国内首台复合分区煤气化炉成功投产

近日，中国石油大学(华东)田原宇教授团队与济南黄台煤气炉有限公司和河北兆丰钢铁有限公司通过产—学—研联合建设的第四代气化炉——复合提升管分区气化炉纯氧气气化装置，在河北承德兆丰钢铁2*500万吨高品质球团项目中成功投运。运行中煤气热值高达2500Kcal/Nm³以上，满足了项目工艺中对煤气高热值的需求，开创了冶金行业首次利用纯氧煤制气，提供高热值清洁燃气的先河。

该技术基于所创建的分子水平煤化学理论提出的“分区气化、耦合反应”原创理念，将第二代的流化床气化和第三代的气流床气化技术耦合，优势互补，研发的新一代变革性分区气化技术，消除流化床气化的“上吐下泻”，干法排渣、无含盐废水和黑水，达到具有移动床的燃气高热值，流化床的备煤容易、低能耗、低投资和气流床的高碳转化率的优异气化效果。

简单的讲，是将容易气化的煤先在提升管循环流化床里进行气化，将难气化的飞灰在气流床进行气化，将流化床和气流床有机结合，流场和温场科学分布，能量梯级利用，实现快速裂解和高效转化的目的。

该技术煤种适应性广，能够清洁高效气化褐煤、烟煤，特别是能够满足高碱煤气化的需求。产品热值稳定，煤气中不含焦油、无废水排放、冷煤气效率高、灰渣含碳量低、连续可用率高等优点。

复合提升管分区气化炉纯氧制气在河北承德兆丰钢铁投运后，碳的转化率≥98%，冷煤气效率≥85%，煤气热值(空气气化)≥1400Kcal/Nm³，煤气热值(纯氧气化)≥2500Kcal/Nm³，渣中残碳≤2%，单台气化炉产气量10000—80000Nm³/h，生产负荷操作弹性40%—120%，各项指标均处于行业内最高水平。

2021年9月5日，中国化工学会组织专家对“中低阶煤分解热解气化制燃气技术研发与中试”进行了科技成果评价，中国工程院金涌院士、孙丽丽院士等专家对该技术给予高度评价，认为该技术在基础理论、工艺及其配套装备技术等方面均取得显著突破，原始创新性强，具备了开展工业示范的条件和基础。2023年7月6日，中国石油和化学工业联合会在北京组织有关专家进行成果鉴定，认为该技术具有碳转化率高、节水节能等特点，总体处于国际领先水平。

粉煤复合提升管分区气化炉可广泛应用于钢铁(轧钢、焦化、特钢)、有色(铝、镁、钛等稀有金属)、轻工(陶瓷、玻璃、石灰)、化工(合成氨、化工品)等行业。该技术将成为我国煤气化技术的新选择，为实现煤炭的高效清洁气化与全资源化利用，有效缓解因煤炭非清洁高效利用带来的众多能源与环境问题，减轻国家天然气对外依存度，引领产业升级与高质量发展，保障国家能源安全注入新的科技力量。