引領煤氣化技術創(chuàng)新,實現(xiàn)煤炭全價開發(fā)
5月11日,由中國化工報社、煤化工技術創(chuàng)新聯(lián)盟、中國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、新奧科技發(fā)展有限公司等單位聯(lián)合主辦的“2017(第二屆)中國新型煤氣化及配套技術創(chuàng)新發(fā)展大會”在河北廊坊召開。來自國內(nèi)煤氣化領域的專家學者、產(chǎn)業(yè)代表及新聞媒體代表共百余人參加了會議。
該研討會聚焦我國新型煤氣化技術最新成果,旨在促進煤化工行業(yè)健康、科學、有序發(fā)展。作為大會聯(lián)合主辦單位,新奧科技發(fā)展有限公司是新奧集團在清潔能源創(chuàng)新領域的核心驅(qū)動力,多年致力于開發(fā)煤基低碳能源技術的科技創(chuàng)新型企業(yè),在煤基清潔能源技術創(chuàng)新領域取得關鍵技術突破,形成一系列重大科技成果。
國家千人計劃專家、煤基低碳能源國家重點實驗室主任、新奧科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理、新奧能源研究院院長朱振旗博士在開會致辭中指出:發(fā)展先進煤化工是國家和時代發(fā)展的必然。發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效、低排放的煤氣化技術、實現(xiàn)國際領先的新型煤氣化技術產(chǎn)業(yè)化,是破解能源資源和環(huán)境制約難題的關鍵。
國家千人計劃專家、煤基低碳能源國家重點實驗室副主任、新奧科技發(fā)展有限公司副總經(jīng)理、新奧能源研究院副院長汪國慶博士做了主題報告,介紹了新奧針對不同煤種開發(fā)的潔凈高效的新型煤氣化技術及其工業(yè)化示范進展,其顯著的經(jīng)濟性能和環(huán)保優(yōu)勢吸引了參會代表們的廣泛關注和高度評價。
煤催化氣化技術
作為先進的第三代氣化技術,是煤制天然氣最有效的工藝途徑之一。該技術不同于傳統(tǒng)煤制天然氣工藝,通過添加催化劑將煤氣化、變換和甲烷化三種反應耦合在一個加壓流化床氣化爐中進行,實現(xiàn)一步合成煤基天然氣。
新奧煤催化氣化制天然氣技術對我國較為豐富的低階煤資源具有很好的適應性,能源轉(zhuǎn)化效率、環(huán)保指標均可滿足國家要求,比水耗、比煤耗均高于行業(yè)先進值。具體技術優(yōu)勢體現(xiàn)在四個方面。一是煤種適應性廣。煙煤、次煙煤、褐煤及部分無煙煤均可采用。二是能量利用效率高。采用煤熱解、催化氣化、燃燒相結(jié)合的分級轉(zhuǎn)化技術,過程熱效率高達76%,比常規(guī)技術高15%左右,提高甲烷產(chǎn)率的同時,二氧化碳排放比傳統(tǒng)煤制氣降低37%以上。三是過程經(jīng)濟性好。甲烷和焦油聯(lián)產(chǎn),大幅提高過程經(jīng)濟性,相比等規(guī)模傳統(tǒng)煤制氣單方甲烷成本降低24%以上。四是環(huán)境友好。煤氣降溫采用間接冷凝技術,不產(chǎn)生洗焦廢水,爐內(nèi)未分解水用于催化劑回收,實現(xiàn)廢水近零排放。
新奧催化氣化千噸級示范項目(在內(nèi)蒙古達拉特旗建設中,預計2017年底建成,2018年穩(wěn)定運行)
煤加氫氣化聯(lián)產(chǎn)芳烴和甲烷技術
作為一種新型氣化技術,既能實現(xiàn)煤高效清潔轉(zhuǎn)化制天然氣,同時又能副產(chǎn)高附加值芳烴油品,是煤制天然氣的重要工藝路線之一,融合了煤制氣和煤制油的優(yōu)勢,通過梯級利用、全價開發(fā),真正實現(xiàn)煤炭資源的清潔、高效、綜合利用,為我國潔凈煤利用方向提供了一條新途徑。
煤加氫氣化聯(lián)產(chǎn)芳烴和甲烷技術通過煤加氫反應過程充分利用了低變質(zhì)煤種自身化學結(jié)構(gòu),在獲得甲烷產(chǎn)品同時得到高附加值芳烴油品,工藝過程油品收率高、耗水少,通過對煤分級、分質(zhì)、梯級利用實現(xiàn)煤炭的全價、高效、清潔轉(zhuǎn)化,其經(jīng)濟優(yōu)勢明顯,是最先進的清潔煤轉(zhuǎn)化技術之一,該技術對于綜合高效利用占我國儲量40%以上的低階煤資源,尤其是高揮發(fā)分的低變質(zhì)煤炭資源有著重要意義,技術發(fā)展前景廣闊。
新奧加氫氣化400噸/天工業(yè)示范裝置(在內(nèi)蒙古達拉特旗建設中,預計2017年底建成,2018年穩(wěn)定運行)
地下氣化采煤
地下氣化采煤集建井、采煤、氣化為一體,可生產(chǎn)低成本的工業(yè)燃氣和化工合成原料氣,實現(xiàn)了煤炭清潔開采。新奧是中國最早將煤炭地下氣化技術發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)化技術的企業(yè),該技術對于我國低品位和深部煤炭資源的高效、低碳、清潔和安全開采利用,改善地區(qū)能源結(jié)構(gòu),保障國家整體能源安全具有重大意義。
