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绿色煤化,我国首个单系列百万吨级低阶粉煤快

2019-10-29 04:38栏目:国内热点

如何在传统煤炭实现转化的同时,把煤炭“吃干榨净”,既创造巨大的经济效益,又能达到绿色环保?11月9日,陕煤集团给出了一条新的途径。陕煤集团陕北矿业公司每年转化120万吨低阶粉煤快速热解工业示范项目开工建设。这是我国首个单系列百万吨级粉煤热解工业示范装置。

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我国煤炭资源约占化石能源总量的94%,分质利用可实现转化过程清洁高效、产品优质多元、资源价值*大化,是构建现代煤化工产业链,实现煤炭绿色转化的必然要求和大势所趋。 分质利用以热解为核心 煤炭分质利用能够充分发挥煤炭资源特点与优势,通过热解将煤转化为洁净焦、煤焦油及热解气等,同时对污染物进行集中脱除,进而根据3种产物的特性进行深加工利用,实现煤炭资源的清洁化与高附加值化。 通过分质转化,煤中60%的硫、30%的氮被集中脱出与处理,所得洁净焦具有低硫、低氮、低挥发分等特点,核心指标优于或接近无烟煤。一次PM2.5排放量降低90%以上,SO2排放量降低50%以上,多环芳烃降低95%以上,减霾效果非常显著。同时分质转化又是一种简约的煤制油和煤制化学品方法,以较低的能耗得到60%~70%的高热值洁净焦、15%~20%的高附加值煤焦油以及煤气。若原煤处理量达到10亿吨,其初级产物中洁净焦替代传统燃料效率可提高10%以上,污染物减量约40%,同时可得到约1亿吨的煤焦油和1000亿标准立方米的高热值煤气。 煤炭分质利用以热解为核心,包括高温热解、中低温热解以及热解/焦化烟气的深度净化。高温热解需要拓宽原料范围,调整产品结构,盘活过剩产能;中低温热解有待突破关键技术瓶颈,实现大规模产业化,递增增量;针对热解/焦化烟气特点,开发配套脱硫脱硝技术,实现烟气的深度净化。 中低温热解瓶颈在分离 目前,高温热解面临的瓶颈包括产能过剩严重,能效转化率低;原料适应性差、产品结构简单;精细加工程度和产品附加值低等。中低温热解,虽然在原料适用性、产品经济性上具有优势,有助于煤炭资源高附加值转化,目前也已实现产业化,但存在单炉规模小、原料粒径范围窄、系统能效低、环保措施不到位等问题,制约了大规模产业化。 近年来,国内从事粉煤热解研究的开发单位开展了不同规模、多种炉形的试验研究,但尚未实现大规模工业化连续稳定运行,其面临的共性关键技术难题为热解油、气、尘的在线分离。要在粉煤中低温热解技术取得突破,可重点攻关气固分离瓶颈,实现过程精密控制,完成热解由粗放生产向现代煤化工的转变。 近年来,陕煤化集团与国内相关科研单位合作开发了一系列新型、高效的粉煤低温热解技术,被誉为“陕煤化版煤制油”。譬如建成的60万吨/年粉煤固体热载体快速热解工业化示范装置,目前正在进行试生产;利用自主研发的煤焦油全馏分加氢技术,建成的12万吨/年低温煤焦油全馏分加氢工业化示范装置运行稳定,生产负荷超过95%,C3以上液体产品收率达到98.3%,能源转化效率达92.71%。 低阶煤清洁转化是方向 从煤炭结构分析,低阶煤占我国煤炭探明储量的55%以上。以中低温热解为核心的分质利用已成为低阶煤清洁高效转化的*佳途径。首批国家重点研发计划在煤炭利用领域仅设置一个专项,即“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”。由陕西煤业化工集团牵头、联合国内相关单位申报的"煤热解气化分质转化制清洁燃气关键技术研究"项目,针对低阶煤清洁高效转化过程的共性关键难题展开攻关。 近年来,陕煤化集团低阶煤热解技术开发取得阶段性成果。其中低阶粉煤气固热载体双循环快速热解技术以粉煤为原料进行低温快速热解,用于生产清洁半焦、高品质焦油和煤气等产品,焦油收率可达17.11%(同基准葛金焦油收率的150%以上),能源转换效率80.97%。今年8月,2万吨/年低阶粉煤气固热载体双循环快速热解技术工业试验项目经中国石油和化学工业联合会鉴定,达到国际*水平,以该技术为核心的百万吨级工业示范项目正在积极筹备。 低阶煤带式炉气化—热解一体化工业化成套技术,是以25mm以下末煤为原料,通过中低温分级热解和粉焦或粉煤常压气化有机耦合,在中低温条件下(500℃~700℃)提取煤中有机挥发组分,并制备煤焦油、半焦、热解煤气的成套新技术。该技术具有能源利用效率高、热解焦油收率高(同基准葛金焦油收率92.6%)、热解气品质好(有效气含量大于80%)、热解半焦品质优、产生废水少等优点,目前已完成万吨级工业化试验。 “十三五”期间,陕煤化集团在陕北能源化工基地规划了三大煤炭分质高效转化集群项目,提出了低阶煤分质清洁高效转化多联产路线,转化总规模将达3000万吨/年以上。

