气化技术是指将含碳原料（如煤、重质油、生物质、焦炉气、废弃物等）通过高温部分氧化反应转化为以合成气（CO+H2）为主要成分的工艺过程。该技术是能源清洁利用的重要方法，既能实现难利用资源的高效转化，又能为化工、电力、冶金等领域提供原料。气化技术按反应器类型可分为固定床、流化床和气流床等，核心是经过控制温度、压力及气化剂与原料配比等，实现合成气中有效气产率最大化。作为传统燃料向低碳能源过渡的桥梁，气化技术减排降耗对实现“双碳”目标具备极其重大意义。
SE东方炉是中国石化与华东理工大学联合开发的一种气化炉，其中S为中国石化Sinopec的首字母、E为华东理工Ecust的首字母。与国内同类技术相比，SE东方炉系列气化技术通过多原料覆盖、高效能量转化与绿色低碳工艺，表现出显著的技术性能优势、经济性优势，以及低碳环保特性，契合我国能源结构。该技术具有广泛的原料适应性，可高效处理粉煤、水煤（焦）浆、重质油及生物质等多种原料，突破传统气化技术对单一原料的依赖；SE东方炉设备国产化率达100%，烧嘴等关键设备寿命大幅延长，装置运行周期达到四年一大修，技术水平、能效水平达到国际领先；环保表现同样突出，可协同处理炼厂和化工装置的各类含碳副产物、废弃物。
“双碳”背景下，我国煤化工行业正经历从规模扩张向质量效益转变的深刻变革。作为化石能源高效清洁利用的关键技术之一，SE东方炉系列气化技术不断迭代创新，为能源化工行业绿色发展提供了强劲动力。
在我国自主研发的气化技术中，SE东方炉系列气化技术独树一帜，是由设计单位主导、产学研各方紧密协作、理论和工业实践充分融合创新的气化技术。
经过丰富的项目实践，目前，SE东方炉已具备系列化、成套化、大型化的先进气化平台技术，原料涵盖粉煤、水煤（焦）浆、重质油、气态烃、生物质及废塑料等含碳物质，具有清洁高效、产品结构多样、技术指标先进、运行成本低、与废弃物再资源化深层次地融合等特点，拥有热壁式、冷壁式、激冷型、废锅型、低温气化炉等炉型，可与不同原料和应用场景相适应。
面对炼厂重质油处理难、成本高等难题，宁波工程公司主导开发了SE重质油气化技术，实现了脱油沥青和加氢未转化油等含碳资源的高效利用，为炼化企业供应氢气和合成气。2024年9月30日，首次应用该技术的镇海基地二期3号重质油制氢装置实现机械竣工。研发团队开发了协同废弃物处理一体化工艺烧嘴和成套技术，不仅实现了炼厂废弃物高效资源化利用，而且将有效助推炼化公司实现近零排放，将气化装置打造成为炼厂“环保岛”的龙头。
随着“双碳”战略持续推进，宁波工程公司聚焦多种原料气化，进行核心技术迭代升级，开发了一系列可再生原料气化制绿色燃料和化学品的全流程技术。
2021年，宁波工程公司生物质与煤共气化工业试验取得成功，在不改变工艺路线、不对装置实施技术改造的情形下，在巴陵石化煤气化装置成功进行了生物质掺烧的首次工业试烧探索。2023年，宁波工程公司在中安联合煤气化装置分两阶段开展生物质掺烧工业试验，生物质掺烧比例最高达到20%，具有创新性的示范效应，为现有煤气化装置降碳减碳开辟了新途径。
基于良好的生物质及气化研发基础，近年来，宁波工程公司开展全生物质气化技术探讨研究，相继开发了SCG生物质固定床气化技术、SFBG生物盾加压循环流化床气化技术、SEBG生物质加压气流床气化技术，能适用不一样的种类、不一样的产品路线的多种应用场景，技术选择灵活，指标先进。目前，该公司正在打造多技术、多原料的拓展试烧平台，为多种生物质原料的技术选择、参数调优提供量身定制服务。
“我们始终秉承为用户创造最大效益的理念，充分的发挥公司涉足的业务链长、配套完备的特色，追求集工程咨询、工程设计、工程总承包、装备制造为主体的全业务链优势，围绕装置全生命周期和企业效益，站在全专业、大系统的角度，从工程实际出发，发挥基于系统工程的全流程优化作用，进而达到业主效益最大化的目的。”宁波工程公司总经理、党委副书记韩振飞介绍。
