在日前于美國賓西法尼亞州舉行的國際匹茲堡煤炭會(huì)議潔凈煤示范與商業(yè)化應(yīng)用分會(huì)上，美國南方電力公司負(fù)責(zé)人宣布：世界首套基于TRIG（輸運(yùn)床）氣化技術(shù)的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）示范電廠實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。這到底是一個(gè)什么樣的煤氣化技術(shù)？有什么亮點(diǎn)值得我們借鑒？為我國煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用帶來什么啟示？中國化工報(bào)記者進(jìn)行了采訪。 　
　　多項(xiàng)之最引領(lǐng)全球 　
　　隸屬于美國南方電力下屬密西西比電力公司（MPC）的Kemper清潔煤電項(xiàng)目，位于美國密西西比州Kemper縣境內(nèi)，是目前世界最大的以空氣為氣化劑的煤氣化裝置，也是全球最大以褐煤為原料的IGCC項(xiàng)目，還是全球首個(gè)通過合成氣冷卻器產(chǎn)生過熱蒸汽用于發(fā)電的項(xiàng)目，全球首個(gè)以空氣氣化的煤基合成氣進(jìn)行水煤氣變換后脫硫脫除CO2再進(jìn)燃機(jī)發(fā)電，且總體運(yùn)行狀況良好的IGCC電廠。
　　　據(jù)介紹，該項(xiàng)目以當(dāng)?shù)刎S富的褐煤為原料，設(shè)計(jì)發(fā)電功率為830兆瓦，最大上網(wǎng)電量582兆瓦。其中發(fā)電島采用2拖1 （2臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電偶聯(lián)1臺(tái)蒸汽輪機(jī)發(fā)電）的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電模式。褐煤經(jīng)TRIG技術(shù)氣化后產(chǎn)生的合成氣100%作為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的燃料，使密西西比電力公司實(shí)現(xiàn)火電燃料多元化。 　
　　電廠氣化島的核心裝置為2套TRIG氣化爐，以空氣—蒸汽作為氣化劑。TRIG氣化技術(shù)是美國南方公司、KBR公司、美國能源部三方，在位于美國阿拉巴馬州威爾遜維爾市的電力系統(tǒng)開發(fā)研究中心（PSDF）中試試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上，歷經(jīng)20余年聯(lián)合攻關(guān)開發(fā)的針對(duì)褐煤高效氣化的大型工業(yè)流化床氣化技術(shù)。截至2017年6月底，氣化爐已累計(jì)運(yùn)行224天。
　　氣化技術(shù)亮點(diǎn)多多 　
　　據(jù)悉，IGCC電廠采用的TRIG氣化是一種典型的加壓、循環(huán)流化床氣化技術(shù)，該技術(shù)源于石化工業(yè)中的FCC裝置，氣化壓力4.482MPa，氣化溫度996.11℃，單臺(tái)氣化爐投煤量200噸/時(shí)，氣化爐總碳轉(zhuǎn)化率可大于98wt%。 TRIG技術(shù)具有原料煤適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，與現(xiàn)有的純氧氣流床氣化技術(shù)相比，氣化效率更高。尤其以褐煤等低階煤為氣化原料時(shí)，優(yōu)勢(shì)更加明顯。以TRIG技術(shù)為IGCC的氣化龍頭，褐煤最終被轉(zhuǎn)化為含CO、H2、CH4、CO2、N2、H2O與少量NH3及含硫化合物的合成氣，使SO2、NOx、粉塵、汞、CO排放大幅減少。
　　該項(xiàng)目的另一突出特點(diǎn)是捕集并銷售CO2。項(xiàng)目單獨(dú)設(shè)計(jì)了捕集率為65%的CO2回收裝置，采用世界最大的2臺(tái)CO2壓縮機(jī)，CO2出口壓力達(dá)12.203MPa；捕集的CO2通過管輸方式外售可以在EOR領(lǐng)域應(yīng)用，也可用于油田驅(qū)油提高原油采收率。IGCC電廠CO2排放與以天然氣為原料的聯(lián)合循環(huán)電廠相當(dāng)。PSDF也因此已成為美國CO2捕獲封存技術(shù)研究中心。 　
　　該項(xiàng)目還采用了當(dāng)前世界最大的Selexol酸性氣體脫除系統(tǒng)，節(jié)能減排效果明顯。IGCC電廠除發(fā)電外，還副產(chǎn)液氨、硫酸、CO2，其中硫酸年產(chǎn)量為13.9萬噸、液氨為1.75萬噸、CO2為300萬噸。通過下游的合成氣轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、合成氣凈化系統(tǒng)，該項(xiàng)目所產(chǎn)粗合成氣中所含的污染物如氯化物、NH3、硫化氫等幾乎100%去除；在蒸汽/CO比值為1.7的低值下進(jìn)行水煤氣變換反應(yīng)操作，遠(yuǎn)低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 　
　　示范效應(yīng)值得期待 　
　　據(jù)美國南方公司負(fù)責(zé)人透露，南方電力公司將向美國能源部提交一份報(bào)告，詳細(xì)闡述Kemper的IGCC項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試、運(yùn)行中積累的經(jīng)驗(yàn)，力推Kemper模式將來在天然氣價(jià)格較高或者有碳捕集技術(shù)應(yīng)用的地區(qū)進(jìn)行大范圍推廣，并確保取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 　
　　“Kemper的IGCC項(xiàng)目成功運(yùn)行，取得了非常明顯的示范效果。其中氣化島的核心——TRIG氣化爐成功滿負(fù)荷運(yùn)行，產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的合格燃料合成氣。這個(gè)項(xiàng)目在調(diào)試及運(yùn)行過程中積累的經(jīng)驗(yàn)，為將來IGCC發(fā)展及其他煤基多聯(lián)產(chǎn)發(fā)揮了意義非凡的示范作用，應(yīng)用效果值得期待。”陜西延長石油集團(tuán)首席煤化工專家李大鵬告訴記者�！�
　　據(jù)悉，我國首個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綠色煤電項(xiàng)目——華能天津25萬千瓦IGCC電廠示范工程，采用自主開發(fā)的兩段式干粉煤氣化技術(shù)。TRIG氣化技術(shù)與之相比既有相似點(diǎn)又有區(qū)別。 　
　　李大鵬認(rèn)為，延長石油自主開發(fā)的煤提取煤焦油與制取合成氣一體化（CCSI）技術(shù)，與該技術(shù)也有異曲同工之妙。CCSI既可以將煤炭高效轉(zhuǎn)化成工業(yè)燃?xì)饣蚝铣蓺�、低溫煤焦油產(chǎn)物，再做高附加值的油品、化工產(chǎn)品，也可與綠色發(fā)電及供熱結(jié)合起來，構(gòu)建新型的煤油電化熱多聯(lián)產(chǎn)模式，已列入國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃�！�
　　據(jù)介紹，投煤量3600噸/天的CCSI工業(yè)裝置成套技術(shù)工藝包已編制完成，準(zhǔn)備在陜西榆林建設(shè)工業(yè)化示范裝置，同時(shí)緊鑼密鼓為某火電企業(yè)準(zhǔn)備實(shí)施技術(shù)改造。