——中石化寧波工程有限公司SE東方爐應用紀實

“雙碳”背景下，我國煤化工行業正經歷從規模擴張向質量效益轉變的深刻變革。作為化石能源高效清潔利用的關鍵技術之一，SE東方爐系列氣化技術不斷迭代創新，為能源化工行業綠色發展提供了強勁動力。

在我國自主研發的氣化技術中，SE東方爐系列氣化技術獨樹一幟，是由設計單位主導、產學研各方緊密協作、理論和工業實踐充分融合創新的氣化技術。

經過豐富的項目實踐，目前，SE東方爐已具備系列化、成套化、大型化的先進氣化平臺技術，原料涵蓋粉煤、水煤（焦）漿、重質油、氣態烴、生物質及廢塑料等含碳物質，具有清潔高效、產品結構多樣、技術指標先進、運行成本低、與廢棄物再資源化深度融合等特點，擁有熱壁式、冷壁式、激冷型、廢鍋型、低溫氣化爐等爐型，可與不同原料和應用場景相適應。

原料多元化“通吃”

SE東方爐向綠向新

圖為中石化寧波工程有限公司執行工程設計和EPC總承包的

中安聯合煤氣化裝置

面對煉廠重質油處理難、成本高等難題，中石化寧波工程有限公司（以下簡稱寧波工程公司）主導開發了SE重質油氣化技術，實現了脫油瀝青和加氫未轉化油等含碳資源的高效利用，為煉化企業供應氫氣和合成氣。2024年9月30日，首次應用該技術的鎮海基地二期3號重質油制氫裝置實現機械竣工。研發團隊開發了協同廢棄物處理一體化工藝燒嘴和成套技術，不僅實現了煉廠廢棄物高效資源化利用，而且將有效助推煉化企業實現近零排放，將氣化裝置打造成為煉廠“環保島”的龍頭。

隨著“雙碳”戰略持續推進，寧波工程公司聚焦多種原料氣化，進行核心技術迭代升級，開發了一系列可再生原料氣化制綠色燃料和化學品的全流程技術。

2021年，寧波工程公司生物質與煤共氣化工業試驗取得成功，在不改變工藝路線、不對裝置實施技術改造的情形下，在巴陵石化煤氣化裝置成功進行了生物質摻燒的首次工業試燒探索。2023年，寧波工程公司在中安聯合煤氣化裝置分兩階段開展生物質摻燒工業試驗，生物質摻燒比例最高達到20%，具有創新性的示范效應，為現有煤氣化裝置降碳減碳開辟了新途徑。

基于良好的生物質及氣化研發基礎，近年來，寧波工程公司開展全生物質氣化技術研究，相繼開發了SCG生物質固定床氣化技術、SFBG生物盾加壓循環流化床氣化技術、SEBG生物質加壓氣流床氣化技術，能適用不同種類、不同產品路線的多種應用場景，技術選擇靈活，指標先進。目前，該公司正在打造多技術、多原料的拓展試燒平臺，為多種生物質原料的技術選擇、參數調優提供量身定制服務。

從全專業大系統角度

為用戶提供定制化方案

圖為中石化寧波工程有限公司執行工程設計和EPC總承包的

鎮海基地一期煤氣化裝置

“我們始終秉承為用戶創造最大效益的理念，充分發揮公司涉足的業務鏈長、配套完備的特色，追求集工程技術研發、工程咨詢、工程設計、工程總承包、裝備制造為主體的全業務鏈優勢，圍繞裝置全生命周期和企業效益，站在全專業、大系統角度，從工程實際出發，發揮基于系統工程全流程優化作用，從而達到業主效益最大化目的。”寧波工程公司總經理、黨委副書記韓振飛介紹。

2024年，寧波工程公司和南化研究院等單位合作開發了240萬噸/年甲醇合成技術工藝包、2億立方米/年高溫甲烷化技術工藝包。這兩項關鍵技術為打造煤化工優勢產業鏈進一步奠定了基礎，對增加技術儲備、拓展業務領域、增強市場競爭力等具有重要意義。

信息化和智能化同樣可以出效益。中國石化目前擁有煤制烯烴、煤焦制氫等18套煤化工裝置、共計61臺氣化爐，分布在全國各地。2018年，寧波工程公司推進智慧氣化綠色低碳協同制造與創新平臺的開發與應用，建成了中國石化煤氣化數據中心，形成了面向煤氣化裝置優化運行與績效評價、裝置平穩運行與優化、工藝診斷與預警、數據治理、設備故障預警及專家診斷等一體化的云管控平臺，提升了煤氣化裝置信息化、智能化管理水平。2024年，智慧氣化綠色低碳協同制造與創新平臺的開發與應用項目獲得了中國化工學會科技進步一等獎。

