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低階粉煤回轉熱解技術通過鑒定(科技前沿)—中國能源
作者:dqgzb  來源:本站  發表時間:2019-12-10 10:46:46  點擊:464

“每年低階煤的產量大約有20億噸!敝袊秃突瘜W工業聯合會煤化工專委會副秘書長王秀江在11月26日召開的“大型工業化低階粉煤回轉熱解成套技術開發與應用”科技成果鑒定會上介紹,低階煤具有儲量大、埋藏淺、煤質好、開采成本低、高發熱量等特點,特別適合煤炭分質清潔高效利用。

作為“十三五”期間國家能源戰略的重點領域,煤炭分質清潔高效轉化利用是實現煤炭行業轉型升級的有效途徑。目前煤炭分質利用主要以塊煤為主,盡管粉煤熱解工藝技術不斷突破,但占煤炭開采過程中70%以上的粉煤如何實現清潔高效利用,一直未得到有效解決。

本次鑒定的技術成果已在陜煤集團神木天元化工有限公司(以下簡稱“陜煤天元”)60萬噸/年粉煤分質綜合利用裝置成功運行。由中國石油和化學工業聯合會組織的鑒定委員會認為,該技術探索出一條低階粉煤清潔高效分質轉化利用的新途徑,“攻克了低階粉煤清潔高效分質轉化的熱解關鍵性技術和裝備,擁有自主知識產權,創新突出、產業延伸性強,經濟、社會和環境效益明顯,對促進低階粉煤的高效轉化、煤熱解領域的科技進步具有積極意義!

攻克多個技術難題,以粉煤為原料生產的三個主要產品應用領域廣

粉煤是指粒度小于6毫米的煤,較塊煤而言,在市場上并不“受寵”,大量粉煤積壓問題日漸突出。一直以來,由于除塵、設備大型化、長周期穩定運行、產品應用、環保等難題未破解,對粉煤進行處理的難度很大。

“中低溫熱解是實現低階煤分質利用、高效轉化的重要方式!币晃粯I內人士對記者直言,我國對粉煤進行中低溫熱解,在煤焦油深加工和干餾煤氣回收利用方面,缺乏系統的技術手段,致使大量煤焦油低效燃燒,干餾煤氣無法有效利用而直接排放。

記者了解到,陜煤天元60萬噸/年粉煤分質綜合利用裝置以神木地區粉煤為原料,經回轉熱解,制取提質焦粉、焦油和熱解煤氣三種主要產品,應用領域廣!疤豳|焦粉可用于無煙煤替代、動力配煤、冶金行業高爐噴吹、清潔煤、環保燃料等!比A陸公司總工程師山秀麗表示,該裝置提質焦粉的生產率約為原料煤的70%左右,平均全水分10%,平均灰分7%,平均揮發分10%,平均固定碳82%,平均硫含量0.25%!把b置實現了智能控制,產品還可根據用戶需求調整!

據山秀麗介紹,裝置的煤焦油收率高,熱解單元煤焦油收率達11%左右,煤焦油含塵量只有1%左右,密度小于1.03g/L,甲苯不溶物1.5%以下;焦油機械雜質含量低,“是后續深加工制取輕質化燃料、新型碳材料及高附加值化工產品的優質原料”;同時還獲得高品質的熱解煤氣,其可利用的高附加值組分多,有效成分高達85%以上,“其中甲烷含量占40%以上,是制取LNG、LPG和其他化工利用的優質原料”。

沒花國家一分錢,歷時八年從實驗室走向市場

據悉,該技術由陜煤天元與華陸工程科技有限責任公司于2012年開始合作研發,先后攻克了設備放大、管道堵塞、油氣中粉塵含量高、運行周期短、設備結焦、油水分離困難、污水量大、污水處理難等一系列難題,已獲國家專利56項。

陜煤集團神木煤化工產業公司、天元化工公司董事長毛世強介紹,該裝置于2017年6月開始設計,2018年3月動工建設,同年12月中交,2019年5月11日一次性投料試車成功,打通工藝流程,產出合格產品!敖刂聊壳,已連續安全滿負荷穩定運行1152小時,累計運行時間2952小時!

記者進一步了解到,早在2011年,陜煤天元“低階粉煤分質利用技術研發項目”已正式立項;2012年,啟動建設“5萬噸/年低階粉煤回轉熱解制取無煙煤工藝技術研究項目”;2014年,“60萬噸/年粉煤分質綜合利用示范項目”被陜煤集團列為重點建設項目。

截至2019年11月6日,裝置已累計加工原煤14.24萬噸,生產煤焦油1.3萬噸,生產熱解煤氣1638萬Nm3,生產提質焦粉8.61萬噸等,銷售收入10192.5萬元,利潤1138.6萬元。低階粉煤回轉熱解成套技術成果轉化后,單系列裝置每年可加工低階粉煤60萬噸,產高熱值煤氣6294萬標方,加工原料煤焦油5.35萬噸,產出提質焦粉36.23萬噸。

“沒花國家一分錢,從實驗室走向市場,產學研合作取得了很好的效果!迸c會專家對該技術表示肯定。

能源轉化效率達86.3%,專家建議盡早開展百萬噸級大型工業化示范及推廣應用

鑒定結果顯示,技術的創新之處主要體現在回轉反應爐、提質焦粉分級冷卻及鈍化系統中的冷卻器,以及高效油氣除塵及回收系統,不僅易于實現大型化,實現較長周期運轉,整個裝置的能源轉化效率也高達86.3%。鑒定委員會建議,應盡早開展百萬噸級大型化工業示范及推廣應用。

會上,有專家表示,該技術的主產品為替代型能源,在當前國際能源緊張、油價高企的大背景下,對于保障國家能源戰略具有積極意義;同時,實現了粉煤熱解提質與制備清潔燃料的一體化建設,對于推動行業技術優化、產業轉型升級具有積極意義。

他同時認為:“副產品得到綜合利用,循環經濟效益明顯,生產過程實現污水、廢氣零排放,有利于生態環保。生產過程中就實現了對干燥與熱解水的分級回用,減少水資源消耗和污水處理量,對于煤炭資源豐富、水資源匱乏的西部地區具有重要意義!睂Υ,鑒定委員會也一致表示,該技術耗水少,適合在低階煤資源豐富水資源缺乏的地區推廣使用。

陜煤天元相關負責人還向記者透露,該項目可向社會新增就業崗位800個,每年向國家新增稅金超過10億。

毛世強表示,該裝置的成功運行,為下一步工藝放大奠定了基礎,目前,陜煤天元將繼續有序推進實施660萬噸/年粉煤資源潔凈化分質利用示范項目。

 

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