已建成6萬噸/年工業(yè)示范裝置
近日,中國(guó)石油大學(xué)(華東)與濟(jì)南黃臺(tái)煤氣爐有限公司合作共同完成的“固態(tài)排渣的Y型氣流床高溫分區(qū)氣化技術(shù)研發(fā)與示范”項(xiàng)目在北京通過了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。鑒定委員會(huì)認(rèn)為,該技術(shù)具有碳轉(zhuǎn)化率高、節(jié)水節(jié)能等特點(diǎn),總體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
該項(xiàng)目成果取得了三項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新:一是開展了煤化學(xué)族組分理化性質(zhì)、熱反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)研究,將煤結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性研究從宏觀水平提升到分子水平,開創(chuàng)基于化學(xué)族組成的分子煤化學(xué)新研究體系,為按“燃料和原料”雙屬性進(jìn)行煤炭清潔高效利用奠定理論基礎(chǔ)。二是基于煤高溫?zé)峤鈸]發(fā)物和半焦的結(jié)構(gòu)與氣化差異性,提出了直噴氣化和旋流氣化相耦合的氣流床高溫分區(qū)強(qiáng)化氣化理念,發(fā)明煤粉Y型氣流床高溫分區(qū)氣化工藝及其裝備技術(shù),破解了氣流床氣化高灰渣比的共性難題。三是實(shí)現(xiàn)干法排渣、灰渣分離和分段取熱的氣流床合成氣分級(jí)冷卻與分離的技術(shù)路線,通過Y型氣流床氣化、下行床高溫激冷和流化床冷卻換熱耦合等,形成Y型氣流床清潔高效氣化成套技術(shù),破解了氣流床氣化高耗水、含鹽廢水和黑水難處理、氣化灰渣難利用的共性問題。
該項(xiàng)目在濟(jì)南黃臺(tái)煤氣爐有限公司完成了工業(yè)示范,已建成6萬噸/年工業(yè)示范裝置。裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,該裝置的焦渣反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)20倍以上,碳轉(zhuǎn)化率不小于99%、節(jié)水不小于90%、節(jié)能不小于30%,灰渣比降至1∶6,氣化渣含碳不大于0.1%。目前,項(xiàng)目組正與山東能源集團(tuán)合作,改造建設(shè)30萬噸/年裝置,有望為煤化工提供變革性合成氣制備技術(shù)。
據(jù)了解,氣化是煤炭清潔高效利用的龍頭技術(shù),但現(xiàn)有氣化技術(shù)將煤炭視作單一物質(zhì),致使氣流床氣化通過高苛刻條件以提高碳轉(zhuǎn)化率,流化床氣化采用低成本操作但效率降低。氣流床氣化是目前煤化工行業(yè)應(yīng)用最廣的主流技術(shù),但普遍存在高灰渣比、高耗水、高耗能、高污染等共性問題。