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粉煤气化技术 为“粗粮”选个“好胃”

浏览:63 发表时间:2015-02-08 16:00:00


当前,煤市下行,为煤炭寻出路,发展煤化工成为重要选择之一。

今年以来,国家发改委连续批复多个煤化工项目,更多煤炭企业蠢蠢欲动。然而,不断有消息传出,某某煤化工项目技术出了问题,开开停停,日损失以百万元计算。

有关专家表示,煤化工项目能否顺利运转,技术路线尤其是煤气化技术的选择,至关重要。

引进粉煤气化炉,“三高煤”清洁高效转化

很多煤化工项目,必须先把煤炭气化,再进行不同的化学反应,才能生产出醇类、烃类、化肥、油气等产品。煤化工项目出问题,多是技术选择的问题。

用什么样的煤,选择什么样的技术,很有讲究。气化装置的原料煤很难稳定,不同的地点,就地取材的煤种千差万别,即使产地相同,煤种的波动性也很大。

以我国煤制天然气项目为例,其技术路线基本上都是套用目前成功运行的美国大平原煤制天然气装置,整套装置复制到国内后出现了明显的水土不服,其他工艺路线没有大的问题,唯独气化装置在开车过程中问题频出,主要原因就是煤种不同,导致气化装置难以稳定运行。

有人说,这种煤质与技术的搭配好似男女谈朋友,不匹配就会出问题,一旦投资,有了产品,就如同结了婚,生了孩子,想改就难了。国内煤制气领域第一个吃螃蟹者——大唐集团,其克旗煤制气项目投产不足月就遭遇故障。技术专家对此的解释是,并非是技术本身有问题,而是企业选择了不适合项目煤质的气化技术。

近日,记者在山东兖矿集团贵州的煤化工企业——贵州开阳化工公司采访,听闻该企业使用的煤气化技术还不错(上图为开阳化工科林CCG气化装置)。

贵州省煤炭资源储量较丰富,但其煤炭以变质程度深、反应活性差、灰熔点高、含硫量高、含灰量高而被业内视为劣质“三高煤”的代表。劣质“三高煤”如何用现代煤化工技术实现清洁高效转化,一直都是个难题。

“当时兖矿集团在贵州投资这个年产50万吨合成氨项目时,在煤气化技术选择方面确实犯了难。选择固定床工艺,因为贵州煤反应活性差,转化率上不去,废水处理也是大问题。选择水煤浆技术,煤的成浆性又不好。粉煤气化技术适应性广,但当时没有烧过‘三高煤’的先例。经过多方比较,我们最终引进了德国科林公司的CCG粉煤气化技术。”贵州开阳化工公司副总经理郭成太说。

目前,该项目通过选择一个适合当地煤种的“好胃”(气化炉),实现了当地“粗粮”(“三高煤”)的清洁高效转化。粉煤气化技术装置对当地煤的碳转化率达到98%以上,能源转化效率超过80%,排放的固体废渣已成为当地水泥厂的抢手货。由于装置废水排放量小,污染物含量低,废水经过简单处理后实现了完全回用。

业内人士表示,德国科林公司CCG粉煤气化炉是世界上首套完全应用劣质“三高煤”的大型粉煤气流床气化装置,为“三高煤”综合利用开创了先例。

对煤种的适应性强、要求低,气化效率更高

公开资料显示,全世界煤气化技术达几十种,按照应用规模和技术特点,可归为四类,分别是碎煤固定床气化技术(简称固定床技术)、流化床气化技术(简称流化床技术)、水煤浆气流床气化技术(简称水煤浆技术)、粉煤气流床气化技术(简称粉煤气化技术)。

每种气化技术对煤炭技术指标都有相应的要求,每个专利商都有自己的一套技术体系,各有优劣。

从大的趋势来讲,流化床技术在国内的成功应用案例较少,属于非主流技术。

固定床技术相对成熟和先进,大型化项目投资较少,在新疆和内蒙古一些大型煤制气项目中得到大规模应用,但受煤质局限,其应用效果不理想。

水煤浆技术国产化率可达90%,技术支撑率高,生产管理经验多,风险低。缺点是对煤种的成浆性要求较高,不适应灰熔点较高的煤种。

相比上述三种技术,粉煤气化技术对煤种的适应性最强,对煤种的要求更低,可成功转化褐煤、无烟煤、烟煤等煤种,且气化效率明显高于水煤浆气化技术。随着我国能源结构的调整,煤炭清洁高效利用将成为重要课题,粉煤气化技术以其明显的技术优势有望成为国内气化技术的主流。


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