我國低階粘結性中煤高效利用趟出新路。5月17日,“低階粘結性中煤熱解資源化利用技術開發(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工業(yè)聯(lián)合會組織的成果鑒定。專家認為該技術首次提出了低階粘結性中煤熱解資源化利用技術思路,為國內低階粘結性煤炭資源開辟了高效分質清潔利用新路徑,達到國際領先水平,建議加快產業(yè)化步伐。
該技術由延安大學和延安能源化工(集團)有限責任公司聯(lián)合組建的延能-延大綜合能源產業(yè)技術研究院(延安科恩能源科技有限責任公司)開發(fā),延安能源化工(集團)子長化工有限責任公司實施工業(yè)化中試。“針對低階粘結性中煤的特性,我們利用低階粘結煤和不粘煤在中低溫熱解過程中的耦合優(yōu)勢,通過兩種煤種的粘結性差異,合理配伍、取長補短,發(fā)揮其熱解協(xié)同效應。”該研究院院長、延安大學教授付峰介紹說,經過近年來聯(lián)合攻關,他們自主開發(fā)了新型氣體熱載體五段式移動床立式熱解爐,采用干燥段、上熱解段、中熱解段、下熱解段、冷卻段的結構設計,以粒度0~50mm的延安子長粘結性中煤和榆林弱粘煤或不粘煤為原料,生產的半焦(蘭炭)強度大、熱值高、硫含量低,可作為民用燃料或煤氣化原料。
以西北大學化工學院教授李穩(wěn)紅為主任的鑒定委員會認為,該技術首次提出了低階粘結性中煤熱解資源化利用技術思路,五段式熱解爐采用獨特的大氣量循環(huán)工藝和多通道布氣方式,實現(xiàn)了反應器精準分區(qū)控溫,解決了爐內物料流場穩(wěn)定問題。通過工業(yè)化示范裝置運行及考核,形成了完整的粘結性中煤資源化利用技術創(chuàng)新體系,實現(xiàn)了低階粘結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性(G指數(shù)為45),國內現(xiàn)有的煤炭中低溫熱解技術均以不粘煤或弱粘煤為原料,均不適用粘結性煤。子長原煤洗選后,精煤主要用于焦化配煤,中間產物中煤年產量200多萬噸,同時副產大量的煤矸石、煤泥。中煤揮發(fā)分25%~30%,含油率和灰分分別高達9%、20%,粘結性強,難以有效轉化利用,只能直接燃燒用于發(fā)電,經濟效益較差,造成資源浪費、污染環(huán)境。
2019年9月,延能-延大綜合能源產業(yè)技術研究院和延能集團子長化工公司在子長工業(yè)園建成國內首套1.5萬噸/年低階粘結性中煤熱解技術工業(yè)化試驗裝置,隨后開始試車,進行中煤配比試驗,中煤配比最高達70%,并開展半焦氣化和煤矸石熱解試驗。期間取得了熱解過程的全套試驗數(shù)據(jù)及產業(yè)化放大關鍵工藝參數(shù),形成了工藝技術、關鍵設備、技術理論等若干關鍵技術突破和創(chuàng)新。
試驗裝置運行考核結果表明,蘭炭產率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),煤氣產量1400 Nm3/h、熱值約1500kcal/m3,能量轉換效率達88.09%。因中煤成本遠低于傳統(tǒng)的熱解原料弱粘煤或不粘煤,具有較高的經濟效益和社會效益。
據(jù)悉,延安能源化工集團將依托該技術及當?shù)氐锰飒毢竦恼辰Y中煤資源優(yōu)勢,計劃在子長新建500萬噸/年低階粘結性中煤熱解分質綜合利用工業(yè)化項目。