從2020年起，該平臺在中國石化總部及相關煤化工企業進行廣泛推廣應用，系統運行穩定可靠。在平臺支撐下，相關企業對比煤耗、比氧耗、蒸汽消耗等煤化工裝置關鍵運行參數進行優化，煤耗平均降低1.6%。以中安聯合煤氣化裝置為例，借助平臺的煤質氣化性能數據庫，在切換煤種或混配煤使用前，企業能預判生產操作參數的調整值，可避免因煤質頻繁切換而造成安全、環保事故和效益損失。

在安全防控方面，2023年，大型煤氣化工藝裝置安全防控關鍵技術及應用示范項目獲得了中國化工學會科技進步一等獎。目前，該技術已在多家煤化工企業應用，實踐證明可有效延長運行周期、減少非計劃停車。

粉煤和水煤漿比翼齊飛

SE東方爐氣化技術全面開花

圖為中石化寧波工程有限公司執行工程設計的

巴陵石化煤氣化裝置

面對煉廠重質油處理難、成本高等難題，寧波工程公司主導開發了SE重質油氣化技術，實現了脫油瀝青和加氫未轉化油等含碳資源的高效利用，為煉化企業供應氫氣和合成氣。2024年9月30日，首次應用該技術的鎮海基地二期3號重質油制氫裝置實現機械竣工。研發團隊開發了協同廢棄物處理一體化工藝燒嘴和成套技術，不僅實現了煉廠廢棄物高效資源化利用，而且將有效助推煉化企業實現近零排放，將氣化裝置打造成為煉廠“環保島”的龍頭。

隨著“雙碳”戰略持續推進，寧波工程公司聚焦多種原料氣化，進行核心技術迭代升級，開發了一系列可再生原料氣化制綠色燃料和化學品的全流程技術。

2021年，寧波工程公司生物質與煤共氣化工業試驗取得成功，在不改變工藝路線、不對裝置實施技術改造的情形下，在巴陵石化煤氣化裝置成功進行了生物質摻燒的首次工業試燒探索。2023年，寧波工程公司在中安聯合煤氣化裝置分兩階段開展生物質摻燒工業試驗，生物質摻燒比例最高達到20%，具有創新性的示范效應，為現有煤氣化裝置降碳減碳開辟了新途徑。

基于良好的生物質及氣化研發基礎，近年來，寧波工程公司開展全生物質氣化技術研究，相繼開發了SCG生物質固定床氣化技術、SFBG生物盾加壓循環流化床氣化技術、SEBG生物質加壓氣流床氣化技術，能適用不同種類、不同產品路線的多種應用場景，技術選擇靈活，指標先進。目前，該公司正在打造多技術、多原料的拓展試燒平臺，為多種生物質原料的技術選擇、參數調優提供量身定制服務。

專家視點

中國石化集團公司原首席專家

石油化工行業勘察設計大師

亢萬忠

隨著“雙碳”目標提出，我國進入全面構建新型能源體系、推動新時代能源行業高質量發展的關鍵時期，煤化工產業也進入了精耕細作、高質量發展、創新示范升級的關鍵階段。煤氣化裝置是煤化工項目的龍頭裝置，技術水平對煤化工行業綠色低碳高質量發展意義重大。經過數十年的發展，我國已經成為世界上煤氣化技術發展最快、最成熟、裝置數量最多的國家。截至目前，我國實現工業化的煤氣化技術已有30余種，構建起多元化的技術格局。

作為國內最早進行氣化技術研究和擁有工程設計綜合甲級資質的寧波工程公司，在氣化技術領域已形成了獨特的綜合優勢，構筑了以粉煤氣化、水煤（焦）漿氣化、重質油氣化、氣態烴氣化、生物質氣化等SE東方爐系列氣化技術為龍頭，生產甲醇、天然氣、合成氨、醋酸、低碳烯烴、油品等多產品的豐富技術鏈，致力于推動國內氣化產業鏈技術進步，助力清潔高效、低碳循環的“綠色企業”和“無廢工廠”建設。

