5月26日,陜西雙翼煤化科技實業有限公司、榆林煤化工產業促進中心合作開發的“SXSY型立式爐粉煤熱解技術開發及工業化示范”科技成果,在西安通過了陜西省石油和化學工業聯合會組織的評審,專家認為該技術焦油產率較高,解決了粉煤熱解過程的關鍵技術難題,實現熱焦余熱回收,節能減排和綜合經濟效益顯著,為煤炭分級清潔利用提供了創新路徑。

單套最大立式爐粉煤熱解技術獲突破 解決氣固分離實現余熱回收

雙翼煤化公司董事長馮利軍介紹,該技術以塊煤篩下粉煤(粒徑小于30mm)為原料,通過SXSY型立式爐粉煤進行低溫熱解生產焦粉、煤焦油和煤氣。他們開發的粉煤連續均勻布料關鍵技術,解決了爐內粉煤透氣性問題;爐內復合集氣布置關鍵技術實現了顆粒料吸附自潔作用,解決了氣固分離難題,焦油粉塵含量小于0.2%;采用立排多通道管狀熱焦余熱回收和干法熄焦技術,噸焦副產0.2噸的1.2MPa飽和蒸汽,熱焦余熱可回收60%以上。


業內人士認為,熱解是低階煤清潔分質利用的最好方式,技術優勢明顯。


一是有效提高資源利用效率。低階煤是由芳環、脂肪鏈等官能團縮合形成的大分子聚集體,直接燃燒會形成大量高附加值組分轉化為二氧化碳。若氣化依然存在過度拆分的問題,將高附加值組分轉化為一氧化碳和氫氣。通過熱解,可將煤中的焦油提出來,同時產出煤氣和半焦,將原煤一分為三,避免資源浪費。


二是生產工藝條件溫和。煤熱解溫度一般為550~700攝氏度,反應壓力接近常壓,且采用隔絕空氣加熱,生產系統不需要大型空分裝置,設備投資較小。


三是具有良好的環保性,煤熱解得到的半焦可作為鍋爐燃料和氣化原料,所含的污染物少于原煤,對環境影響較小,同時熱解過程相對于氣化來說水耗較低。我國低階煤資源豐富、分布廣泛,具有揮發分高、灰分低、化學反應性好等特點,非常適合通過煤熱解技術進行分質綜合利用,推廣應用前景廣闊,經濟效益和社會意義顯著。若在西部地區就地轉化10億噸低階煤,粗略估算,每年可生產半焦6.5億噸、焦油8000萬噸、煤氣1600億立方米。


據介紹,在我國單系列50萬噸/年及以上的低階煤熱解技術中,已實現工業化生產或試驗的,包括河南龍成集團80萬噸/年旋轉床低溫熱解項目、陜煤集團與北京國電富通合作開發的50萬噸/年煤氣熱載體分段多層低階煤熱解項目、北京柯林斯達科技發展有限公司100萬噸/年褐煤帶式爐熱解項目等。此外,陜煤集團在建的低階粉煤氣固熱載體快速熱解項目,單套裝置處理能力達120萬噸/年;陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司在建的粉煤回轉爐熱解項目,單套裝置處理能力60萬噸/年。

單套最大立式爐粉煤熱解技術獲突破 解決氣固分離實現余熱回收

在國家能源局《煤炭深加工產業示范“十三五”規劃》中,新建的低階煤分質利用項目有5個,包括陜煤集團榆林1500萬噸/年煤炭分質清潔高效轉化示范項目(其中熱解單套裝置處理能力將超過100萬噸/年)、陜西延長石油榆林煤化有限公司800萬噸/年煤提取焦油與制合成氣一體化產業示范項目、陜西龍成煤清潔高效利用有限公司1000萬噸/年粉煤清潔高效綜合利用一體化示范項目(熱解單套裝置處理能力200萬噸/年)、京能集團500萬噸/年褐煤熱解分級綜合利用項目、呼倫貝爾圣山潔凈新能源有限公司30萬噸/年褐煤清潔高效綜合利用示范項目(熱融催化技術)。


“大型化固然是煤熱解發展的趨勢,有利于提高能源轉化效率、綜合利用和降低能耗,但也不是越大越好。要確定一個經濟合理的單套規模?!辟R永德對記者說,熱解爐體積超過一定標準就會出現問題。不同熱解爐型應有不同的經濟規模,同時還要考慮焦油、煤氣和半焦3者之間的優化產率。


2020年5月,國內單爐規模最大的30萬噸/年粉煤熱解工業化示范裝置在雙翼煤化公司建成開車,至今連續穩定運行剛剛滿1年,各項工藝參數達到設計指標,累計生產蘭炭(半焦)20多萬噸。示范裝置全部采用國內先進的技術設備,擁有20余項技改創新設計,獲國家實用新型專利。專家現場考核結果表明,焦油產率按入爐原煤計超過8.0%,半焦產率61%~63%(無水),產品質量穩定,噸煤外供煤氣量670m3左右。而且熱解溫度可控,實現DCS控制、規范化操作。


以西北大學化工學院教授李穩紅為主任的專家委員會認為,該技術與傳統直立式熱解爐相比,擴展了原料煤來源,有效解決了粉煤熱解過程中系統易堵塞、焦油含塵大、無法分離等關鍵技術難題,節能減排和綜合經濟效益顯著,為煤炭分級利用利用提供了一條新的路徑,同意通過評審,建議加快工業化推廣應用。


據悉,雙翼煤化公司位于陜西神木高新區,是專業從事粉煤熱解技術開發的民營高新技術企業,擁有16臺(套)直立式熱解爐,蘭炭總產能達220萬噸/年。


文章來源: 中化新網,煤化工網

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