煤氣化是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的龍頭技術(shù)，但目前廣泛應(yīng)用的煤氣化技術(shù)，雖然已經(jīng)很好地解決了優(yōu)質(zhì)煤的利用問(wèn)題，卻對(duì)我國(guó)儲(chǔ)量豐富的劣質(zhì)煤“敬而遠(yuǎn)之”。

　　華東理工大學(xué)劉海峰教授領(lǐng)銜依托中石化集團(tuán)完成的項(xiàng)目“單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化關(guān)鍵裝備開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”（以下簡(jiǎn)稱“SE 氣化裝置”）所開(kāi)發(fā)的氣化爐，不但敢“吃”劣質(zhì)煤，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)其的清潔高效利用，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)“綠色煤炭”戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，為國(guó)家能源戰(zhàn)略安全與現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了關(guān)鍵核心裝備保障。

　　關(guān)鍵技術(shù)突破解決行業(yè)難題

　　高灰熔點(diǎn)、高灰分劣質(zhì)煤約占我國(guó)煤炭資源總存儲(chǔ)量的一半左右，對(duì)其進(jìn)行清潔高效轉(zhuǎn)化利用勢(shì)在必行。

　　就像武林高手都有自己的獨(dú)門(mén)絕技一樣，SE氣化裝置也有攻克劣質(zhì)煤的“殺手锏”：通過(guò)對(duì)噴嘴和氣化爐的流場(chǎng)進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)，發(fā)明的適用于高灰熔點(diǎn)、高灰分劣質(zhì)煤的氣化爐，解決了入爐煤粉灰熔點(diǎn)高達(dá)1400℃的難題，并且具有順暢排渣、高效除灰以及碳轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)；發(fā)明的集點(diǎn)火-開(kāi)工-氣化功能為一體的長(zhǎng)壽命復(fù)合式粉煤氣化噴嘴和高性能膜式水冷壁襯里，則保證了氣化裝置的操作連續(xù)穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

　　不僅如此，SE氣化裝置的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還包括：穩(wěn)定可靠的煤粉供料與輸送單元，節(jié)能成熟的合成氣激冷-洗滌-渣水處理系統(tǒng)，先進(jìn)自動(dòng)、安全可靠的氣化控制、聯(lián)鎖邏輯系統(tǒng)，徹底消除瞬間黑區(qū)的可視化投煤火焰監(jiān)測(cè)，反應(yīng)室溫度直接測(cè)量技術(shù)等。

　　經(jīng)十余年科研攻關(guān)，2014年初，SE氣化裝置作為新型煤氣化技術(shù)成功產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，并迅速成為煤化工產(chǎn)業(yè)的一顆新星，被行業(yè)高度關(guān)注。

　　邁過(guò)環(huán)保坎兒走綠色發(fā)展路

　　現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，既要過(guò)技術(shù)關(guān)，更要過(guò)環(huán)保關(guān)。此時(shí)，多個(gè)擬新建的煤化工項(xiàng)目和煤炭傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造項(xiàng)目鎖定了SE氣化裝置，無(wú)疑與其環(huán)境友好密切相關(guān)。

　　據(jù)劉海峰介紹，SE氣化技術(shù)是在高溫、強(qiáng)還原氣氛條件下將粉煤經(jīng)部分氧化反應(yīng)生成合成氣，由于氣化溫度高、反應(yīng)充分以及碳轉(zhuǎn)化率高，使得酚類和焦油等在爐內(nèi)就已經(jīng)裂解；其他的一些微量重金屬在氣渣分離時(shí)，被冷萃在廢渣中，而氣化爐產(chǎn)生的廢渣和濾餅，則可以二次利用；排放的廢氣主要為氮?dú)狻⒍趸技胺蹓m，濃度較低，煤中的硫則絕大部分被收集；排放的廢水中基本不含有機(jī)物，氨氮等指標(biāo)都較低，經(jīng)過(guò)廢水處理后，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　“總體而言，SE氣化裝置實(shí)現(xiàn)了煤氣化爐環(huán)保和效益的雙突破。”劉海峰說(shuō)，唯一有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題，是廢水中含有的少量氯離子。

　　“吃”下多種煤引領(lǐng)新型煤化工

　　能“吃”多種煤，是SE氣化裝置的最大優(yōu)勢(shì)。晉煤、淮南煤、貴州煤……這些高灰熔點(diǎn)、高灰分煤，先后都被送進(jìn)了SE氣化裝置的氣化爐里。

　　2014年1月，SE氣化裝置在中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司開(kāi)車，“吃”下了貴州煤（60℅）和神華煤（40℅）的混配煤，非但沒(méi)有“消化不良”，反而創(chuàng)造了工業(yè)示范裝置多個(gè)紀(jì)錄：出合格產(chǎn)品時(shí)間最短(5天)，打通全流程時(shí)間最短(10天)，一次投料成功連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)(11天11小時(shí))，自投料3個(gè)月內(nèi)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)(53天)，燒嘴首次使用累計(jì)時(shí)間最長(zhǎng)(183天)。

　　據(jù)悉，由華東理工大學(xué)、中石化寧波工程有限公司等5家單位依托“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合攻關(guān)、共同完成的“單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化關(guān)鍵裝備開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目已申請(qǐng)發(fā)明專利43項(xiàng)，其中授權(quán)19項(xiàng)，發(fā)表SCI/EI收錄論文100余篇。它的工業(yè)應(yīng)用，近3年已為化工企業(yè)、工程公司、裝備制造企業(yè)、研發(fā)單位等新增銷售額約30億元，直接經(jīng)濟(jì)效益2.9億元。

　　中安聯(lián)合煤化有限公司、揚(yáng)子石化煤制氫二期和中石化新疆能化……國(guó)內(nèi)已有大批企業(yè)擬簽約使用SE氣化裝置。對(duì)于未來(lái)，劉海峰希望：“南亞、東南亞國(guó)家的煤礦大多產(chǎn)高灰熔點(diǎn)的劣質(zhì)煤，SE氣化技術(shù)很有希望出口到這些國(guó)家，為‘一帶一路’戰(zhàn)略服務(wù)。”