2024年，宁波工程公司和南化研究院等单位合作开发了240万吨/年甲醇合成技术工艺包、2亿立方米/年高温甲烷化技术工艺包。这两项关键技术为打造煤化工优势产业链进一步奠定了基础，对增加技术储备、拓展业务领域、增强市场竞争力等具备极其重大意义。
信息化和智能化一样能出效益。中国石化目前拥有煤制烯烃、煤焦制氢等18套煤化工装置、共计61台气化炉，分布在全国各地。2018年，宁波工程公司推进智慧气化绿色低碳协同制造与创新平台的开发与应用，建成了中国石化煤气化数据中心，形成了面向煤气化装置优化运行与绩效评价、装置平稳运行与优化、工艺诊断与预警、数据治理、设备故障预警及专家诊断等一体化的云管控平台，提升了煤气化装置信息化、智能化管理上的水准。2024年，智慧气化绿色低碳协同制造与创新平台的开发与应用项目获得了中国化工学会科学技术进步一等奖。
从2020年起，该平台在中国石化总部及相关煤化工公司进行广泛推广应用，系统运行稳定可靠。在平台支撑下，相关企业对比煤耗、比氧耗、蒸汽消耗等煤化工装置关键运行参数来优化，煤耗平均降低1.6%。以中安联合煤气化装置为例，借助平台的煤质气化性能数据库，在切换煤种或混配煤使用前，企业能预判生产操作参数的调整值，可避免因煤质经常性更换而造成安全、环保事故和效益损失。
在安全防控方面，2023年，大型煤气化工艺装置安全防控关键技术及应用示范项目获得了中国化工学会科学技术进步一等奖。目前，该技术已在多家煤化工企业应用，实践证明可有效延长运行周期、减少非计划停车。
早在2008年，宁波工程公司便携手华东理工大学等单位，开启了日投煤1000吨级SE粉煤气化技术的研发之旅。经过数年的潜心研究和技术攻关，该技术于2011年成功列入中国石化“十条龙”科技攻关项目，从实验室研究迈向了工业化应用的“快车道”。随着研究不断深入，SE粉煤气化技术的解决能力从日投煤1000吨级逐步提升至1500吨级、2000吨级，并先后在扬子石化、中安联合、中科炼化项目中成功应用。运行根据结果得出，SE粉煤气化技术具有技术指标先进、运行可靠性高、安全环保性好等显著优势。
作为我国现代煤化工的两大经典路线之一，水煤浆技术也是宁波工程公司技术创新的主战场。2019年1月，日投煤1000吨级SE水煤（焦）浆气化技术在镇海炼化制氢原料结构调整改造项目中成功应用，主要技术指标达到国际领先水平，标志着中国石化实现了粉煤气化技术和水煤浆气化技术“比翼双飞”。
2023年11月，日投煤1500吨级SE水煤（焦）浆水冷壁气化技术在湖南石化己内酰胺项目实现首次工业化应用，不仅实现气化炉连续运行周期翻倍，而且倒炉和检修次数减少一半以上，有效缩短了开车时间、减少了污染物排放，大幅度的提高了煤化工装置的经济性。
对于业界公认存在腐蚀性难题的高氯煤，宁波工程公司完成了多套高氯气化装置的工程设计，通过工艺参数优化、应用脱氯技术和气化炉材质选择等方式，实现高氯煤气化装置长周期稳定运行，并已形成相关专有技术。
“在数十年的工程探索与实践中，宁波工程公司将含碳物质气化技术成果与工厂智能化建设、废物协同处理等要求深层次地融合，积极培育和发展新质生产力，为石油化学工业和现代煤化工企业绿色化、低碳化、高端化、智能化发展提供了多样化、定制化、专业化的解决方案，促进了煤炭清洁高效利用，助力了化石能源应用向绿向新而行! ”宁波工程公司执行董事、党委书记郑立军说。
随着“双碳”目标提出，我国进入全面构建新型能源体系、推动新时代能源行业高水平发展的关键时期，煤化工产业也进入了精耕细作、高水平质量的发展、创新示范升级的关键阶段。煤气化装置是煤化工项目的龙头装置，技术水平对煤化工行业绿色低碳高水平质量的发展意义重大。经过数十年的发展，我国慢慢的变成了世界上煤气化技术发展最快、最成熟、装置数量最多的国家。截至目前，我国实现工业化的煤气化技术已有30余种，构建起多元化的技术格局。
