國家863計劃項目“3000噸/日級大型煤氣化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及示范”的應(yīng)用研究及工程示范進展順利。2014年7月9日8時56分,該項目依托的示范工程——兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化榮信化工項目全系統(tǒng)貫通,生產(chǎn)出純度為99.9%的合格甲醇產(chǎn)品,裝置運行安全穩(wěn)定。這項具有自主知識產(chǎn)權(quán)、目前世界上單爐規(guī)模最大、單爐日處理煤3000噸級的超大型水煤漿氣化技術(shù)正式投入生產(chǎn),標(biāo)志著我國自主超大型煤氣化技術(shù)示范取得重要突破,進一步加強了我國在國際大型煤氣化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
“3000噸/日級大型煤氣化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及示范”項目于2012年啟動實施,項目總體目標(biāo)是建設(shè)應(yīng)用于大規(guī)模多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的單爐日處理煤3000噸級、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超大型水煤漿氣化示范裝置,推動具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超大型氣化系統(tǒng)進行集成示范和技術(shù)優(yōu)化,形成適合于大規(guī)模多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的超大型氣化技術(shù)。
項目在“十一五”863計劃成果基礎(chǔ)上,結(jié)合已有單爐日處理煤2000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置的成功運行經(jīng)驗,通過實驗室研究和工業(yè)運行優(yōu)化的有機結(jié)合,對超大型化多噴嘴對置式水煤漿氣化涉及的關(guān)鍵技術(shù)——水煤漿氣化熱態(tài)火焰特性、多級合成氣洗滌除灰初步凈化工藝、旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、分段支撐的大型化氣化爐耐火襯里結(jié)構(gòu)、氣化原料煤種的氣化動力學(xué)等開展了深入的應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作;進一步優(yōu)化了3000噸煤/日級多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的工藝流程,完成了超大型化氣化技術(shù)工藝設(shè)計軟件包的編制。
研究成果應(yīng)用于兗州煤業(yè)股份有限公司內(nèi)蒙古榮信化工有限公司的100萬噸/年煤制甲醇工業(yè)示范項目。該示范項目采用高壓氣化以提高單位空間的處理能力,并運用多個噴嘴進料,以實現(xiàn)單系列的超大型化;通過噴嘴對置、優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)及尺寸,在爐內(nèi)形成撞擊流,以強化混合和熱質(zhì)傳遞過程,并形成爐內(nèi)合理的流場結(jié)構(gòu),從而達到水煤漿氣化良好的工藝與工程效果。該裝置自2014年7月初投入試生產(chǎn)以來,處于穩(wěn)定、可控的試運行狀態(tài)。3000噸/日級氣化爐完全達產(chǎn)后,氧耗、煤耗將比同類型氣化技術(shù)低3%-5%,碳轉(zhuǎn)化率達到98%以上,有效氣體成分達到82%-85%。8月19日成功實現(xiàn)雙爐運行,目前裝置運行平穩(wěn),預(yù)計每年可實現(xiàn)利稅約6億元。
超大型化多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的成功突破,為我國煤制烯烴、煤制油等大型煤化工發(fā)展提供了技術(shù)支撐。目前,超大型化多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)已在國內(nèi)成功推廣,處于設(shè)計和建設(shè)中的氣化裝置有青海鹽湖工業(yè)集團股份有限公司、伊泰伊犁能源有限公司和內(nèi)蒙古京能錫林煤化有限責(zé)任公司,共12臺氣化爐,單爐日處理煤3000噸級及以上。
大型煤氣化技術(shù)是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的核心技術(shù),是發(fā)展煤基液體燃料、煤基化學(xué)品、IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫等過程工業(yè)的基礎(chǔ)。開發(fā)超大型煤氣化技術(shù)對促進煤炭高效清潔利用,推進現(xiàn)代煤化工及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)科學(xué)發(fā)展具有重要意義。