中石化寧波工程有限公司:
創新技術 助力化石能源應用向綠向新發展
中國石化鎮海基地(以下簡稱“鎮海基地”)一期項目主體裝置中,以煤、石油焦和煉廠廢棄物為原料的2號煤焦制氫裝置自首次開車以來,截至11月2日已連續安全穩定運行1080天,目前仍在安全穩定運行中。至此,這套煤焦制氫裝置已經創造了多項行業紀錄,各項技術指標達到國際領先水平,為大型石化裝置采用煤和石油焦等含碳原料制取低成本氫氣、協同處理煉化企業廢棄物,提供了切實可靠的實踐樣本。
同時,鎮海基地二期3號重質油制氫裝置在2024年國慶節前夕實現機械竣工,2號煤焦制氫裝置和3號重質油制氫裝置可直接將煉化企業難啃的“剩骨頭”和“剩油渣”變成寶貴的氫氣資源,成為鎮海基地煉化一體化向綠向新發展的生動注腳。
據了解,以上兩套裝置均由中石化寧波工程有限公司(以下簡稱“寧波工程公司”)負責工藝包編制、工程設計和EPC總承包,其核心工藝分別為日投煤2500噸級SE東方爐水煤(焦)漿氣化技術和有效氣產能15萬標準立方米/小時的SE重質油氣化技術。SE東方爐系列氣化技術在煤焦制氫和重質油制氫領域相繼應用,讓高碳原料變綠變氫,成為建設“無廢工廠”的一項關鍵技術。
寧波工程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。中國石化供圖
煤焦制氫裝置穩運1080天
刷新多項行業紀錄
煉化企業的氫氣是關鍵原料之一,高硫石油焦的處理又是一大難題,如何把石油焦變成氫氣?鎮海基地一期2號煤焦制氫裝置采用日投煤2500噸級SE東方爐水煤(焦)漿氣化技術,2021年11月18日18時18分投料開車一次成功,次日5時18分產出合格氫氣并網,歷時11小時,刷新了同類裝置打通全流程時間最短紀錄。截至2024年11月2日,這套裝置已經連續安全穩定運行1080天,創造了煤焦制氫裝置長周期運行新紀錄。同時,該裝置的單系列氣化爐燒嘴連續使用突破180天,創造了SE水煤(焦)漿氣化噴嘴長壽命紀錄。
鎮海煉化副總經理鹿志勇表示,鎮海基地2號煤焦制氫裝置采用目前國內單爐最大的國產化四通道單噴嘴,投產以來已連續平穩運行1000多天,累計供氫30萬噸,運行時間大幅領先國內同類裝置,創造了煤氣化行業煤焦制氫裝置長周期運行新紀錄,各項技術指標達到國際領先水平。
這套裝置不僅能“吃掉”高硫石油焦,還能把煉化裝置產生的難以處理的黑硫黃、乙烯焦、含油浮渣等有機廢料、廢液和廢渣用來制作煤焦漿。寧波工程公司與鎮海煉化等單位密切合作,通過獨特的進料設計,開發不同種類廢棄物的摻燒模式,實現了煉化企業副產物、廢棄物資源化利用的深度融合,最終實現了煉化企業多種有機副產物的共氣化協同處理。截至2024年10月底,該裝置已循環利用廢料8.17萬噸,降本減排效益顯著。
采用2500噸級SE水煤(焦)漿氣化技術的鎮海基地一期煤氣化裝置。中國石化供圖
原料多元化“通吃”
SE東方爐向綠向新
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號重質油制氫裝置機械竣工。該技術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,還有效助推煉化企業實現近零排放,將氣化裝置打造為煉廠“環保島”的龍頭。
隨著“雙碳”戰略目標的持續推進,寧波工程公司落實中國石化關于積極發展綠色煤化工的決策部署,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。
據介紹,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生物質加壓循環流化床氣化技術以及SEBG生物質加壓氣流床氣化技術,能夠適應不同種類、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,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。
經過豐富的項目實踐,SE東方爐已成為系列化、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、生物質以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、與廢物再資源化深度融合等特點,且擁有多種爐型,可與不同原料和應用場景相適應。
寧波工程公司執行工程設計的巴陵石化煤氣化裝置。中國石化供圖
寧波工程公司執行董事、黨委書記鄭立軍表示,在數十年的工程探索與實踐中,該公司將含碳物質氣化技術成果與工廠智能化建設、廢物協同處理等要求深度融合,積極培育和發展綠色新質生產力,為石油化工和現代煤化工企業綠色化、低碳化、高端化、智能化發展提供了多樣化、定制化、專業化的解決方案,促進煤炭清潔高效利用,助力化石能源應用向綠向新而行。(何忠旭、王令光)
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