作为国内最早进行气化技术探讨研究和拥有工程设计综合甲级资质的宁波工程公司，在气化技术领域已形成了独特的综合优势，构筑了以粉煤气化、水煤（焦）浆气化、重质油气化、气态烃气化、生物质气化等SE东方炉系列气化技术为龙头，生产甲醇、天然气、合成氨、醋酸、低碳烯烃、油品等多产品的丰富技术链，致力于推动国内气化产业链技术进步，助力清洁高效、低碳循环的“绿色企业”和“无废工厂”建设。
当前，气流床气化技术在煤化工装置建设中占主导地位，主要有粉煤气化和水煤浆气化两类，其中水煤浆气化技术有AP水煤浆气化、SE水煤（焦）浆气化、晋华炉、多元料浆等，粉煤气化技术有航天炉、SE粉煤气化、神宁炉、AP粉煤气化等。
早在2008年，宁波工程公司和华东理工大学等单位联合完成日投煤1000吨级SE粉煤气化技术开发，并启动工业应用探索。与国内外其他粉煤气化技术相比，SE粉煤气化技术有三个突出特点：一是煤种适应性广，可适应更宽泛的操作温度，能气化高灰熔点煤、高灰分煤、高氯煤等，从而拓宽了气化煤种的范围；二是技术可靠性高，采用基于先进流场解析的高效气化炉和气化烧嘴技术、节能成熟的合成气分级净化技术、稳定可靠的煤粉供料与输送系统等，充分保证了装置和系统的可靠性；三是使用先进控制理念和方法，使装置具有更加好的操作灵活性和环保性。除攻克粉煤气化技术外，宁波工程公司还持续推进SE水煤（焦）浆气化技术创新，成功实现了两项技术“比翼双飞”。
当前，主流煤气化技术工艺配置灵活，高位热回收形成废锅、半废锅、激冷等技术路线，隔热方式发展出水冷壁与耐火砖两大体系。装置规模持续突破，单炉日处理煤量已提升至4000吨级，规模效益明显提升。其中，SE粉煤气化和水煤（焦）浆气化均已完成日投煤3000吨级、4000吨级炉型的技术开发和成套技术工艺包编制。
党的二十大报告提出“协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”，我国大型炼厂一体化基地争相建设“无废工厂”和无废石化基地，绿色低碳成为煤气化技术迭代升级的转型方向之一，污染物近零排放技术加速应用。2025年1月，镇海基地二期3号重质油气化制氢装置成功开车，单炉可日处理重油1200吨，同时掺烧各类废液和废油，标志着SE东方炉系列气化技术在重质油气化制氢领域实现大规模应用，成为建设“无废工厂”的一项关键技术。
此外，从行业发展来看，扩大原料适应性是煤气化技术未来发展的新趋势之一，因而原料多元化转型也是目前煤气化技术发展的方向之一。宁波工程公司聚焦多种原料气化，进行核心技术迭代升级，开发了一系列可再生原料气化制绿色燃料和化学品的全流程技术。在中安联合煤气化装置分两阶段开展生物质掺烧工业试验，生物质掺烧比例最高达到20%，具有创新性的示范效应，为现有煤气化装置降碳减碳开辟了新路径。目前，宁波工程公司正在打造多技术、多原料的拓展试烧平台，为多种生物质原料的技术选择、参数调优提供量身定制服务。
如今，SE东方炉系列气化技术工业化应用呈现全面开花的新局面，形成了多种规模的标准化炉型，打造了能源化工与环保治理深度耦合的全新技术模式。未来，在政策驱动与技术突破双重驱动下，气化技术朝着效能优化与系统集成耦合、原料多元化、绿色低碳、装置大型化与智能化、系统能效跃升的方向迭代升级。
■SE东方炉气化技术目前在不同原料（如粉煤、水煤浆、重质油等）气化领域的应用情况如何？面对不同规模和类型的煤气化项目，工程建设企业如何灵活提供定制化的解决方案？
