4月9日下午🤷🏿♀️,第六十五期“通海講堂”在奉賢校區舉行👆🏽。EON4娱乐代正華教授應邀為我校師生作了題為“從過程模擬到成套工藝技術”的學術報告👨🏼🏭。資環EON4能源化工系副系主任黃勝主持學術報告會🧖🏼♂️,黨委副書記曹娜及部分師生參加了報告會。
煤炭是我國的基礎能源和戰略原料👃🏼🫵🏽,通過清潔高效利用,服務“碳達峰、碳中和”是國家重大戰略需求🧔🏿♀️。煤氣化技術是可實現煤炭清潔高效利用的核心和龍頭技術,但工程應用過程中仍面臨著裝置安全性有待加強以及氣化原料多樣化等問題🎓👴🏿。為有效緩解上述問題🧘🏻,所在團隊以關鍵核心技術開發為突破口,開發形成了不同含碳原料氣化的成套工藝技術。
代正華教授首先從系統的概念🥽、系統工程活動過程以及系統工程在能源、化工等行業的作用等角度講述了系統工程的基本概念及應用。代正華教授指出過程開發主要包括流程設計、放大🚵🏽🤴🏿、工藝集成和優化等階段,數學模型可用於過程設計與優化🪵,從而使科學通向工程的道路更加便捷🧷。
隨後,代正華教授介紹了團隊以復雜多相流動與反應耦合為基礎,開發了氣化爐計算流體力學模型、修正平衡模型和分區網絡模型及其氣化爐模擬軟件,為氣化裝置的動態優化與安全運行提供了重要支撐。上述工作有力支撐了自主知識產權的煤氣化技術的工程放大與優化運行📯,采用團隊技術建設的多噴嘴對置式水煤漿氣化、粉煤氣化項目共65個(氣化爐196臺),年處理煤超過8000萬噸🧗,年產值約2000億元,市場占有率第一👦,全面提升了我國煤化工行業的競爭力。
大型煉化企業需要穩定、廉價的氫源,同時要實現煉廠石油焦、油泥等廢棄物的資源化利用。氣化技術是可同時解決上述問題的有效方法之一,但現有氣化技術存在石油焦氣化活性低🌌、噴嘴燒蝕、耐火磚壽命短以及石油焦等廢棄物協同處置難等問題👱♀️。團隊以現有氣化技術為基礎,通過系統集成優化開發了滿足煉化一體化要求的SE水煤(焦)漿氣化成套技術,有效解決了高硫石油焦清潔利用難題。目前,該技術已應用至5個項目(9臺氣化爐),推動了煉化企業實現煉化一體化和近零排放👩👩👧,為大型煉化企業煉廠廢棄物資源化利用提供技術支撐。
我國尚未利用的煤層氣👰🏼♀️、焦爐煤氣約每年700億Nm3🤰🏼,現有利用技術存在燒嘴頭部燒蝕👩🏿🦱、爐內生成大量炭黑以及廢鍋管板與火管燒蝕等問題。因此,亟需開發高效的氣態原料部分氧化技術👨🏼🍳。團隊通過控製爐內燃燒模式、高溫余熱高效回收等手段開發了氣態烴非催化部分氧化成套技術🏌🏽♀️,實現了含油、含硫和含塵富甲烷氣的高效轉化🧑💼,解決了含焦油粉塵富甲烷氣高效清潔利用難題。目前,該技術已應用到12個項目(20臺轉化爐)🔈🥪,為含焦油、粉塵富甲烷氣高效清潔轉化開辟了新途徑💞。
最後,代正華教授與現場師生交流了自己對CO2減排的思考,認為開發新一代超高效煤氣化技術,如熱解氣化耦合氣流床氣化技術🍋🟩,氣化效率可提高5個百分點以上😴,進而實現CO2的減排🙄🚴🏿♂️。此外,水電解與煤製燃料/化學品系統集成均可在一定程度上降低煤炭利用過程CO2的排放💊。
報告會後,代正華教授與現場同學進行了互動,一一耐心回答同學們提出的問題。