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煤制天然气技术
“神宁炉”煤气化技术及工业应用
作者: 来源: 浏览次数:3486次 更新时间:2019-01-14

1、技术特点

 

以日投煤量2000-3000吨高旋流单喷嘴大通量粉煤加压气化炉为目标载体,以多煤种理化特性数据为基础,构建了气化炉流场、传热分析等模型;基于燃烧器强动量传导机制,揭示了顶置式旋流气化场湍流燃烧的动力学机理;揭示了氧气和煤粉的强化反应规律,独创了高效无相变水冷壁反应室与沉降-破泡式激冷室相耦合的气化炉。

 

研制了标准化、系列化的新型镶嵌组合式燃烧器系统,保证了气化炉安全、稳定、高效、长周期运行。

 

有效气成分(CO+H2≥91%,碳转化率≥98.5%,灰渣比(干基)2:3,主烧嘴寿命达3年以上。

 

采用了湍流强度大、反应程度高的闭式循环膜式水冷壁反应室,使得反应室与组合式燃烧器及稳流排渣系统耦合效率高、灰渣比低、运行可靠。

 

合理的反应室高径比与旋流式燃烧器及稳流式渣口匹配设计,既有效控制了反应时间,又确保了反应室良好的湍流混合及返混效果。

 

多路、独立、闭式循环的膜式水冷壁盘管结构设计,使得冷却水分布均匀、传热过程无相变,炉内温度场变化可测可控。

 

开发了一键启停智能操控系统,保证装置运行更加安全稳定。

 

2、示范项目简介(400万吨/年煤炭间接液化示范项目)

 

神华宁煤集团400万吨/年煤炭间接液化示范项目总投资550亿元,是目前世界上单套投资规模最大、装置最大、拥有自主知识产权的煤炭间接液化示范项目。

 

该项目承担着37项重大技术、装备及材料的国产化任务,项目国产化率达到98.5%,自主知识产权成套技术打破国外垄断。

 

核心技术:百万吨级费托合成、10万标方/小时空分成套技术、3000吨级干煤粉气化技术炉技术等。对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大意义。是社会主义是干出来的标志性工程。

 

神宁炉干煤粉气化技术作为37项重大装备技术国产化中最重要的一项,由神华宁夏煤业集团、中国五环工程有限公司、中国船舶重工第七一一研究所合作研发。神宁炉装置分七个区,共28台气化炉,其中24台为日投煤2200吨级气化炉,4台为3000吨级气化炉。

 

3、技术鉴定

 

20185月中旬,中国石油和化学工业联合会组织专家对神宁炉进行了现场标定。

  

20185月,27#气化炉进行了100%-115%的高负荷运行测试。表明神宁炉单炉煤粉处理量达到2500t/d,单炉原煤处理量达到3012t/d。成为目前国内外率先达到3000t/d原煤处理能力的顶置单喷嘴干煤粉加压气化技术

 

2018527日,中国石油和化学工业联合会组织相关专家在北京召开了神宁炉干煤粉气化技术成果鉴定会,鉴定委员会结论为:

 

神宁炉在日投煤3000吨级单喷嘴干煤粉加压气化技术领域填补了国际空白,处于国际领先水平

 

4、知识产权

 

共获得授权专利38项,6项发明专利授权,32项获国家实用新型专利;

 

20171213一种旋流干煤粉气化炉获得第十九届中国专利金奖;

 

顺利通过美国LD知识产权律师事务所知识产权评估,出口到美国(美国德克萨斯州顶峰集团)

 

5、公司简介

 

宁夏神耀科技有限责任公司是国家能源集团煤气化技术的研发和推广窗口,公司由神华宁煤集团发起,联合五家企业组建,为国务院国资委批准的首批十家国有控股员工持股试点单位之一。

 

主营业务:推广神宁炉煤气化技术工艺包和专有专利设备;研发下一代煤气化技术(神宁炉二代);日投煤量4000T/D大型废锅流程气化技术;2200T/D高品质热电联产气化技术;500-1000吨级半废锅流程干煤粉气化技术;气化相关相关产业链技术;气化滤饼深度脱水技术(含水率<30%);热风炉低氮燃烧技术(NOx30mg/m3);气化黑水絮凝剂、分散剂技术 ......气化技术咨询与培训、开车管理与服务、气化专有专利设备供货等。

 

公司愿景:

 

面向全球煤化工市场,成为煤气化技术供应的领军企业、成为国家能源集团公司煤气化技术研发与推广的窗口、成为国家级煤气化技术创新发展平台。

 

6、市场推广

 

“神宁炉”气化技术被国家能源局列入“煤炭安全绿色开发和清洁高效利用先进技术与装备推荐目录(第一批)”

 

美国顶峰集团德克萨斯州清洁能源项目2台。

 

神宁-沙特基础工业公司合资70万吨/年煤基新材料项目5台。

 

内蒙伊泰集团200万吨/年煤炭间接液化项目10台。

 

神华包头烯烃二期项目5台(2200吨级)+1台(4000吨级)

 

山西兰花煤化工公司煤气化装置升级改造项目2台。

 

7、商业模式

 

传统技术许可模式:提供气化技术许可、工艺包设计、技术服务、专利专有设备供货(气化炉+烧嘴);项目的设计、采购、建设、开车运行等全部由业主主导。

 

技术许可+设备融资租赁模式:提供气化技术许可、工艺包设计、技术服务,神耀科技及合作伙伴向业主提供专利专有设备及其他核心设备(具体设备租赁范围可协商)租赁服务,向业主收取设备租金,租金收取一定年限后,将全部设备免费转交给业主。

 

项目的设计、采购(租赁设备除外)、建设、开车运行等全部由业主主导。

 

BOO模式:由神耀科技及合作伙伴负责融资并承担项目的设计、采购、建设、开车、运营等工作。装置实行“孤岛运行”,装置归神耀科技所有,神耀科技向业主提供合成气,所需要的原材料、公用工程等由业主提供,进出物料按约定价格计量结算,神耀科技通过合成气运营回收成本。装置运营达到一定年限后,交付给业主。

 

合成气园区:促进空分供应商与运营商、重大设备供应商、资本等的深度融合,形成合成气园区输出。