郑立军：宁波工程公司积极推动国内气化产业链技术创新进步，大力攻关传统技术迭代与煤炭清洁高效利用技术，依托SE东方炉系列气化技术，在粉煤、水煤（焦）浆、重质油、生物质等多种原料气化领域实现了突破性进展，取得了显著成果。同时，凭借其优异的原料适应性和工程灵活性，构筑了针对不同原料特性和装置优化升级要的系列化解决方案，为现代煤化工、石油化学工业、生物质能源等产业提供了强有力的技术支撑。
在原料适应性方面，SE东方炉系列气化技术展现出明显的差异化优势，能轻松实现灵活定制，适应多元需求。比如，在粉煤气化技术领域，采用高效气化炉和气化烧嘴等技术，煤种适应性广、技术可靠性高、操作灵活性强。在水煤（焦）浆气化技术领域，采用的热壁式技术较传统工艺碳转化率提升3个百分点，比煤耗降低5%，比氧耗降低8%，渣口砖寿命延长60%，烧嘴寿命延长1倍以上，尤其是水冷壁式技术，逐步优化了气化炉流场结构，提高了碳转化率和煤质适应性掺烧，可全比例掺烧己内酰胺高含盐污水，扩大了气化用原料范围。在重质油气化技术领域，目前采用国内单炉最大的国产化多通道喷嘴，创新进料设计，以适应不一样种类废弃物掺烧，实现炼化企业副产物及废弃物资源化利用。在生物质气化技术领域，巴陵石化煤气化装置成功进行了生物质掺烧的首次工业试烧探索，中安联合煤气化装置试验生物质掺烧比例最高达到20%，为现有煤气化装置降碳减排开辟了新路径。
在信息化、智能化新时代，宁波工程积极拥抱人工智能、大数据等前沿数字技术，积极探索“运维一体化、数字化、智能化、全生命周期服务”新模式，牵头推进智慧气化绿色低碳协同制造与创新平台建设，构建中国石化煤气化数据中心，为生产装置运维提供智能化解决方案，有效提升了煤气化装置信息化、智能化管理上的水准，助力生产企业优化煤种切换、降低能耗、提升效益，实现安全环保与经济效益双赢。
目前，SE东方炉系列气化技术已在不同原料气化领域实现了工业化应用，形成了多种规模的标准化炉型，覆盖粉煤、水煤（焦）浆、重质油、生物质及含碳废弃物等多种原料，下游配套甲醇、合成氨、低碳烯烃等多产品链条，积极推动了能源化工与环保治理深度融合。
■SE东方炉气化技术在炼化企业的生产运行中发挥了哪些及其重要的作用？带来了哪些效益？
鹿志勇：镇海炼化拥有两套煤焦制氢装置，均采用SE水煤浆气化技术。2019年1月30日，1号煤焦制氢装置投产，该装置是中国石化首套采用自主水煤浆技术的煤焦制氢装置，设计能力为每小时产出12万标准立方米的氢气。2号煤焦制氢装置2021年11月18日投产，是国内最大的单喷嘴多通道烧嘴的煤焦制氢装置。两套制氢装置开工至今，共产氢气71.8万吨，为镇海炼化汽柴油提质升级提供了充足的氢气资源，同时逐步降低了公司氢气成本，较油制氢装置每吨氢气成本降低2700元，有效助力了降本增效。
陈志雄：中科炼化18万标准立方米/小时煤制氢装置核心设备——2000吨级SE东方炉具有煤种适应性广、效能跃升高、运维纪录长等优势。该设备突破传统气化工艺局限，成功适配多煤种，可灵活采用低价原料降本增效；碳转化率、冷煤气效率等核心指标行业领先；实现单炉稳定运行超180天，核心烧嘴持续工作突破500天，检修频次降低40%，大幅度的提升了装置的经济性和竞争力。
作为实现炼化企业单炉供氢的粉煤气化装置，中科炼化通过操作优化和检修质量控制，有效解决了合成气带灰堵塞、烧嘴点蚀等行业难题，保障了装置满负荷连续运行。
张骏驰：中安联合气化装置采用SE东方炉粉煤加压气化技术，粉煤气化技术特点是煤炭的清洁高效利用，较传统技术煤炭利用率提升3个百分点，碳转化率达99%，有效气体收率超90%，能耗、物耗均达到行业领先水平。该技术注重多原料协同处理与适应性提升，煤种适应广，运行稳定可靠，系统集成度高，核心设备均完成了国产化替代。
公司已完成了“耦合生物质能的SE粉煤气化关键研发技术及工业示范”课题第二轮工业试验，取得了阶段性试验成果；完成了废塑料人造煤和半炭化生物质首次工业掺烧试验，打通了工业化应用流程，为促进循环经济发展、煤炭减量化与清洁利用探索了有效路径。
