11月16—17日，2017年度多喷嘴对置式煤气化技术应用经验交流会在宁波召开，来自全国各地的200余名企业代表和行业专家参加了会议。与会代表对多喷嘴对置式煤气化技术的高碳转化率、大型化、烧嘴及耐火砖长周期运行等技术优势给予了高度评价，纷纷为技术的工业应用效果点赞，并认为兖矿集团和华东理工大学深厚的技术积淀和服务平台创新将助力各企业气化装置在经济、高效、长周期运行、环保等方面更上一个台阶。
会议期间，兖矿集团和华东理工大学介绍了最新技术改进和应用情况，各运行工厂之间分享装置的建设、运行、管理经验，促进气化装置运行管理的共同进步和提升。此次会议由兖矿集团有限公司和华东理工大学主办，山东兖矿国拓科技工程股份有限公司和华东理工大学洁净煤研究所承办。
多喷嘴对置式煤气化技术自2005年成功工业化运行后，技术拥有方兖矿集团和华东理工大学从2007年就开始举办应用经验交流会，打造技术交流平台。会议一共举办了五届大会和五届小会，2017年已经是第十届技术交流会。
优势显著 国内市场份额大
据统计，在国内外20多种煤气化技术中，多喷嘴对置式煤气化技术占据了较大的市场份额，已经广泛应用于现代新型煤化工项目和传统煤化工升级改造项目，代表了当代大型煤气化技术的国际领先水平。多喷嘴气化技术已成功开发了日处理煤1000吨级、1500吨级、2000吨级、2500吨级、3000吨级等系列气化炉炉型，气化炉压力1.5~8.7兆帕，可供不同规模的煤化工装置优化选择。
兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司董事长兼总经理、兖矿国拓执行董事长郭宝贵说：“截至目前，多喷嘴对置式水煤浆气化技术已经向国内外52家企业进行了技术转让，共144台套气化炉，已经运行的最大气化炉达到日处理煤3000吨的能力，是世界上日处理煤量最大的气化炉，设计中的单炉日处理能力为4000吨。”
据介绍，52家企业中，包含了中国境内50家（137台气化炉）、境外2家（7台气化炉），气化装置总规模约日处理煤量20万吨，单炉日处理煤量750~4000吨。其中，日处理煤量2000吨及以上多喷嘴对置式水煤浆气化技术在气化技术市场中占有率为100%。多喷嘴对置式水煤浆气化技术单炉日处理量2000吨及以上的气化炉数量占所有炉型的60%以上。郭宝贵介绍，取得这些成绩，主要源于多喷嘴对置式煤气化技术的安全、稳定、环保、节能的巨大技术优势，以及技术培训。项目技术拥有方在技术选择、装置建设和试车、开车、生产运行服务等方面的优质技术服务和保障能力。
华东理工大学教授王亦飞说：“多喷嘴气化炉采用多个烧嘴进料，在气化炉大型化方面明显优于单喷嘴气化技术；多喷嘴气化技术撞击流强化传递过程，提高了气化反应效率和碳转化率，降低了煤和氧气消耗；多喷嘴水煤浆气化技术预膜式喷嘴雾化性能优良，喷嘴磨损较单喷嘴气化炉明显减弱，喷嘴使用寿命长；多喷嘴水煤浆气化技术良好的炉内流场结构，使耐火砖使用寿命大幅度延长，明显优于单喷嘴气化炉；多喷嘴水煤浆气化技术合成气分级净化系统的洗涤净化效果明显优于单喷嘴水煤浆气化流程，也优于目前其他的气化技术。”
郭宝贵介绍，目前有23家企业的63台气化炉已经投入运行，多家业主单位气化炉工艺烧嘴使用寿命平均超过90天，最长使用寿命达194天；所有运行企业拱顶耐火砖寿命都达到8000小时以上，大部分企业拱顶砖寿命超过1.2万小时，最长超过1.8万小时，筒体砖使用超过4万小时。
华东理工大学教授王亦飞说：“江苏灵谷等单位2016年全年运行的实际经验充分证明了多喷嘴对置式水煤浆气化技术可靠性，兖矿鲁南化工有限公司气化装置单炉（无备炉）年运行8293小时，达到了水煤浆气化炉运行世界领先水平，江苏索普气化装置高负荷连续运行超过了510天。”
万华化学（宁波）有限公司建设3台日处理煤1000吨多喷嘴对置式水煤浆气化炉，气化炉2开1备，气化压力6.5兆帕，2010年1月建成投产，装置投产后较短时间内就实现了长周期稳定满负荷运行。
万华化学（宁波）煤制气装置经理孙德浩介绍，从开车伊始，装置就围绕着怎样摘掉传统煤化工头顶污染大、消耗大、风险大的帽子，如何摆脱管理粗放的大化工形象，如何向精益生产、精细化管理转变，围绕着强化稳产降耗意识、提升风险管控能力、完善技术管理体系、夯实员工发展基础4个管理主题，推进开展工作，取得了可喜成效。
孙德浩说，气化装置自2010年开车，负荷逐年递增，通过逐步改造，在仅仅投入占原始投资10%费用的前提下，目前装置能力已达到设计负荷的130%，每年可为企业带来2.3亿元的经济效益。增产改造后对设备检查、管道壁厚检查发现均处于正常状态。
