%，能协同处理液固废弃物，且⼯艺流程简单、投资低。 三⼤创新破解核⼼难题
导线弧垂计算公式作为煤⽓化装置的核⼼设备，喷嘴的使⽤寿命短⼀直是制约⽓化炉长周期运⾏的难题——喷嘴到使⽤后期烧蚀严重、磨损⼤、雾化效果差等，为了安全⽣产必须停车更换喷嘴，这样难以为炼⼚的后续系统长期稳定供氢。因此，延长喷嘴使⽤寿命是提⾼⽓化炉运⾏周期、增加效益的有效途径之⼀，对炼⼚⽽⾔显得尤为重要。
瞄准这⼀业界难题，从2009年起，华东理⼯⼤学洁净煤技术研究所就开始了历经10年的技术攻关。
喷嘴是将煤浆和氧⽓输送⾄⽓化炉的关键设备，⽓化炉内温度⾼达1300摄⽒度，如果能有效降低喷嘴端部燃烧强度，则可⼤幅延长喷嘴寿命。为此，研发团队基于⽓化炉内氧化反应路径的研究，发明了双煤（焦）浆通道⽓化喷嘴——喷嘴四通道⾛的原料由内⾄外分别为氧、浆、氧、浆，这种排列最⼤的好处就是，最外侧通道的⽔煤浆作为冷却介质强化了喷嘴⾃冷却保护，使得喷嘴使⽤寿命得以⼤幅延长。
炼⼚对氢⽓纯度的要求⾮常⾼，为了降低净化⼯艺的负担，这就要求煤⽓化过程中产⽣的细灰越少越好。所谓“细渣”，是⼀种会随着⽓体进⼊到后续⼯艺的杂质；相对应的⼤块“粗渣”，则是像岩浆⼀样的液态排渣，遇⽔激冷，碳反应更充分。基于⽓化炉内颗粒反应特性和炉内流场调控的研究，研发团队提出了以炉内平推流为主的流场结构，显著优化颗粒停留时间分布和炉温分布，将碳转化率提⾼到了⼤于99%，细灰与粗灰的⽐例也降低为2:8（现有技术约4:6），灰渣中残碳也降⾄20%左右（现有技术约30%）。
此外，课题组还基于⽔煤浆复杂流变性的研究，建⽴了⾼精度的煤浆流量和阻⼒分配数学模型，发明了采⽤分⽀流和节流部件组合的煤浆多通道的分配技术，实现了在⽆泵和⽆调节装置的情况下，双股煤浆的精确⾃动分配。
⼯业化应⽤展现技术优势
2019年1⽉30⽇，中国⽯化镇海炼化公司煤焦制氢装置（POX项⽬）全流程⼀次打通，并成功产出合格产品，标志着采⽤国产化⾃主攻关⾼压⽔煤（焦）浆⽓化技术的煤焦制氢装置开车成功。
这是SE⽔煤（焦）浆⽓化成套技术的⾸次⼯业化应⽤。2012年，中国⽯化与华东理⼯⼤学合作建设中国⽯化—华东理⼯⼤学⽓化技术研究中⼼，通过产学研合作开发⾼效煤⽓化技术，SE⽔煤（焦）浆⽓化技术即为其中之⼀，被列⼊中国⽯化“⼗条龙”科技攻关项⽬。
作为镇海炼化POX项⽬的关键装置，SE⽔煤（焦）浆⽓化装置采⽤了SE⽔煤（焦）浆⽓化技术，该装置建设了3台⽇处理煤千吨级⽓化炉，⼆开⼀备，采⽤激冷流程，操作压⼒6.5MPa。3台⽓化炉分别于2019年1⽉30⽇、2⽉20⽇和4⽉22⽇⼀次开车成功，⽬前进⼊稳定⽣产阶段。
在炼化企业，会产⽣许多种危险废物，例如含油污泥、废催化剂、废油浆等，交给环保企业处理成本较⾼。如果企业能够回收利⽤，岂不是具有经济、环保双重价值？
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SE⽔煤（焦）浆⽓化技术的另⼀技术优势再次凸显——变废为宝，即协同处理炼化企业的液固废弃物。“我们通过实验测出含油污泥的热值有时跟煤差不多，具有⽓化价值。”代正华教授告诉记者。
代正华教授仍然记得镇海炼化POX项⽬⾸台⽓化炉开车时的紧张。当时临近新春，虽然学校已经放假，但作为SE⽔煤（焦）浆⽓化技术的研发团队，他们与企业⽅、设计⽅、施⼯⽅⼀起，都在镇海炼化的现场见证了⽓化炉的⼀次开车成功。
短暂的兴奋后，团队依然“随时候命”。“毕竟是⾸套⽰范装置，还有些实验性质。”据代正华教授介绍，⾸台⽓化炉运⾏60余天后监测发现，喷嘴没有明显的损伤，“对我们来说，这是⼀个新的起点。”
2019⼆氧化碳捕集封存与制⾼价值化学品论坛将于12⽉召开。会议将探讨《巴黎⽓候变化协定》背景下中国碳税政策展望，低成本且⾼效率的CO2捕集、浓缩和运输技术，⼤型煤化⼯、电⼚和⽯化装置CCUS⽰范，CO2-EOR提⾼⽯油采收率经验，CO2制甲醇、烯烃、芳烃、汽油、甲酸、DMF和可降解塑料等⾼价值化学品技术与⽰范进展，⾷品级⼆氧化碳市场研究等。
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