总投资478亿元！内蒙古宝丰煤化工4000吨级航天炉吊装完成！盘点航天炉特点及国内投运装置项目

流程工业 2024-02-27

近日，火箭院航天长征化学工程股份有限公司（简称“航天工程公司”）研发的11台4000吨级航天炉在内蒙古完成吊装，标志着该项目设备安装工程全面正式展开，项目建设进入快车道。

该项目为宝丰煤基新材料有限公司绿氢与煤化工耦合碳减排创新示范项目，这是航天工程公司与宁夏宝丰能源集团股份有限公司的第4次牵手合作，更是截至目前航天工程公司签约气化炉台数最多、建设规模最大的工程建设项目。

项目气化装置采用航天工程公司独立研发、具有自主知识产权的HT-L航天粉煤加压气化技术；采用11台4000吨级、水激冷航天炉，分3个系列布置，配套6.5MPa高压粉煤输送，从核心设备到工艺流程，均为国内首次应用。

在该项目前期策划及设计阶段，航天工程公司项目团队与宝丰能源建设团队紧密配合，结合宝丰宁东二期、三期项目设计经验及开车反馈，对项目气化装置的工艺方案、总图布置、设备布置等方面进行了全新的设计与优化，确定了专项设计方案18项，提出了设备检修、阀门操作便利性等80余项改进建议；根据本项目实际情况，对装置布置、设备选型及装置结构设计共优化38项，预计减少投资上亿元。装置建成投产后，单台气化炉有效气产量可达260000Nm³/h，将为该项目后续装置的投产运行奠定坚实的基础。

内蒙古宝丰煤基新材料有限公司绿氢与煤化工耦合碳减排创新示范项目位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗苏里格经济开发区图克工业项目区，总投资约478亿元。该项目采用绿氢与现代煤化工协同生产工艺，以煤为原料，采用航天炉制备合成气，结合配套建设风光制氢一体化示范项目，实现绿电、绿氧、绿氢耦合碳减排基础上减少外购甲醇量稳定烯烃产能；烯烃规模为300万吨/年，其中有40万吨/年烯烃通过逐年补入绿氢耦合实现。

航天炉特点性质及项目情况盘点

航天粉煤加压气化技术自2008年实现工业化运行，是我国首个拥有自主知识产权的粉煤加压气化炉。目前已广泛应用于合成氨、甲醇、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇等。单炉日处理煤有1000吨级、2000吨级、3000吨级等。

HT-L 航天粉煤加压气化装置信息如下

类型：粉煤气化+ 水激冷流程（粉煤气流床气化技术）

出生地：中国运载火箭技术研究院

户籍：航天长征化学工程股份有限公司

体重：750吨级和4000吨级（日投煤量）

特点：

1、煤粉为原料、纯氧和过热蒸汽为气化剂

2、盘管水冷壁结构，副产中压蒸汽，高温气化

3、水冷壁自我修复式隔热结构

4、单一的顶置式组合燃烧器

5、激冷、水浴式合成气冷却

6、气化段水冷壁设置温度测点

7、设置可视化火焰监测系统

8、可靠的DCS/ESD控制系统

9、自主知识产权、设备国产化

10、气化炉系列化

11、一站式服务模式（全生命周期服务）

适应性：

煤有褐煤、烟煤、无烟煤。煤矿开采出来的煤有大块、中块、小块、煤粉之分。每一品种、粒度的煤又有不同的结渣性、煤灰熔融性、灰熔点、冷强度、热裂性。

煤气化装置开车运行时间直接决定着煤化工项目的经济效益，一旦装置停车，一天就会给业主造成数十万元甚至数百万元的经济损失，因此选择一台优质的气化炉就是整个煤化工项目中至为关键的一步。

第一台长周期运行航天炉示范装置由航天长征化学工程股份有限公司和安徽晋煤中能化工股份有限公司（简称晋煤中能）合作建成，并于2008年10月开车运行。

目前，核心设备已实现全部国产化的航天炉有60余个项目、近150台航天炉签约落地，创造不间断运行489天的世界纪录，下面详细介绍国内投运的部分航天炉装置情况（篇幅有限仅盘点部分项目）：