新能凤凰（滕州）能源有限公司一期甲醇装置于2009年12月试车，年产30万吨甲醇；二期于2011年11月投产，年产30万吨甲醇。气化装置采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，单炉日投煤量1500吨；气化系统两开一备运行，装置原设计年产60万吨醇氨，经过扩产后年产量达到80万吨甲醇。
新能凤凰气化装置经理曾凡恒说：“目前气化装置达到了长周期运行的状态，工艺烧嘴平均使用超过80天，历史最长使用周期110天；拱顶耐火砖使用超过了1.5万小时，筒体砖使用超过2.6万小时；激冷环下降管连续使用5年无故障、未更换；单系统运行周期平均134天，历史最长207天。”据了解，新能凤凰为了进一步提高气化装置生产能力，联合华东理工大学和兖矿国拓对气化装置的炉砖结构、氧气管线、混合器、旋风分离器、水洗塔等进行了改造，气化炉已经成功改造2台，第三台正在改造中，预计改造完成后年产能将达到90万吨甲醇。
碳转化率是衡量气化技术先进性的重要指标之一，经过性能考核验证，绝大部分多喷嘴水煤浆气化技术碳转化率达到了99%以上。内蒙古荣信（3000TPD，6.5MPa）2015年9月23～26日 72小时连续工业运行考核，碳转化率为99.6%；新能凤凰在2010年10月13～16日72小时满负荷性能考核中，碳转化率为99.16%；江苏灵谷（2000TPD，4.0MPa）在2011年11月25～28日72小时连续工业运行考核中，碳转化率为99.2%；中盐昆山（1200TPD，6.5MPa）在2016年12月20～23日72小时连续工业运行考核中，碳转化率为99.64%。
持续改进 储备下一代新技术
自多喷嘴气化技术工业化应用以来，兖矿集团和华东理工大学就把技术提升完善作为推动技术可持续发展的重要内容，结合工程应用案例，先后完成了多项技术改进：耐火砖结构和支撑形式的改进不仅未影响气化炉安全运行，还有效扩大了气化炉燃烧室容积，为气化炉生产能力的扩能增产提供可行技术；水洗塔塔盘形式改进有效避免了带水，保证了气化装置的长周期稳定运行；蒸发热水塔内部热交换形式由填料改为塔盘结构，既未影响热量交换效果，还减轻了维护工作量。这些改进均已在多个项目中实施，并取得良好效果。
在完善既有技术的同时，兖矿集团和华东理工大学也在积极开发储备下一代更加高效的新技术。
兖矿集团联合华东理工大学等国内多家科研单位和企业申报的大规模水煤浆气化技术开发及示范项目已列入“十三五”国家重点研发计划，现已开展全面研发工作。主要研究内容包括开发大型水煤浆气化成套技术，建设单炉日处理煤4000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化示范装置，实现连续稳定运行。超大型化气化炉开发应用成功，将为煤制油、煤制烯烃等大型煤化工项目提供更高效、更先进的技术，可大幅度降低装置的投资。
目前，兖矿集团正在进行多喷嘴对置式水煤浆气化废锅流程气化炉研究及工业示范项目的建设。兖矿国拓副总经理潘荣介绍，该技术可充分、高效利用高温合成气的显热，对于水煤浆气化工艺的节能降耗具有重要意义，同时也是多喷嘴对置式水煤浆气化工艺的完善与提升，是国家倡导和推进的煤化工技术项目。兖矿国拓正在与华东理工大学、兖州煤业榆林甲醇厂、中国天辰工程有限公司合作，全面推进整个项目的进程。
创新服务 保驾装置全生命周期
洁净煤气化装置是现代煤化工企业的核心技术，装置的顺利开工及稳定运行对企业正常生产至关重要。中心公司、兖矿国拓为业主单位提供煤种分析、气化技术选择、技术转让、人员培训、开车指导及后续技术支持等装置的全生命周期服务，为用户装置的建设运行保驾护航。
据介绍，兖矿国拓依托兖矿煤化工产业强大的人才队伍，以及丰富的操作管理经验和专业化队伍，可为业主单位提供生产装置的建设、调试、开车、维修、保运、承运等服务。
自2011年9月起，兖矿国拓培训中心已为安阳盈德气体有限公司、河南心连心化肥有限公司、中盐昆山有限公司、荣信化工、北京能源集团有限责任公司、江苏华昌（集团）有限公司、青海盐湖工业股份有限公司、宁波中金石化有限公司、浙江石油化工有限公司等单位培训合格的操作、维修、仪控、分析等专业人员400余人。其中，安阳盈德气体有限公司、心连心公司、荣信化工、中盐昆山有限公司、华昌集团等气化装置经过培训顺利完成了新建装置的开车并达到稳定运行状态。
