由國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司聯(lián)合20余家單位協(xié)同攻關(guān)完成的“400萬噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，建設(shè)了全球單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化裝置，實(shí)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(shù)領(lǐng)域填補(bǔ)國際空白，處于國際領(lǐng)先水平。該項(xiàng)目近日被授予2020年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

　　神寧爐作為該項(xiàng)目的重要組成部分，打破了國外技術(shù)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(shù)(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(quán)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(zé)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(shù)“國能爐”，實(shí)現(xiàn)了“神寧爐”氣化技術(shù)升級。此外，針對氣化細(xì)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(xì)渣脫水干化和資源利用化技術(shù)，并全力推廣應(yīng)用。

　　打破國外技術(shù)壟斷

　　400萬噸/年煤炭間接液化示范項(xiàng)目是全球單體規(guī)模最大的煤制油項(xiàng)目，采用國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司研發(fā)的“神寧爐”干煤粉加壓氣化技術(shù)和中科合成油技術(shù)有限公司的鐵基高溫漿態(tài)床費(fèi)托合成集成技術(shù)，實(shí)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(quán)的煤基合成油成套技術(shù)。該項(xiàng)目承擔(dān)著37項(xiàng)重大技術(shù)、裝備及材料的國產(chǎn)化任務(wù)，項(xiàng)目國產(chǎn)化率達(dá)98.5%，其中“神寧爐”干煤粉氣化技術(shù)作為37項(xiàng)重大裝備技術(shù)國產(chǎn)化中最重要的一項(xiàng)，一舉打破國外技術(shù)壟斷。

　　2016年10月，首臺“神寧爐”投料成功;12月，項(xiàng)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(shù)的“400萬噸/年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”通過中國石油和化學(xué)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(xiàng)目37項(xiàng)重大技術(shù)、裝備及材料的國產(chǎn)化任務(wù)之一。

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

　　“神寧爐”具有煤種選擇范圍廣、碳轉(zhuǎn)化率高、有效氣產(chǎn)率高、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行周期長、投資低、自動化程度高等特點(diǎn)。自2016年投運(yùn)以來，28臺神寧爐運(yùn)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(yùn)行渣灰比(干基)6.5:3.5以上(含開停車)，高負(fù)荷運(yùn)行渣灰比(干基)7:3，灰中殘?zhí)啃∮?7%，碳轉(zhuǎn)化率達(dá)到98.5%以上，主燒嘴未出現(xiàn)燒損，使用壽命已達(dá)3年以上。截至2020年底，28臺神寧爐連續(xù)運(yùn)行天數(shù)均在200天以上，其中連續(xù)運(yùn)行最長周期392天，自控率99%以上，一二級聯(lián)鎖投用率均達(dá)到100%。

　　談及擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“神寧爐”技術(shù)，寧夏煤業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說：“我們反復(fù)模擬推算，重點(diǎn)實(shí)施了工藝參數(shù)模擬、設(shè)備結(jié)構(gòu)開發(fā)、技術(shù)流程和聯(lián)鎖控制程序開發(fā)等工作，設(shè)計(jì)了帶壓點(diǎn)火、高壓投煤技術(shù)，開展了氣化爐非穩(wěn)態(tài)燃燒的中試試驗(yàn)，進(jìn)行了近百次試驗(yàn)，創(chuàng)新性研發(fā)出組合嵌套式燃燒器，實(shí)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(zhuǎn)化率低、燃燒室掛渣差、燒嘴壽命短等制約設(shè)備運(yùn)行的瓶頸問題，最終研發(fā)出具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的“神寧爐”。”

　　參與煤制油項(xiàng)目神寧爐研發(fā)工作的核心成員、寧夏神耀科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理匡建平說，歷經(jīng)4年時(shí)間、對氣化關(guān)鍵路徑和環(huán)節(jié)進(jìn)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(shù)引入向技術(shù)輸出的華麗逆襲。


　　技術(shù)創(chuàng)新再升級

　　寧夏神耀科技有限責(zé)任公司作為國家能源集團(tuán)“國有控股員工持股試點(diǎn)”企業(yè)，搶抓機(jī)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(shù)—國能爐。相比于“神寧爐”，“國能爐”技術(shù)可提高氣化爐能效近6%，實(shí)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(jì)算，較同規(guī)模 “神寧爐”年增效達(dá)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(shù)”和氣化固廢綜合利用等知識產(chǎn)權(quán)集群。截止目前，累計(jì)申請專利108項(xiàng)，其中，授權(quán)專利50項(xiàng)，包括45項(xiàng)實(shí)用新型，5項(xiàng)發(fā)明，進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段發(fā)明專利50項(xiàng)。

　　試點(diǎn)四年，神耀科技獲得寧夏回族自治區(qū)“科學(xué)技術(shù)重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”和石化聯(lián)合會“科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)”，取得“知識產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證”，通過“國家高新技術(shù)企業(yè)”認(rèn)定，并被認(rèn)定為“干煤粉廢鍋氣化及配套技術(shù)開發(fā)人才小高地”“寧夏回族自治區(qū)煤氣化技術(shù)與裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心(試點(diǎn))”“寧夏回族自治區(qū)煤化工廢水處理工程技術(shù)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?xì)?熱/電聯(lián)產(chǎn)氣流床氣化技術(shù)氣化爐項(xiàng)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(tuán)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(xì)渣如何綠色、低碳化利用的難題，神耀科技聯(lián)合上海復(fù)潔環(huán)�？萍脊煞萦邢薰�司持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)4年，開發(fā)出了專有煤氣化灰水處理系統(tǒng)細(xì)渣脫水干化和資源利用化技術(shù)，并全力推廣應(yīng)用。該技術(shù)解決氣化細(xì)渣脫水難的問題，一次性將含水70%~90%的氣化細(xì)渣深度脫水至25%左右，干燥后的細(xì)渣直接進(jìn)入鍋爐摻燒或焚燒爐燃燒；實(shí)現(xiàn)氣化固廢的減量化(60%)和資源化利用，1噸細(xì)渣可產(chǎn)2噸左右高品質(zhì)蒸汽，節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效果顯著。

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

　　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(zé)任公司、浙江石油化工有限公司分別簽訂了氣化細(xì)渣脫水改造項(xiàng)目成套設(shè)備采購技術(shù)服務(wù)合同。

　　研發(fā)邁向新征程

　　神耀科技牢固樹立科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展理念，堅(jiān)持科技研發(fā)與投資運(yùn)營、市場主導(dǎo)與企業(yè)引導(dǎo)相結(jié)合，構(gòu)建“煤氣化技術(shù)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(wù)板塊。同時(shí)，圍繞煤氣化及產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)的主營業(yè)務(wù)，結(jié)合董事會制定的戰(zhàn)略目標(biāo)，深入建設(shè)綠色智能化氣化技術(shù)及新材料研發(fā)中心(包括智能化氣化技術(shù)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(shù)中心)，打造核心技術(shù)自主創(chuàng)新研發(fā)，行業(yè)共性難點(diǎn)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(diǎn)企業(yè)和國家能源集團(tuán)改革試點(diǎn)企業(yè)，神耀科技始終立足科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了國家能源集團(tuán)“神寧爐”氣化技術(shù)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(guān)負(fù)責(zé)人表示，公司將繼續(xù)研發(fā)氣化固廢綜合利用技術(shù)，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。