6月25日,低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù)在西安通過了由陜西省科技廳組織的科技成果鑒定。專家組認(rèn)為,該技術(shù)攻克了煤低溫?zé)峤忸I(lǐng)域粉煤潔凈化分質(zhì)利用關(guān)鍵技術(shù)和裝備,對于低階粉煤的高效轉(zhuǎn)化、煤熱解行業(yè)的科技進(jìn)步具有積極意義,整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,建議盡早實現(xiàn)工業(yè)示范及推廣應(yīng)用。
由中國工程院院士金涌、陜西省化工學(xué)會名譽理事長賀永德等七位專家組成的鑒定組一致認(rèn)為:低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù),采用回轉(zhuǎn)爐干燥與回轉(zhuǎn)爐熱解串聯(lián)技術(shù),適于粉煤提質(zhì)加工與分質(zhì)利用,能夠?qū)崿F(xiàn)裝置長周期運轉(zhuǎn),具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢;加熱介質(zhì)采用逆、并流結(jié)合的方式供熱,爐內(nèi)溫度分布更合理,具有獨創(chuàng)性。同時,該技術(shù)工藝煤焦油收率高、煤氣組分優(yōu)、固體產(chǎn)品活性好、耗水少、原煤中水的回用率高,非常適宜在低階煤資源豐富、水資源缺乏地區(qū)推廣應(yīng)用。
據(jù)介紹,煤熱解在我國已經(jīng)有30多年歷史,目前已經(jīng)有十幾種以低階塊煤、碎煤或褐煤為原料的熱解工藝問世。但因受細(xì)煤粉與煤焦油混合物難以分離、易堵塞設(shè)備管道等問題制約,粉煤熱解的工程化難題一直未得到有效突破。
為此,已經(jīng)擁有中低溫煤焦油加氫裂化、煤焦油延遲焦化、煤焦油提酚、塊煤干餾中低溫煤焦油制取輕質(zhì)化燃料、粉煤熱解污水處理等十余項專利技術(shù)和工業(yè)化裝置運行經(jīng)驗豐富的神木天元公司與華陸工程科技有限公司合作,于2012年12月,啟動了“低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù)”的研發(fā)工作。經(jīng)過3年多的試驗研究,攻克了粉煤熱解關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵裝備,建成6噸/小時粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤中試裝置,中試裝置于2015年3月11日起實現(xiàn)了長周期運行。 2015年6月14日至6月17日,該裝置通過了陜西省科技廳組織的72小時現(xiàn)場考核標(biāo)定。
該中試裝置由回轉(zhuǎn)干燥系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)熱解系統(tǒng)、油氣回收系統(tǒng)、無煙煤冷卻系統(tǒng)等部分組成。裝置的最大特點:一是以粒徑0~30毫米的低階粉煤為原料,經(jīng)回轉(zhuǎn)干燥、除塵、干餾、冷卻、增濕、鈍化等環(huán)節(jié),產(chǎn)出高品質(zhì)煤氣、煤焦油和新型無煙煤;二是在用熱煙氣干燥粉煤的同時,去除粒徑小于0.2毫米的煤塵,從而大幅減少了后續(xù)熱解過程煤焦油中的煤塵量,為油塵分離奠定基礎(chǔ);三是熱解過程用自產(chǎn)的煤焦油洗滌熱解氣中攜帶的煤焦油(傳統(tǒng)工藝為水洗),并將粉煤干燥析出水與熱解水分別處理、梯級利用,從而最大限度地降低了裝置水耗和廢水處理難度,為工業(yè)化裝置實現(xiàn)廢水零排放奠定了基礎(chǔ);四是通過外熱式加熱,克服了傳統(tǒng)熱解工藝因大量空氣進(jìn)入熱解爐導(dǎo)致焦?fàn)t煤氣熱值低、品質(zhì)差,難以資源化利用等不足。該技術(shù)工藝所產(chǎn)煤氣,其有效成分高達(dá)85%。其中,CH4含量近 40%,C2-C5含量約15%,可生產(chǎn)LNG、LPG、氫氣等高附加值產(chǎn)品,有效提升了項目綜合效益與市場競爭力;五是煤焦油收率高、固體產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)。以采用榆林地區(qū)低階煙煤作原料為例,其煤焦油收率可達(dá)9.12%(以干煤計)。另外,經(jīng)鈍化的固體產(chǎn)品,既保持了較高的活性,達(dá)到了無煙煤相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,適用于化工、發(fā)電、民用、高爐噴吹等領(lǐng)域,又可避免煤粉運輸儲存過程發(fā)生自燃。
我國低階煤儲量豐富、產(chǎn)量大,且隨著煤炭機(jī)采率的提高,粉煤產(chǎn)量將不斷增大。煤的分質(zhì)分級利用是煤炭清潔高效利用的最佳途徑,符合煤炭高質(zhì)高用、低質(zhì)低用的規(guī)律,現(xiàn)已引起全球能源化工界關(guān)注。
低階粉煤回轉(zhuǎn)熱解制取無煙煤工藝技術(shù)為煤炭分質(zhì)高效清潔利用增添了新的技術(shù)路徑。一旦通過優(yōu)化升級并工業(yè)化推廣應(yīng)用,將對我國西部富煤缺水地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展以及煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。 |