當前，氣流床氣化技術在煤化工裝置建設中占主導地位，主要有粉煤氣化和水煤漿氣化兩類，其中水煤漿氣化技術有AP水煤漿氣化、SE水煤（焦）漿氣化、晉華爐、多元料漿等，粉煤氣化技術有航天爐、SE粉煤氣化、神寧爐、AP粉煤氣化等。

早在2008年，寧波工程公司和華東理工大學等單位聯合完成日投煤1000噸級SE粉煤氣化技術開發，并啟動工業應用探索。與國內外其他粉煤氣化技術相比，SE粉煤氣化技術有三個突出特點：一是煤種適應性廣，可適應更寬泛的操作溫度，能氣化高灰熔點煤、高灰分煤、高氯煤等，從而拓寬了氣化煤種的范圍；二是技術可靠性高，采用基于先進流場解析的高效氣化爐和氣化燒嘴技術、節能成熟的合成氣分級凈化技術、穩定可靠的煤粉供料與輸送系統等，充分保證了裝置和系統的可靠性；三是采用先進控制理念和方法，使裝置具有更好的操作靈活性和環保性。除攻克粉煤氣化技術外，寧波工程公司還持續推進SE水煤（焦）漿氣化技術創新，成功實現了兩項技術“比翼雙飛”。

當前，主流煤氣化技術工藝配置靈活，高位熱回收形成廢鍋、半廢鍋、激冷等技術路線，隔熱方式發展出水冷壁與耐火磚兩大體系。裝置規模持續突破，單爐日處理煤量已提升至4000噸級，規模效益顯著提升。其中，SE粉煤氣化和水煤（焦）漿氣化均已完成日投煤3000噸級、4000噸級爐型的技術開發和成套技術工藝包編制。

黨的二十大報告提出“協同推進降碳、減污、擴綠、增長，推進生態優先、節約集約、綠色低碳發展”，我國大型煉廠一體化基地爭相建設“無廢工廠”和無廢石化基地，綠色低碳成為煤氣化技術迭代升級的轉型方向之一，污染物近零排放技術加速應用。2025年1月，鎮海基地二期3號重質油氣化制氫裝置成功開車，單爐可日處理重油1200噸，同時摻燒各類廢液和廢油，標志著SE東方爐系列氣化技術在重質油氣化制氫領域實現大規模應用，成為建設“無廢工廠”的一項關鍵技術。

此外，從行業發展來看，擴大原料適應性是煤氣化技術未來發展趨勢之一，因而原料多元化轉型也是目前煤氣化技術發展的方向之一。寧波工程公司聚焦多種原料氣化，進行核心技術迭代升級，開發了一系列可再生原料氣化制綠色燃料和化學品的全流程技術。在中安聯合煤氣化裝置分兩階段開展生物質摻燒工業試驗，生物質摻燒比例最高達到20%，具有創新性的示范效應，為現有煤氣化裝置降碳減碳開辟了新路徑。目前，寧波工程公司正在打造多技術、多原料的拓展試燒平臺，為多種生物質原料的技術選擇、參數調優提供量身定制服務。

如今，SE東方爐系列氣化技術工業化應用呈現全面開花的新局面，形成了多種規模的標準化爐型，打造了能源化工與環保治理深度耦合的全新技術模式。未來，在政策驅動與技術突破雙重驅動下，氣化技術朝著效能優化與系統集成耦合、原料多元化、綠色低碳、裝置大型化與智能化、系統能效躍升的方向迭代升級。

新聞會客廳

SE東方爐氣化技術目前在不同原料（如粉煤、水煤漿、重質油等）氣化領域的應用情況如何？面對不同規模和類型的煤氣化項目，工程建設企業如何靈活提供定制化的解決方案？

中石化寧波工程公司執行董事、

黨委書記鄭立軍

寧波工程公司積極推動國內氣化產業鏈技術創新進步，大力攻關傳統技術迭代與煤炭清潔高效利用技術，依托SE東方爐系列氣化技術，在粉煤、水煤（焦）漿、重質油、生物質等多種原料氣化領域實現了突破性進展，取得了顯著成果。同時，憑借其優異的原料適應性和工程靈活性，構筑了針對不同原料特性和裝置優化升級需要的系列化解決方案，為現代煤化工、石油化工、生物質能源等產業提供了強有力的技術支撐。