新奧經(jīng)過10年的技術研發(fā)、工業(yè)化實踐,掌握了地下氣化評價、建爐、氣化工藝、氣化爐測控、地下環(huán)境保護等關鍵技術,建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的無井式煤炭地下氣化技術體系,形成專利236項,軟件著作權(quán)5項,發(fā)表論文28篇。
煤加壓流化床氣化制清潔燃氣技術
該技術以劣質(zhì)煤為原料,采用加壓流化床氣化爐實現(xiàn)碳質(zhì)原料的溫和氣化,生成富甲烷的清潔燃氣。具體可針對煤種性質(zhì)、客戶產(chǎn)品需求等特點,匹配適宜的高效廉價催化劑系列,實現(xiàn)特定煤種的高效清潔轉(zhuǎn)化。具有原料適應范圍廣、清潔燃氣熱值調(diào)節(jié)范圍廣、單爐產(chǎn)氣量大、操作彈性高、高效率、低成本、環(huán)境友好等優(yōu)勢;此外,本工藝可直接配置燃氣輪機在IGCC領域應用。該技術工藝是基于我國環(huán)境容量低、劣質(zhì)煤儲量高的特點而開發(fā)的一種煤的清潔高效利用技術。利用當?shù)刎S富的劣質(zhì)煤資源,推廣新奧的煤加壓流化床氣化制清潔燃氣技術,為冶金、機械制造、玻璃陶瓷等行業(yè)工業(yè)燃氣用戶新建或改造現(xiàn)有固定床發(fā)生爐煤氣站提供良好的技術選擇。
漿粉耦合氣化技術
該技術以成熟的水煤漿氣化和粉煤加壓密相輸送技術耦合集成,相比水煤漿氣化技術降低了氣化過程的氧耗和煤耗,提高了冷煤氣效率和有效氣組分含量,增加了氣化爐產(chǎn)氣能力,同時拓寬了原料煤種的適用范圍,實現(xiàn)了煤炭清潔、高效轉(zhuǎn)化利用,進一步完善了我國煤清潔利用技術體系。該技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面。一是在煤種適應性方面,通過調(diào)節(jié)漿粉比例,可使用成漿性稍差的煤種配合進料,降低了制漿原料煤的成漿性能要求;噴入煤粉的原料煤選擇性廣,甚至可以使用褐煤。通過綜合配煤能夠進一步降低原料成本。二是在氣化指標方面,進料有效煤漿濃度可達68%以上,相對于現(xiàn)有水煤漿氣化技術,有效氣含量和冷煤氣效率提高4~6%,同時比氧耗下降約17%、比煤耗下降約11%。三是在環(huán)保指標方面,技術兼有干粉煤氣化和水煤漿氣化的優(yōu)點,其應用于甲醇生產(chǎn)時,綜合能耗約1.6tce/噸甲醇(低于國家先進值);同時其相比現(xiàn)有成熟水漿煤氣化技術生產(chǎn)甲醇,在耗水量和碳排放量方面可分別降低11%和12%。
科技部科技專項專家、煤基低碳能源國家重點實驗室學術委員會專家杜銘華先生表示:“新奧科技在新型煤氣化技術方面卓有成效的探索實踐,為中國現(xiàn)代煤化工的發(fā)展提供了更為科學高效的系統(tǒng)化技術路徑。特別是它通過對煤分級、分質(zhì)、梯級利用,真正意義上實現(xiàn)煤炭的全價、高效、清潔轉(zhuǎn)化,為現(xiàn)有煤化工及能源化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新了適應中國煤炭資源稟賦的先進工藝,對推動現(xiàn)代能源體系變革及中國能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟價值。”
當前,中國正在由傳統(tǒng)煤化工向現(xiàn)代煤化工戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,提高煤氣化自主核心技術與裝備水平,實現(xiàn)煤基清潔能源綜合高效利用技術的突破,促進煤制氣行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,提升我國行業(yè)技術的國際影響力,成為擺在我國業(yè)界的一個重大課題。新奧科技正是基于對中國煤化工發(fā)展趨勢深度把握,旨在破解中國能源、資源與環(huán)境發(fā)展的困局,在戰(zhàn)略上決定通過開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效、低排放的煤氣化技術,實現(xiàn)國際領先的煤氣化技術的產(chǎn)業(yè)化。新奧科技依托“煤基低碳能源國家重點實驗室”,累計投入巨額研發(fā)資金,最終實現(xiàn)了相關技術從實驗室進入工業(yè)化示范階段、最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣的研發(fā)歷程。