我國低階粘結(jié)性中煤高效利用趟出新路。5月17日,“低階粘結(jié)性中煤熱解資源化利用技術(shù)開發(fā)與工業(yè)化示范”科技成果在西安通過了陜西省石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的成果鑒定。專家認(rèn)為該技術(shù)首次提出了低階粘結(jié)性中煤熱解資源化利用技術(shù)思路,為國內(nèi)低階粘結(jié)性煤炭資源開辟了高效分質(zhì)清潔利用新路徑,達(dá)到國際領(lǐng)先水平,建議加快產(chǎn)業(yè)化步伐。
該技術(shù)由延安大學(xué)和延安能源化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司聯(lián)合組建的延能-延大綜合能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院(延安科恩能源科技有限責(zé)任公司)開發(fā),延安能源化工(集團(tuán))子長化工有限責(zé)任公司實(shí)施工業(yè)化中試。“針對(duì)低階粘結(jié)性中煤的特性,我們利用低階粘結(jié)煤和不粘煤在中低溫?zé)峤膺^程中的耦合優(yōu)勢(shì),通過兩種煤種的粘結(jié)性差異,合理配伍、取長補(bǔ)短,發(fā)揮其熱解協(xié)同效應(yīng)。”該研究院院長、延安大學(xué)教授付峰介紹說,經(jīng)過近年來聯(lián)合攻關(guān),他們自主開發(fā)了新型氣體熱載體五段式移動(dòng)床立式熱解爐,采用干燥段、上熱解段、中熱解段、下熱解段、冷卻段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以粒度0~50mm的延安子長粘結(jié)性中煤和榆林弱粘煤或不粘煤為原料,生產(chǎn)的半焦(蘭炭)強(qiáng)度大、熱值高、硫含量低,可作為民用燃料或煤氣化原料。
以西北大學(xué)化工學(xué)院教授李穩(wěn)紅為主任的鑒定委員會(huì)認(rèn)為,該技術(shù)首次提出了低階粘結(jié)性中煤熱解資源化利用技術(shù)思路,五段式熱解爐采用獨(dú)特的大氣量循環(huán)工藝和多通道布?xì)夥绞,?shí)現(xiàn)了反應(yīng)器精準(zhǔn)分區(qū)控溫,解決了爐內(nèi)物料流場(chǎng)穩(wěn)定問題。通過工業(yè)化示范裝置運(yùn)行及考核,形成了完整的粘結(jié)性中煤資源化利用技術(shù)創(chuàng)新體系,實(shí)現(xiàn)了低階粘結(jié)性中煤資源化清潔高效利用。
據(jù)了解,陜西延安地區(qū)煤炭資源豐富,其中子長市煤炭洗選出的中煤具有高粘結(jié)性(G指數(shù)為45),國內(nèi)現(xiàn)有的煤炭中低溫?zé)峤饧夹g(shù)均以不粘煤或弱粘煤為原料,均不適用粘結(jié)性煤。子長原煤洗選后,精煤主要用于焦化配煤,中間產(chǎn)物中煤年產(chǎn)量200多萬噸,同時(shí)副產(chǎn)大量的煤矸石、煤泥。中煤揮發(fā)分25%~30%,含油率和灰分分別高達(dá)9%、20%,粘結(jié)性強(qiáng),難以有效轉(zhuǎn)化利用,只能直接燃燒用于發(fā)電,經(jīng)濟(jì)效益較差,造成資源浪費(fèi)、污染環(huán)境。
2019年9月,延能-延大綜合能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院和延能集團(tuán)子長化工公司在子長工業(yè)園建成國內(nèi)首套1.5萬噸/年低階粘結(jié)性中煤熱解技術(shù)工業(yè)化試驗(yàn)裝置,隨后開始試車,進(jìn)行中煤配比試驗(yàn),中煤配比最高達(dá)70%,并開展半焦氣化和煤矸石熱解試驗(yàn)。期間取得了熱解過程的全套試驗(yàn)數(shù)據(jù)及產(chǎn)業(yè)化放大關(guān)鍵工藝參數(shù),形成了工藝技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)理論等若干關(guān)鍵技術(shù)突破和創(chuàng)新。
試驗(yàn)裝置運(yùn)行考核結(jié)果表明,蘭炭產(chǎn)率64.29%,煤焦油收率超過6.19%(裝置未采用電捕集焦油收集造成焦油收率偏低),煤氣產(chǎn)量1400 Nm3/h、熱值約1500kcal/m3,能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)88.09%。因中煤成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的熱解原料弱粘煤或不粘煤,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
據(jù)悉,延安能源化工集團(tuán)將依托該技術(shù)及當(dāng)?shù)氐锰飒?dú)厚的粘結(jié)中煤資源優(yōu)勢(shì),計(jì)劃在子長新建500萬噸/年低階粘結(jié)性中煤熱解分質(zhì)綜合利用工業(yè)化項(xiàng)目。