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低阶粉煤回转热解技术国际领先

日期: 2019-11-27
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低阶粉煤回转热解技术国际领先

    11月26日,陕煤集团神木天元化工有限公司与华陆工程科技有限责任公司合作研发的“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,在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。专家认为该技术攻克了煤低温热解领域粉煤清洁高效分质转化利用的关键性技术和装备,完全拥有自主知识产权,创新性和产业延伸性强,经济、社会和生态效益优势显著,对于促进我国低阶粉煤高效转化、煤热解行业科技进步具有积极意义,整体技术达到国际领先水平。

低阶粉煤回转热解技术国际领先

    鉴定委员会由中国工程院院士谢克昌、杨启业、倪维斗,中国科学院院士李洪钟及石油和化学工业规划院党委书记顾宗勤、中科院山西煤化所原所长、研究员王建国等9位专家组成。

    鉴定结果表明,该装置生产的煤焦油水分含量在0.5%以下,密度小于1.03g/L,甲苯不溶物1.5%以下,煤气热值7200Kcal/Nm3以上,甲烷含量40%以上,有效成份超过85%。提质焦粉平均全水分10%,平均灰份7%,平均挥发份10%,平均固定碳82%,平均硫含量0.25%。

    鉴定委员会认为,低阶粉煤清洁高效分质转化利用是我国的重大课题,该技术成果突破了粉煤高效利用难度大的技术难题,探索出一条低阶粉煤高效分质转化新途径,资源综合利用和经济效益优势显著,建议尽早开展百万吨级大型工业化示范及推广应用。

低阶粉煤回转热解技术国际领先

    中国石化联合会副会长周竹叶表示,近年来我国现代煤化工技术不断突破,该技术为低阶粉煤清洁高效利用开辟了新路,应加快成果转化应用,发挥示范项目带动作用。

    据了解,神木天元和华陆科技经过8年研究攻关研发的低阶粉煤回转热解技术,原料适用性强,适合粒度为0-30mm之间的粉状褐煤、长焰煤、弱黏煤、不黏煤等高挥发分煤种,采用回转反应炉低温热解等新技术,并通过工艺创新组合,主要产品为提质焦粉、煤焦油和煤气。其中回转反应炉为该技术的核心设备,易于实现大型化;高效油气除尘及回收系统采用多级除尘工艺,效果良好,具有原创性。同时,该技术装置热循环利用率高,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。

低阶粉煤回转热解技术国际领先

    陕西省能源局、榆林市发改委、工信局有关部门负责人,陕煤集团副总经理尚建选、华陆工程科技公司总经理康建斌参加会议并讲话,项目完成单位分别作了研究报告和工作报告。

低阶粉煤回转热解技术国际领先

    神木天元化工公司董事长毛世强介绍,2013年采用该技术在陕西神木锦界建成5万吨/年中试装置,在此基础上2016年启动60万吨/年大型工业化低阶粉煤回转热解示范装置工艺包设计,2018年底建成,可生产提质焦粉、煤焦油、煤气及LNG、LPG等产品。2019年5月一次投料试车成功打通工艺流程,产出合格产品。截至目前连续安全满负荷稳定运行,累计运行2952小时,工艺及产品指标均优于设计值。

    11月7日—10日,中国石化联合会组织专家对该装置进行72小时连续运行现场考核。结果表明装置运行平稳,整体工艺流程合理,工艺操作条件与设计值基本一致,能源转化效率达86.31%。

低阶粉煤回转热解技术国际领先

    据悉,该技术在研发及工业化过程中,先后攻克了设备放大、管道堵塞、油气粉尘含量高、运行周期短、设备结焦、油水分离困难、污水处理难等系列难题,期间获得国家授权专利56件,其中发明专利12件。在60万吨/年工业化装置成功运行的基础上,目前神木天元正在推进660万吨/年粉煤资源洁净化分质利用示范项目。

    低阶煤约占我国煤炭资源总量的一半以上,主要分布在陕西、宁夏、内蒙古、新疆等地,热解提质是低阶煤清洁分质利用的最佳方式。但煤炭在机械化综合开采过程中,块煤仅占煤炭开采量的20%,绝大部分为粉状煤。煤炭热解技术主要包括块煤热解和粉煤热解,现有的热解工艺主要以块煤为主(一般煤粒30-80mm),生产规模小,无法处理粉煤,生产成本高,煤焦油收率较低。粉煤热解发展潜力巨大,必将成为煤热解主流工艺。尽管近年来粉煤热解工艺技术不断突破,但大型工业装置较少,难以规模化、连续化稳定运行。同时,粉煤热解粉焦和油气高温在线分离是主要技术难题之一,导致煤焦油品质较差,无法满足深加工要求,成为粉煤热解难以工业应用的瓶颈。(李军/文 魏峰/图)


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