由國家能源集團寧夏煤業(yè)公司聯(lián)合20余家單位協(xié)同攻關完成的“400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目，建設了全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化裝置，實現(xiàn)百萬噸級煤間接液化重大裝備及材料國產(chǎn)化，在3000噸級單噴嘴加壓氣化技術領域填補國際空白，處于國際領先水平。該項目近日被授予2020年度國家科技進步一等獎。

　　神寧爐作為該項目的重要組成部分，打破了國外技術壟斷。為快速推廣“神寧爐”，研發(fā)新一代干煤粉輻射廢鍋流程氣化技術(國能爐)，2017年5月，寧夏煤業(yè)、上海齊耀科技、中國五環(huán)、中科合成油、寧夏天健豐融股權投資合伙企業(yè)(有限合伙)聯(lián)合成立合資公司——寧夏神耀科技有限責任公司。神耀科技聯(lián)合股東方開發(fā)出了新型、高效、節(jié)能、節(jié)水的大型干煤粉半廢鍋氣化技術“國能爐”，實現(xiàn)了“神寧爐”氣化技術升級。此外，針對氣化細渣利用難題，神耀科技開發(fā)出了專有煤氣化灰水處理系統(tǒng)細渣脫水干化和資源利用化技術，并全力推廣應用。

　　打破國外技術壟斷

　　400萬噸/年煤炭間接液化示范項目是全球單體規(guī)模最大的煤制油項目，采用國家能源集團寧夏煤業(yè)公司研發(fā)的“神寧爐”干煤粉加壓氣化技術和中科合成油技術有限公司的鐵基高溫漿態(tài)床費托合成集成技術，實現(xiàn)了工業(yè)大型化和集成化示范，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的煤基合成油成套技術。該項目承擔著37項重大技術、裝備及材料的國產(chǎn)化任務，項目國產(chǎn)化率達98.5%，其中“神寧爐”干煤粉氣化技術作為37項重大裝備技術國產(chǎn)化中最重要的一項，一舉打破國外技術壟斷。

　　2016年10月，首臺“神寧爐”投料成功;12月，項目一次性試車成功，產(chǎn)出合格油品。2019年12月，以“神寧爐”為核心技術的“400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。

　　“神寧爐”的國產(chǎn)化研發(fā)和示范，正是煤制油項目37項重大技術、裝備及材料的國產(chǎn)化任務之一。

　　國家能源集團400萬噸/年煤炭間接液化示范項目由28臺“神寧爐”核心裝置助力打造。2012年，國家能源集團寧夏煤業(yè)公司成立聯(lián)合研發(fā)團隊，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的日投煤量3000噸級的干煤粉加壓氣化技術——“神寧爐”，獲專利授權38項。“神寧爐”的成功開發(fā)，標志著國家能源集團占領了中國煤氣化技術制高點。2017年，“神寧爐”核心專利技術獲得第十九屆中國專利金獎。2018年，經(jīng)石化聯(lián)合會組織的院士專家鑒定委員會認為，“神寧爐”在日投煤3000噸級單噴嘴干煤粉加壓氣化技術領域填補了國際空白，處于國際領先水平。”目前，“神寧爐”應用及推廣已47臺套。

　　“神寧爐”具有煤種選擇范圍廣、碳轉化率高、有效氣產(chǎn)率高、運行穩(wěn)定、運行周期長、投資低、自動化程度高等特點。自2016年投運以來，28臺神寧爐運行狀態(tài)良好，氣化爐燃燒室掛渣均勻穩(wěn)固，從未檢修過，全年運行渣灰比(干基)6.5:3.5以上(含開停車)，高負荷運行渣灰比(干基)7:3，灰中殘?zhí)啃∮?7%，碳轉化率達到98.5%以上，主燒嘴未出現(xiàn)燒損，使用壽命已達3年以上。截至2020年底，28臺神寧爐連續(xù)運行天數(shù)均在200天以上，其中連續(xù)運行最長周期392天，自控率99%以上，一二級聯(lián)鎖投用率均達到100%。

　　談及擁有自主知識產(chǎn)權的“神寧爐”技術，寧夏煤業(yè)相關負責人介紹說：“我們反復模擬推算，重點實施了工藝參數(shù)模擬、設備結構開發(fā)、技術流程和聯(lián)鎖控制程序開發(fā)等工作，設計了帶壓點火、高壓投煤技術，開展了氣化爐非穩(wěn)態(tài)燃燒的中試試驗，進行了近百次試驗，創(chuàng)新性研發(fā)出組合嵌套式燃燒器，實現(xiàn)了單噴嘴組合式燃燒器和氣化爐燃燒室的高效耦合，有效解決了碳轉化率低、燃燒室掛渣差、燒嘴壽命短等制約設備運行的瓶頸問題，最終研發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權的“神寧爐”。”

　　參與煤制油項目神寧爐研發(fā)工作的核心成員、寧夏神耀科技有限責任公司總經(jīng)理匡建平說，歷經(jīng)4年時間、對氣化關鍵路徑和環(huán)節(jié)進行多次革新自主研發(fā)的神寧爐，終于走向國內(nèi)外市場，開啟從技術引入向技術輸出的華麗逆襲。