该项目装置包括每年120万吨粉煤快速热解、每年30万吨煤焦油转化、每小时4万立方米制氢能力、每年4000吨硫黄回收能力。项目总投资29亿元,预计2019年10月建成投产后可实现年销售收入14亿元。陕煤集团副总经理尚建选表示,该项目既是对自主研发技术的工业化转化,更是煤炭分质利用关键技术的大型化示范,将对我国煤炭分质转化和煤化工绿色循环发展产生深远影响。

在深入贯彻落实党的十九大精神之际,11月9日,陕煤集团陕北矿业公司120万吨/年低阶粉煤快速热解工业示范项目开工。

据了解,陕煤集团依托国家能源煤炭分质清洁转化重点实验室,自主研发了低阶粉煤快速热解技术。利用该技术,粉煤在1秒至2秒内就可完成热解反应,能源转换效率达到80.97%,煤焦油产率达到17.11%。不但煤焦油产率高、半焦产品更加洁净,而且加氢石脑油芳潜含量50%以上。去年9月,该技术通过中国石化工业联合会组织的科技成果鉴定。

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我国首个单系列百万吨级粉煤热解工业示范项目实现煤炭“吃干榨净”,将产生积极的经济和环保效益。据业内专家介绍,榆林地区年产5亿吨煤炭中若有3亿吨进行分质转化,可生产5000万吨油品、近1.5亿吨清洁散烧燃料,将促进我省煤炭产业实现质的飞跃。

陕煤集团党委书记、董事长杨照乾和榆林市市长尉俊东共同启动项目建设。这是目前我国首个单系列百万吨级粉煤热解工业示范装置,也是陕煤集团科研机制的创新实践成果。

陕煤集团董事长杨照乾表示,到“十三五”末,陕煤集团优质煤炭占比可达94%,集团将依托自主低阶粉煤快速热解技术,大力发展能源清洁利用,为我国煤炭产业的转型升级提供更多的探索经验。

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责任编辑:秋雨 审核:岐山

项目承担建设单位陕北矿业公司党委书记、董事长李强林介绍,该项目包括120万吨/年粉煤快速热解、30万吨/年煤焦油悬浮床加氢、4万立方/小时制氢、4000吨/年硫磺回收等装置,由上海胜帮科技有限公司负责设计。项目总投资29亿元,预计2019年10月建成投产后可实现年销售收入14亿元。

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陕煤集团副总经理尚建选表示,该项目既是对自主研发技术的工业化转化,更是煤炭分质利用关键技术的大型化示范,对于快速推进陕煤集团在榆林大型煤炭分质转化高端化工材料工业园的建设意义重大。希望陕北矿业与技术、设计、装备、施工、监理等各方团结协作,把项目建成国内一流的煤化工绿色循环产业项目,确保早日建成达效。

据了解,陕煤集团依托国家能源煤炭分质清洁转化重点实验室,自主研发出低阶粉煤快速热解技术,并在榆林建成2万吨/年工业试验装置,累计运行时间超过2000小时。去年9月通过中国石化联合会组织的现场72小时标定和由中国工程院谢克昌、倪维斗、杨启业等院士专家技术鉴定会的科技成果鉴定,结论为该技术创新性强,总体达到国际领先水平。该技术通过秒级热解反应,能源转换效率80.97%,焦油产率17.11%,达同基准葛金焦油产率的155%。不但焦油产率高、半焦产品洁净,而且加氢石脑油芳潜含量50%以上。不仅如此,通过120万吨/年低阶粉煤快速热解工业示范项目重质煤焦油悬浮床加氢技术的工业化应用,在工业规模层次上进一步验证技术的可行性,对重质焦油加工意义重大。

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业内专家认为,榆林地区年产5亿吨煤炭中若有3亿吨进行分质转化,将可生产5000万吨油品、近1.5亿吨清洁散烧燃料,煤炭产业将实现质的飞跃。

陕煤集团党委书记、董事长杨照乾说,到“十三五”末,陕煤集团优质煤炭占比可达94%,煤炭将成为陕煤绝对优势产业,企业将抓住创新型国家建设机遇,依托具有国际先进水平的自主低阶煤快速热解分质转化技术,大力发展新型能源清洁利用产业,纾解环保制约,延伸产品链、提升价值链,为打造百年“名企”奠定坚实基础。

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