安徽晋煤中能化工股份有限公司 15万吨甲醇采用航天炉加压粉煤气化，单炉日处理原煤750t，气化炉运行压力4.0MPa。项目于2006年l0月开工建设，2008年l0月气化炉一次投料开车成功。安徽晋煤中能化工20万吨合成氨原料路线改造工程仍然采用航天炉粉煤加压气化技术（简称二期航天炉装置），变换采用高水气比耐硫深度变换工艺。日处理原煤800t，气化炉设计运行压力4.0MPa。2009年项目开工建设，2012年1月4日气化炉开车运行。

河南永煤集团濮阳龙宇化工有限责任公司 15万吨甲醇装置采用航天炉气化，投煤750t/d，变换采用低水气比两段耐硫变换工艺，低温甲醇洗，干法精脱硫，低压甲醇合成。

新乡中新化工有限责任公司 30万吨甲醇装置采用航天炉气化，盘管式水冷壁气化炉，顶烧式单烧嘴。2台航天气化炉，气化压力4.0MPa,单炉投煤量720t/d。低水气比宽温耐硫部分变换工艺，大连理工低温甲醇洗，甲醇合成为管壳式等温型甲醇合成工艺，2011年开车。

山东鲁西化工集团 30万吨/年合成氨装置采用航天粉煤气化技术、Co-Mo系耐硫宽温变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、液氮洗气体精制、低压（15MPa）氨合成工艺。2011开车。

山东润银生物化工股份有限公司 30万吨合成氨装置采用航天炉粉煤加压气化技术、耐硫宽温变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、甲烷化等，12MPa氨合成工艺。2012年开车。

河南晋开化工投资控股集团有限责任公司120万吨/年煤制合成氨分2期建设，同时施工。项目气化全部采用HT-L粉煤加压气化技术(4台航天炉)，宽温耐硫变换，低温甲醇洗脱除CO₂，H₂S，液氮洗气体精制，18MPa氨合成，三床换热式轴径向合成塔。2012年开车。

安徽昊源化工集团有限公司 一期18万吨合成氨30万吨尿素采用HT—L粉煤加压气化技术，共两套航天炉，宽温耐硫变换、低温甲醇洗和液氮洗净化，15MPa氨合成工艺技术。2013年投产。二期工程设计仍为18万吨合成氨，30万吨尿素。原设计该项目与一期工艺相同，炉子规格为φ2800×3200mm。建设时，在原合成氨工艺基础上，新增1套低压甲醇装置，采取一头两尾模式。于2014年6月投入运行。此后三期安徽昊源30万吨合成氨、40万吨尿素、20万吨己内酰胺项目也使用航天炉。

宁夏宝丰能源集团 煤制烯烃项目利用宝丰能源循环工业基地一、二期焦炉废气、甲醇弛放气，通过航天炉干煤粉加压气化补碳，生产甲醇。采用大连化物所DMTO工艺生产60万吨烯烃。2014 年开车。此后宝丰多个煤化工项目依旧使用航天炉。

鄂尔多斯市亿鼎煤化工有限责任公司 30万吨/年合成氨、52万吨/年尿素项目，采用航天粉煤气化技术、卡萨利氨合成技术、斯纳姆氨汽提尿素技术，2015年开车。气化为两套3200/3800型航天粉煤气化装置。

晋煤集团天溪煤制油分公司 造气改造项目采用2×φ3.2m航天炉（4.0MPa）,盘管式水冷壁气化炉，顶烧式单喷嘴，粉煤干法进料，湿法除渣，替代原灰熔聚粉煤气化技术。2014年开车。

河北阳煤正元化工集团沧州正元化肥有限公司 60万t/a合成氨、80万t/a尿素和3亿立方米工业气体项目采用2套φ3200／3800型航天炉，投煤量1500t/h，正元公司自主开发的φ4000等温变换炉，大连理工低温甲醇洗脱硫、脱碳，正元自主研发的DN3000氨合成系统。2015年开车。

阳煤集团深州化工有限公司 22万吨乙二醇项目，采用2套航天炉生产合成气，开空的空分深冷分离CO，四川天一PSA分离氢，得到一氧化碳和氢气，湖北华烁，即五环联合体的乙二醇技术。2015年开车。

