2022年2月24日,國(guó)家能源集團(tuán)承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“先進(jìn)煤間接液化及產(chǎn)品加工成套技術(shù)開發(fā)”順利通過了國(guó)家科技部驗(yàn)收。
該項(xiàng)目由國(guó)家能源集團(tuán)牽頭,國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)、低碳院聯(lián)合中科院大化所、清華大學(xué)等13家單位組成產(chǎn)、學(xué)、研項(xiàng)目組,針對(duì)現(xiàn)有工業(yè)示范項(xiàng)目運(yùn)行中暴露的關(guān)鍵瓶頸問題,開發(fā)出5項(xiàng)核心技術(shù),并實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
5項(xiàng)核心技術(shù)是什么?
高性能鐵基費(fèi)托合成催化劑制備技術(shù)
✦ 國(guó)家能源集團(tuán)低碳院費(fèi)托合成技術(shù)制備的催化劑
煤間接液化最關(guān)鍵的技術(shù)就是“催化劑”,煤炭中的分子需要在催化劑的表面解散重組,成為各種液體燃料。國(guó)家能源集團(tuán)低碳院通過理論創(chuàng)新,深入研究了煤間接液化鐵基催化劑主要成分——碳化鐵的轉(zhuǎn)化規(guī)律,首次合成出純相碳化鐵,成果發(fā)表于科學(xué)子刊,被新華社等30余家國(guó)際媒體報(bào)道。
在此基礎(chǔ)上,科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)出鐵硼系催化劑及綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的高抗磨CNFT-1催化劑生產(chǎn)工藝。用上了CNFT-1催化劑,反應(yīng)器濾出蠟鐵含量大幅降低,過濾系統(tǒng)、換熱器等裝置的堵塞問題得到解決,用于蠟精制的白土用量顯著減少,運(yùn)行更通暢了。
✦ CNFT-1催化劑生產(chǎn)的產(chǎn)品
高處理量漿態(tài)床反應(yīng)器技術(shù)
科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了煤間接液化裝置的漿態(tài)床反應(yīng)器模型,提高了反應(yīng)器內(nèi)高濃度催化劑與液態(tài)蠟的分離效率。工業(yè)應(yīng)用后,過濾器穩(wěn)定運(yùn)行壽命從1年提升至3年。在高濃度催化劑狀態(tài)且不對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行較大改動(dòng)的情況下,反應(yīng)器產(chǎn)能由原來的50萬噸/年提升到58萬噸/年。
✦ 漿態(tài)床產(chǎn)能提升示意圖
合成油生產(chǎn)無硫、低烯烴、低芳烴國(guó)六柴油
科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)了采用直接液化油與間接液化油調(diào)和生產(chǎn)無硫、低烯烴、低芳烴國(guó)六柴油的技術(shù)。以全合成油為原料生產(chǎn)出了滿足國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的汽、柴油。
✦ 調(diào)和國(guó)六柴油的儲(chǔ)罐
合成水中低碳含氧化合物低成本提取技術(shù)
科研團(tuán)隊(duì)通過膜分離+隔壁塔精餾等集成技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了含有機(jī)物的高COD(COD全稱是化學(xué)需氧量,表示水質(zhì)的指標(biāo))、高酸度費(fèi)托合成水低能耗、低堿量處理,處理后的再生水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),滿足冷卻水、補(bǔ)充水或鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)要求,萬噸水回收液堿消耗量削減近50%,每年減少?gòu)U鹽量近1萬噸。
✦ 處理合成水的工業(yè)裝置
高性能鈷基費(fèi)托合成催化劑制備技術(shù)
科研團(tuán)隊(duì)不僅開發(fā)了新型的鐵基煤間接液化催化劑,還對(duì)煤間接液化中常用的另一種催化劑——鈷基催化劑展開了研究。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)了碳化鈷介導(dǎo)的原位轉(zhuǎn)晶技術(shù),研制出DLFT-1高性能鈷基催化劑,解決了鈷基催化劑產(chǎn)率不高、活性低、穩(wěn)定性不好等技術(shù)問題。DLFT-1催化劑在延長(zhǎng)石油12萬噸/年漿態(tài)床費(fèi)托合成工業(yè)示范裝置實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)鈷基費(fèi)托合成漿態(tài)床工業(yè)的技術(shù)空白。我國(guó)煤間接液化的“科技樹”更完整了!
✦ 批量生產(chǎn)的DLFT-1催化劑
“先進(jìn)煤間接液化及產(chǎn)品加工成套技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目的成功開發(fā)和實(shí)施,形成了新一代以生產(chǎn)國(guó)六汽柴油產(chǎn)品為目標(biāo)的綠色、高效、節(jié)能煤間接液化技術(shù),進(jìn)一步提高了我國(guó)煤間接液化行業(yè)催化劑、工藝、裝備、平臺(tái)的自主研發(fā)能力,有效促進(jìn)了我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展。