R-GAS煤氣化技術由美國氣體技術研究院(Gas Technology Institute,簡稱GTI)開發(fā),氣化中心溫度可達2500℃以上,可完全氣化中國“三高”劣質煤種,從根本上解決劣質煤炭的氣化難題,該項目已列入2014年度山西省煤基重點科技攻關項目。GTI計劃與山西陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司(簡稱陽煤集團)合作開發(fā)完成下一階段的800噸/天示范工程。
GTI為美國能源領域專業(yè)研究機構,總部位于美國芝加哥,在能源及煤炭清潔利用領域具有很強技術實力和影響,成功開發(fā)HyGas、 U-GAS、Ti-GAS、Blue-GAS等多個煤氣化產業(yè)化技術。R-GAS新型煤氣化技術借鑒航天領域對噴射器、氣體流場、高溫高壓材料的設計經驗,經過近三十年的研發(fā),目前在美國芝加哥建有一套投煤量18噸/天的中試裝置。
陽煤集團分三次共運送約300噸煤到GTI芝加哥中試裝置進行試燒,所選取煤種為山西省典型高灰熔點、高硫、高灰份煤種。陽煤集團、東華工程科技公司全程參與2014年8月、2015年5月的兩次短周期測試和2016年6月的長周期測試(連續(xù)運行100小時以上)。在未添加助熔劑和配煤情況下,試驗效果理想,冷煤氣效率、有效氣含量、爐壁掛渣情況等技術指標達均達到設計值:
1. 氣化溫度≥2500℃,壓力4.0MPa;
2. 碳轉化率≥99%;
3. 冷煤氣效率≥83%;
4. 合成氣有效氣(CO+H2)含量≥90%;
5. 比氧耗:≤350Nm3/1000Nm3(CO+H2)(放大推算值);
6. 比煤耗:≤460Kg/1000Nm3(CO+H2)(放大推算值)。
本項目受到中國國家能源局、美國能源部的高度重視,是中外合作、聯(lián)合開發(fā)的代表性項目。2015年8月,陽煤集團、GTI參加由國家能源局和美國能源部舉辦的“2015中美煤炭清潔發(fā)展論壇(CCIF)”,會議期間陽煤集團與GTI簽署雙方企業(yè)合作備忘錄(MOC),是本次會議期間唯一簽訂的企業(yè)間合作項目。2015年11月,美國能源部訪問山西省期間,該項目作為美國能源部重點推進的四個項目之一,受到省政府的高度重視。2016年9月,陽煤集團、GTI應邀參加在太原舉辦的“2016中國(太原)國際能源產業(yè)博覽會”,會議期間,雙方簽署合作框架協(xié)議。同月,雙方應邀參加在鄂爾多斯舉辦的“2016中美煤炭清潔發(fā)展論壇”,在會上發(fā)表了關于項目進展的主旨演講。
項目規(guī)劃
1. 根據(jù)計劃,將于9月底在中試裝置進行陽泉15#煤的長周期試燒,以獲取工業(yè)示范裝置設計所需的參數(shù)及相關資料。
2. 陽煤集團擬在太原化工新材料有限公司建設一套800噸/天R-GAS工業(yè)示范裝置,可行性研究報告已完成,總投資3.2億元。
3. 為了加快R-GAS煤氣化技術的示范與推廣,陽煤集團與GTI就進一步合作進行磋商,計劃2016年底前完成正式商務合同簽訂。
R-GAS煤氣化技術工業(yè)示范裝置成功后,將從根本上解決中國高灰、高灰熔點煤炭的氣化難題,對中國煤化工產業(yè)的長遠發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。