由于地域不同，不同企业使用煤种的差异也比较大，煤质波动严重影响着煤气化装置的稳定运行，配煤的稳定性成为制约气化装置稳定运行的关键因素之一。对此，中心公司为用户提供原料煤分析评价服务，指导装置的运行。王振华说：“依托煤质评价实验室，中心公司为用户提供原料煤工业分析、元素分析、成浆性实验、粘温特性分析及其优化调整方案等服务，为用户气化炉稳定运行提供保障。”
此外，兖矿国拓还为业主单位提供水煤浆添加剂服务。潘荣介绍，该服务与中心公司煤质评价实验室合作，根据用户的煤种指标，提供针对性的水煤浆添加剂配方，提高煤浆浓度，从而提高气化装置运行经济性。
工艺烧嘴是多喷嘴对置式水煤浆气化炉的重要部件，其运行状况直接影响到气化装置的整体运行效果。虽然多喷嘴水煤浆气化技术工艺烧嘴目前使用寿命已经达到了较高水平，但是兖矿国拓一直致力于提高烧嘴寿命，减少气化装置的停车次数，为用户节约生产成本和维修费用。
据了解，兖矿国拓进行了不同结构形式和特殊端部材质的工艺烧嘴开发，先期完成了多次工业化试验，获得了理想数据和工程效果，新型水煤浆烧嘴正在制作过程中，预计2018年投入使用，届时将有效延长水煤浆烧嘴的使用周期，工业应用成功后将推向市场，使用后能够有效解决工艺烧嘴使用寿命问题，较大提高气化炉的运行周期。
目前，兖矿集团和华东理工大学共同开发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术已经成为主流的先进煤气化技术，其技术优势得到了业内的高度认可。未来，双方将继续做好既有技术的完善提升，积极推动新技术的开发，同时做好配套的技术服务，为煤化工产业提供先进的技术和一流的服务，为广大用户装置的安全、稳定、长周期、高效运行提供有力保障。
自主研发 气化技术再上台阶
郭宝贵表示，充矿国拓和华东理工大学洁净煤研究所在继续完善提升现有煤气化技术的基础上，持续开展超大型气化炉、水煤浆提浓、褐煤利用、粉煤气化、水煤浆水冷壁多喷嘴气化炉、与煤气化相关的评价分析等科技研发，为煤气化技术可持续发展提供保障。敦宝贵表示，目前兖矿国拓已经建成一支优秀的产、学、研紧密结合的队伍，以及国际一流研究开发基地，公司将继续加大投入，密切与用户合作，在煤气化领域不断进行技术开发与创新，努力推动多喷嘴对置式煤气化技术向更高水平跨越。
兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司（简称中心公司）是由原国家计委批准设立的一家国家级工程研究中心，1995年8月正式成立，依托单位为原兖矿鲁南化肥厂。中心公司是兖矿集团全资子公司，2014年10月28日在济南高新区成立，兖矿国拓是该公司的控股子公司。
据了解，中心公司先后建设了煤气化研发、煤种评价研发、超洁净煤研发、煤化工环保研发等多个技术研发平台。其中，煤气化研发平台已成功开发出多喷嘴对置式水煤浆气化、粉煤加压气化、新型粉煤质量流量计等技术和产品，并且建有仿真培训实验室，包括四喷嘴水煤浆气化仿真管理系统、粉煤气化仿真培训管理系统，可以对气化工艺人员进行培训，强化提高参训人员开停车操作、正常运行操作、事故处理及应急应处理等多方面能力。
中心公司王振华部长说：“中心公司已建成的高水平煤化工研发平台，具备开展各项研发任务的能力，现承担了国家项目1项、省部级项目2项、横向课题7项，平台搭建了行业合作的桥梁，中心公司已与多家企业及研究机构开展合作研发，部分成果已应用于工业生产。”
此外，中心公司和兖矿国拓还围绕着气化装置开展了相关配套技术研究工作。水煤浆气化装置灰水系统在装置的运行过程中常发生管路结垢、堵塞的难题，安徽华谊化工有限公司气化主任徐超比喻说：“灰水结垢就像人得了血栓，会影响到气化装置的长周期稳定运行。”对此，兖矿国拓副总经理潘荣说：“针对气化灰水的特点，研发出具有优良阻垢性能、耐高温性好、经济性高的复配型绿色高效阻垢分析剂，解决制约系统长周期安全运行的问题，具有重要意义。”目前兖矿国拓正会同国内知名高校、中心公司联合开发该技术。
王振华介绍，目前研发的高性能阻垢分散剂在高碱度高硬度的灰水环境下，耐温性良好，阻垢率达到85%以上，研发的配方已开始在内蒙荣信化工有限公司进行工业应用，目前气化系统运行良好。另外，研发的新型水质处理剂即将使用。
兖矿国拓正在研发可燃、有毒气体无线智能监控系统，该技术不仅提升了传统的可燃、有毒气体有线检测系统的功能，而且为用户节省了安装施工和材料的费用，可安装在现场需要的任意场所，极大方便了现场危险源的监控测量。该产品具备与传统的可燃、有毒气体有线检测系统竞争的能力，随着功能的不断增加和优化，可取代现有传统可燃有毒气体检测系统，从而引领可燃、有毒气体检测系统产品行业的发展，为智能化工厂、数字化工厂的建设提供技术和产品支撑。