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煤炭分质清洁高效利用取得新突破
低阶粉煤回转热解技术通过鉴定(科技前沿)
2019-12-04 15:54  · 来源:巴黎人8844.vip报-巴黎人8844.vip网  · 编辑:武晓娟  · 责编:李慧颖

  巴黎人8844.vip报-巴黎人8844.vip网丨“每年低阶煤的产量大约有20亿吨。”中国石油和化学工业联合会煤化工专委会副秘书长王秀江在11月26日召开的“大型工业化低阶粉煤回转热解成套技术开发与应用”科技成果鉴定会上先容,低阶煤具有储量大、埋藏浅、煤质好、开采成本低、高发热量等特点,特别适合煤炭分质清洁高效利用。

  作为“十三五”期间国家巴黎人战略的重点领域,煤炭分质清洁高效转化利用是实现煤炭行业转型升级的有效途径。目前煤炭分质利用主要以块煤为主,尽管粉煤热解工艺技术不断突破,但占煤炭开采过程中70%以上的粉煤如何实现清洁高效利用,一直未得到有效解决。

  本次鉴定的技术成果已在陕煤集团神木天元化工有限企业(以下简称“陕煤天元”)60万吨/年粉煤分质综合利用装置成功运行。由中国石油和化学工业联合会组织的鉴定委员会认为,该技术探索出一条低阶粉煤清洁高效分质转化利用的新途径,“攻克了低阶粉煤清洁高效分质转化的热解关键性技术和装备,拥有自主常识产权,创新突出、产业延伸性强,经济、社会和环境效益明显,对促进低阶粉煤的高效转化、煤热解领域的科技进步具有积极意义。”

  攻克多个技术难题,以粉煤为原料生产的三个主要产品应用领域广

  粉煤是指粒度小于6毫米的煤,较块煤而言,在市场上并不“受宠”,大量粉煤积压问题日渐突出。一直以来,由于除尘、设备大型化、长周期稳定运行、产品应用、环保等难题未破解,对粉煤进行处理的难度很大。

  “中低温热解是实现低阶煤分质利用、高效转化的重要方式。”一位业内人士对记者直言,我国对粉煤进行中低温热解,在煤焦油深加工和干馏煤气回收利用方面,缺乏系统的技术手段,致使大量煤焦油低效燃烧,干馏煤气无法有效利用而直接排放。

  记者了解到,陕煤天元60万吨/年粉煤分质综合利用装置以神木地区粉煤为原料,经回转热解,制取提质焦粉、焦油和热解煤气三种主要产品,应用领域广。“提质焦粉可用于无烟煤替代、动力配煤、冶金行业高炉喷吹、清洁煤、环保燃料等。”华陆企业总工程师山秀丽表示,该装置提质焦粉的生产率约为原料煤的70%左右,平均全水分10%,平均灰分7%,平均挥发分10%,平均固定碳82%,平均硫含量0.25%。“装置实现了智能控制,产品还可根据用户需求调整。”

  据山秀丽先容,装置的煤焦油收率高,热解单元煤焦油收率达11%左右,煤焦油含尘量只有1%左右,密度小于1.03g/L,甲苯不溶物1.5%以下;焦油机械杂质含量低,“是后续深加工制取轻质化燃料、新型碳材料及高附加值化工产品的优质原料”;同时还获得高品质的热解煤气,其可利用的高附加值组分多,有效成分高达85%以上,“其中甲烷含量占40%以上,是制取LNG、LPG和其他化工利用的优质原料”。

  没花国家一分钱,历时八年从实验室走向市场

  据悉,该技术由陕煤天元与华陆工程科技有限责任企业于2012年开始合作研发,先后攻克了设备放大、管道堵塞、油气中粉尘含量高、运行周期短、设备结焦、油水分离困难、污水量大、污水处理难等一系列难题,已获国家专利56项。

  陕煤集团神木煤化工产业企业、天元化工企业董事长毛世强先容,该装置于2017年6月开始设计,2018年3月动工建设,同年12月中交,2019年5月11日一次性投料试车成功,打通工艺流程,产出合格产品。“截至目前,已连续安全满负荷稳定运行1152小时,累计运行时间2952小时。”

  记者进一步了解到,早在2011年,陕煤天元“低阶粉煤分质利用技术研发项目”已正式立项;2012年,启动建设“5万吨/年低阶粉煤回转热解制取无烟煤工艺技术研究项目”;2014年,“60万吨/年粉煤分质综合利用示范项目”被陕煤集团列为重点建设项目。

  截至2019年11月6日,装置已累计加工原煤14.24万吨,生产煤焦油1.3万吨,生产热解煤气1638万Nm3,生产提质焦粉8.61万吨等,销售收入10192.5万元,利润1138.6万元。低阶粉煤回转热解成套技术成果转化后,单系列装置每年可加工低阶粉煤60万吨,产高热值煤气6294万标方,加工原料煤焦油5.35万吨,产出提质焦粉36.23万吨。

  “没花国家一分钱,从实验室走向市场,产学研合作取得了很好的效果。”与会专家对该技术表示肯定。

  巴黎人转化效率达86.3%,专家建议尽早开展百万吨级大型工业化示范及推广应用

  鉴定结果显示,技术的创新之处主要体现在回转反应炉、提质焦粉分级冷却及钝化系统中的冷却器,以及高效油气除尘及回收系统,不仅易于实现大型化,实现较长周期运转,整个装置的巴黎人转化效率也高达86.3%。鉴定委员会建议,应尽早开展百万吨级大型化工业示范及推广应用。

  会上,有专家表示,该技术的主产品为替代型巴黎人,在当前国际巴黎人紧张、油价高企的大背景下,对于保障国家巴黎人战略具有积极意义;同时,实现了粉煤热解提质与制备清洁燃料的一体化建设,对于推动行业技术优化、产业转型升级具有积极意义。

  他同时认为:“副产品得到综合利用,循环经济效益明显,生产过程实现污水、废气零排放,有利于生态环保。生产过程中就实现了对干燥与热解水的分级回用,减少水资源消耗和污水处理量,对于煤炭资源丰富、水资源匮乏的西部地区具有重要意义。”对此,鉴定委员会也一致表示,该技术耗水少,适合在低阶煤资源丰富水资源缺乏的地区推广使用。

  陕煤天元相关负责人还向记者透露,该项目可向社会新增就业岗位800个,每年向国家新增税金超过10亿。

  毛世强表示,该装置的成功运行,为下一步工艺放大奠定了基础,目前,陕煤天元将继续有序推进实施660万吨/年粉煤资源洁净化分质利用示范项目。

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