新疆中能万源化工有限公司 40万吨合成氨、60万吨尿素，采用HT-L粉煤加压气化炉（气化炉规格为3200/3800)、Co-Mo耐硫交换、大连理工低温甲醇洗气体净化、浙江杭氧公司液氮洗气体精制、凯洛格氨合成工艺、江苏晟宜环保科技有限公司“尾气循环法”硫回收等;尿素装置为斯纳姆氨汽提汽提工艺。2015年开车。

吉林长山化工有限公司 尿素生产装置节能降耗改扩建工程采用航天公司的HT-L粉煤加压气化技术，四段耐硫变换，大连理工半贫液循环低温甲醇洗，杭州中泰液氮洗，15MPa低压氨合成工艺，改进型二氧化碳汽提法尿素工艺，建设18万吨合成氨，30万吨尿素。2015开车。

四川泸天化股份有限公司 以四川古叙矿区煤炭为原料，建设4台直径3.2米的航天气化炉，煤制气规模与泸天化老厂44万吨/年甲醇装置和60万吨/年合成氨装置的需要原料气相匹配。2016年气化炉投运。

阳煤集团太原化工新材料有限公司 40万吨合成氨采用航天炉气化，低温甲醇洗、液氮洗工艺，瑞士卡萨利公司氨合成技术。2016年投产。

内蒙古伊泰化工有限责任公司 120万吨/年精细化学品示范项目采用6台粉煤气化炉加3台多元料浆水煤浆气化炉制合成气。合成气经过低温甲醇洗工艺净化后进行费托合成。航天炉投煤量为2000吨级。2017年6月开车。

河南骏化发展股份有限公司 30万吨/年合成氨采用2台Ф2800/Ф3200航天气化炉，首次使用一体化开工烧嘴。合成气经低温甲醇洗、变换、压缩以及合成等工艺合成氨。原料路线改造工程于2018年2 月开车成功。

黔西县黔希煤化工投资有限公司 30万吨/年煤制乙二醇采用3台2800/3200型航天炉煤气化，乙二醇合成采用高化学联合体CTEG合成气制乙二醇技术。东华科技总承包。项目于2011年开工，2018年5月投产。

靖远煤电清洁高效气化气综合利用（搬迁改造）项目 总投资54.25亿元，项目原料煤及燃料煤以靖远煤为主，设计生产规模为年产2×30万吨合成氨、2×35万吨尿素、10万吨甲醇、2.16亿m3(H2+co)、6万吨三聚氰胺、5万吨尿素硝铵溶液、5万吨液体c02、2500吨催化剂。项目采用2台2000吨级航天气化炉。目前正在建设中。

河南晋开延化公司60万吨合成氨80万吨尿素项目 2024年1月11日该项目气化装置航天炉吊装，60·80项目位于延津县产业集聚区北区（省定专业化工园区），占地945亩，总投资40亿余元，采用先进的煤气化及净化技术等国内外最前沿的工艺和设备实施建设，建成后将是目前同行业中技术和综合消耗水平最先进的生产装置之一，年可实现销售收入21.04亿元、利润4.09亿元，计划于2023年底开始运行。

山东联盟化工40万吨合成氨60万吨尿素项目 项目总投资29.26亿元，采用航天粉煤气化、低温甲醇洗和液氮洗技术对原固定床间歇制气实施改造。设计产能年产60万吨合成氨、20万吨甲醇、0.8亿立方氢气。项目对标国际先进，对气化工艺进行颠覆性改造，规划建设气化岛、原料煤仓等15个单体，将彻底淘汰之前44台常压气化炉，改用2台加压气化炉，投产使用后将完全实现自动化、智能化操作。

甘肃能化集团金昌低阶煤高效利用制氢及高浓度尿基复合肥项目 2023年5月17日开工，项目以当地高硫煤（沙岗煤矿1#矿的高硫煤）为原料，采用航天粉煤加压气化技术生产粗煤气，再经变换将一氧化碳变换为氢气，低温甲醇洗脱除其中的硫化物和二氧化碳，甲醇洗出口酸性气送硫回收单元生产硫磺，甲醇洗出口净化气经PSA制氢制取氢气产品。为平衡氢气，部分净化气经液氮洗精制并配氮，经压缩、低压氨合成工艺生产液氨，并进一步生产尿素，最终生产尿基复合肥。

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