　　技術創(chuàng)新再升級

　　寧夏神耀科技有限責任公司作為國家能源集團“國有控股員工持股試點”企業(yè)，搶抓機遇，充分發(fā)揮創(chuàng)新孵化器作用，科研創(chuàng)新成效顯著。

　　神耀科技研發(fā)出新型、高效、節(jié)能、節(jié)水的干煤粉輻射廢鍋流程氣化技術—國能爐。相比于“神寧爐”，“國能爐”技術可提高氣化爐能效近6%，實現(xiàn)節(jié)煤增效;一臺2000噸投煤量的“國能爐”可副產(chǎn)10.0MPa高壓飽和蒸汽90t/h，按照蒸汽100元/噸計算，較同規(guī)模 “神寧爐”年增效達6500萬元。

　　在“神寧爐”科技創(chuàng)新過程中，神耀科技逐步形成以“煤粉加壓氣化+合成氣輻射廢鍋冷卻技術”和氣化固廢綜合利用等知識產(chǎn)權集群。截止目前，累計申請專利108項，其中，授權專利50項，包括45項實用新型，5項發(fā)明，進入實質(zhì)審查階段發(fā)明專利50項。

　　試點四年，神耀科技獲得寧夏回族自治區(qū)“科學技術重大貢獻獎”和石化聯(lián)合會“科技進步特等獎”，取得“知識產(chǎn)權管理體系認證”，通過“國家高新技術企業(yè)”認定，并被認定為“干煤粉廢鍋氣化及配套技術開發(fā)人才小高地”“寧夏回族自治區(qū)煤氣化技術與裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心(試點)”“寧夏回族自治區(qū)煤化工廢水處理工程技術研究中心”“寧夏回族自治區(qū)煤化工資源循環(huán)利用創(chuàng)新中心”等。2019年，神耀科技氣/熱/電聯(lián)產(chǎn)氣流床氣化技術氣化爐項目獲得“第八屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”新能源及節(jié)能環(huán)保行業(yè)總冠軍，提升了國家能源集團和寧夏煤業(yè)煤炭清潔高效利用的市場影響力，“神寧爐”的市場地位顯著提升。

　　此外，針對氣化細渣如何綠色、低碳化利用的難題，神耀科技聯(lián)合上海復潔環(huán)�？萍脊煞萦邢薰�司持續(xù)開展技術攻關4年，開發(fā)出了專有煤氣化灰水處理系統(tǒng)細渣脫水干化和資源利用化技術，并全力推廣應用。該技術解決氣化細渣脫水難的問題，一次性將含水70%~90%的氣化細渣深度脫水至25%左右，干燥后的細渣直接進入鍋爐摻燒或焚燒爐燃燒；實現(xiàn)氣化固廢的減量化(60%)和資源化利用，1噸細渣可產(chǎn)2噸左右高品質(zhì)蒸汽，節(jié)能、經(jīng)濟效果顯著。

　　據(jù)了解，我國氣化細渣每年約有6000萬噸到1億噸的排放量，現(xiàn)有的氣化細渣處理方法均為直接在渣場進行物理填埋，嚴重污染生態(tài)環(huán)境。同時，氣化細渣中含有大量的殘?zhí)课幢煌耆�利用，造成了能源的浪費。

　　2021年9月，神耀科技與陜西渭河彬州化工有限公司、渭南高新區(qū)渭河潔能有限公司、陜西渭河重化工有限責任公司、浙江石油化工有限公司分別簽訂了氣化細渣脫水改造項目成套設備采購技術服務合同。

　　研發(fā)邁向新征程

　　神耀科技牢固樹立科技創(chuàng)新驅動發(fā)展理念，堅持科技研發(fā)與投資運營、市場主導與企業(yè)引導相結合，構建“煤氣化技術推廣、化工新材料開發(fā)、煤化工資源循環(huán)利用”三大業(yè)務板塊。同時，圍繞煤氣化及產(chǎn)業(yè)鏈的技術研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)的主營業(yè)務，結合董事會制定的戰(zhàn)略目標，深入建設綠色智能化氣化技術及新材料研發(fā)中心(包括智能化氣化技術與固廢資源化利用創(chuàng)新中心、化工新材料改性研究中心、煤化工廢水處理工程技術中心)，打造核心技術自主創(chuàng)新研發(fā)，行業(yè)共性難點問題共同開發(fā)的發(fā)展模式。

　　作為全國首批員工持股試點企業(yè)和國家能源集團改革試點企業(yè)，神耀科技始終立足科技創(chuàng)新，實現(xiàn)了國家能源集團“神寧爐”氣化技術的華麗升級，并對固廢資源化利用提供了低碳、綠色的解決方案。

　　創(chuàng)新一直在路上。神耀科技相關負責人表示，公司將繼續(xù)研發(fā)氣化固廢綜合利用技術，為煤化工、煤泥和工業(yè)污泥處理等行業(yè)的固廢資源化利用提供低碳、綠色的解決方案。