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煤提取煤焦油与制合成气一体化(CCSI)技术获重大突破

来源:顺博体育网址 作者:顺博体育电竞           发布日期:2022-07-11 07:18:11     |     浏览次数:5

  近日,由陕西延长石油(集团)有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心自主研发的煤提取煤焦油与制合成气一体化(CCSI)技术获得重大突破,万吨级的工业试验装置实现144小时连续平稳运行,煤焦油产率达16.23%、合成气有效气大于35%(空气气化),各项指标均达到或超过设计指标。

  目前我国煤炭利用方式以直接燃烧和单一转化为主,只利用其热值及部分组分,不仅造成一些有用成分的浪费和经济损失,而且部分资源转变成污染环境的排放物。通过煤炭分质利用和煤基多联产的技术创新,是实现煤炭高效清洁转化和燃料原料化利用的重要方式。CCSI技术可在一个反应器内完成煤的热解反应和气化反应,直接将煤炭转化成煤焦油和粗合成气,最大化的提高煤炭资源利用率、转化效率和附加值,将煤炭分质利用技术提升到更高水平。

  未来,以CCSI技术为龙头,将煤炭高效清洁转化成油(煤焦油)和气(合成气),再与制液体燃料、制化学品、发电产业相结合,打通煤油电化多联产耦合通道,开辟全新的能源发展模式,对低油价下煤化工发展和能源利用格局产生重大而深远的影响,引领煤炭产业和能源化工产业模式的变革。主要技术创新和产业优势体现在5个方面:

  技术路线新颖。改变传统煤炭分质利用方式,如煤炭热解技术、煤炭热解--燃烧一体化技术等,将热解技术与粉焦气化技术有机集成,煤炭在一个反应器中直接转化成气、液两相产物,不仅获得煤焦油的高收率,还实现了粉焦的高效转化,真正做到“吃干榨尽”,转化效率和产物附加值更高。

  能源转化高效。反应器独特的流化场、温度场和流道构型设计以及高温固体颗粒高倍率的循环,形成了良好的温度梯度;气化-热解反应的耦合组成了一个循环封闭体系,两者之间的物料和热能相互利用,反应体系达到了自热平衡,能源综合转化效率显著提高。

  环保效益显著。CCSI技术与发电产业相结合,在提取煤焦油的同时,“气”(合成气)代煤发电,形成煤炭清洁高效转化—煤焦油深加工—绿色发电一体化的新型煤油电多联产。合成气不含汞、砷等重金属污染物,并且可在发电前脱硫、脱碳、除尘,以改变现有燃煤电厂烟气处理设施成本高、效果差的现状,在产业链条前端解决污染物排放问题,践行“蓝天行动”。

  经济效益好。新型煤油电多联产模式,其高收益和超低排放的优势必将极大地促进现有煤电产业的转型升级。目前,我国每年的燃煤发电使用量约20亿吨,其中70%左右的电厂使用的都是亚临界锅炉,如果将其全部利用CCSI技术改造,在大幅提高发电效率的同时,还将多产约2亿吨的煤焦油,可替代50%以上的原油进口量。此外,对于新建的超低排放电厂,采用CCSI-燃气轮机发电模式,无需配套建设大型空分装置,大幅降低IGCC投资强度,使IGCC在我国能够提前实现商业化应用。

  市场广阔。CCSI技术创新性的打通了煤油电化耦合发展通道,从深度上和广度上推动煤基多联产技术的持续优化创新,促进了实现经济效益和环境保护的协同发展,可在多个行业之间形成产业集群和循环经济发展模式。

  据了解,CCSI技术自2012年10月开始研发,先后历经了小试实验研究、冷态模拟研究、36t/d工业试验装置设计与建设等阶段,于2015年8月完成工业试验装置建设工作,同年11月打通全流程,并在近期获得重大进展。目前,根据该技术开发的100万吨/年(3600吨/天)CCSI产业化装置工艺包编制工作已同期开展,预计将在“十三五”期间开展工业示范和技术推广工作。

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