在原料適應性方面，SE東方爐系列氣化技術展現出明顯的差異化優勢，可以實現靈活定制，適應多元需求。比如，在粉煤氣化技術領域，采用高效氣化爐和氣化燒嘴等技術，煤種適應性廣、技術可靠性高、操作靈活性強。在水煤（焦）漿氣化技術領域，采用的熱壁式技術較傳統工藝碳轉化率提升3個百分點，比煤耗降低5%，比氧耗降低8%，渣口磚壽命延長60%，燒嘴壽命延長1倍以上，尤其是水冷壁式技術，進一步優化了氣化爐流場結構，提高了碳轉化率和煤質適應性摻燒，可全比例摻燒己內酰胺高含鹽污水，擴大了氣化用原料范圍。在重質油氣化技術領域，目前采用國內單爐最大的國產化多通道噴嘴，創新進料設計，以適應不同種類廢棄物摻燒，實現煉化企業副產物及廢棄物資源化利用。在生物質氣化技術領域，巴陵石化煤氣化裝置成功進行了生物質摻燒的首次工業試燒探索，中安聯合煤氣化裝置試驗生物質摻燒比例最高達到20%，為現有煤氣化裝置降碳減排開辟了新路徑。

在信息化、智能化新時代，寧波工程積極擁抱人工智能、大數據等前沿數字技術，積極探索“運維一體化、數字化、智能化、全生命周期服務”新模式，牽頭推進智慧氣化綠色低碳協同制造與創新平臺建設，構建中國石化煤氣化數據中心，為生產裝置運維提供智能化解決方案，有效提升了煤氣化裝置信息化、智能化管理水平，助力生產企業優化煤種切換、降低能耗、提升效益，實現安全環保與經濟效益雙贏。

目前，SE東方爐系列氣化技術已經在不同原料氣化領域實現了工業化應用，形成了多種規模的標準化爐型，覆蓋粉煤、水煤（焦）漿、重質油、生物質及含碳廢棄物等多種原料，下游配套甲醇、合成氨、低碳烯烴等多產品鏈條，積極推動了能源化工與環保治理深度融合。

SE東方爐氣化技術在煉化企業的生產運行中發揮了哪些重要作用？帶來了哪些效益？

鎮海煉化副總經理鹿志勇

鎮海煉化擁有兩套煤焦制氫裝置，均采用SE水煤漿氣化技術。2019年1月30日，1號煤焦制氫裝置投產，該裝置是中國石化首套采用自主水煤漿技術的煤焦制氫裝置，設計能力為每小時產出12萬標準立方米的氫氣。2號煤焦制氫裝置2021年11月18日投產，是國內最大的單噴嘴多通道燒嘴的煤焦制氫裝置。兩套制氫裝置開工至今，共產氫氣71.8萬噸，為鎮海煉化汽柴油提質升級提供了充足的氫氣資源，同時進一步降低了公司氫氣成本，較油制氫裝置每噸氫氣成本降低2700元，有效助力了降本增效。

中科煉化副總經理陳志雄

中科煉化18萬標準立方米/小時煤制氫裝置核心設備——2000噸級SE東方爐具有煤種適應性廣、效能躍升高、運維紀錄長等優勢。該設備突破傳統氣化工藝局限，成功適配多煤種，可靈活采用低價原料降本增效；碳轉化率、冷煤氣效率等核心指標行業領先；實現單爐穩定運行超180天，核心燒嘴連續工作突破500天，檢修頻次降低40%，大大提高了裝置的經濟性和競爭力。

作為實現煉化企業單爐供氫的粉煤氣化裝置，中科煉化通過操作優化和檢修質量控制，有效解決了合成氣帶灰堵塞、燒嘴點蝕等行業難題，保障了裝置滿負荷連續運行。

中安聯合煤化工分公司副總經理

張駿馳

中安聯合氣化裝置采用SE東方爐粉煤加壓氣化技術，粉煤氣化技術特點是煤炭的清潔高效利用，較傳統技術煤炭利用率提升3個百分點，碳轉化率達99%，有效氣體收率超90%，能耗、物耗均達到行業領先水平。該技術注重多原料協同處理與適應性提升，煤種適應廣，運行穩定可靠，系統集成度高，核心設備均完成了國產化替代。

公司已經完成了“耦合生物質能的SE粉煤氣化關鍵技術研發及工業示范”課題第二輪工業試驗，取得了階段性試驗成果；完成了廢塑料人造煤和半炭化生物質首次工業摻燒試驗，打通了工業化應用流程，為促進循環經濟發展、煤炭減量化與清潔利用探索了有效路徑。