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技術前沿

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現代煤化工技術引領“蝶變”之路

 

       煤炭,一度被冠以“黑金”之名,每當霧霾來襲,大家更是“談煤色變”。

   然而,煤炭并無“原罪”。眾所周知,煤炭的前身是億萬年前的綠色植物。如何通過清潔利用實現黑色煤炭綠色發展,還原其“本色”,為煤炭正名,成為能源領域的嚴峻課題。

   “實施現代煤化工項目,是目前我國煤炭清潔利用的關鍵路徑。煤炭轉化技術主要包括氣態、液態和煤基多聯產等。”國家安全監管總局信息研究院副院長劉文革表示,在煤價走低的形勢下,煤化工項目還可提升附加值,為企業帶來效益。據預測,到2020年,我國現代煤化工項目的煤炭消耗量將達到6.5億噸。

   在此背景下,企業紛紛在煤化工領域謀篇布局。

   世界最大水煤漿氣化裝置建成

   20161224日,由內蒙古榮信化工有限公司、華東理工大學和兗州煤業股份有限公司合作開發的“日處理煤3000噸級超大型清潔高效水煤漿氣化技術開發及示范”通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。

   以中國工程院謝克昌院士和清華大學倪維斗院士為首的鑒定委員會對該成果給予了高度評價。他們一致認為,該成果具有完全自主知識產權,總體技術指標達到了國際領先水平,并保持多噴嘴對置式水煤漿氣化技術在國際同類氣化技術中的引領地位。

   據悉,該項目通過開展多噴嘴對置式水煤漿氣化工業裝置長周期運行規律研究、單爐日處理煤3000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化關鍵技術研究以及超大型多噴嘴對置式水煤漿氣化工業裝置的工藝軟件包開發及優化,建設了日處理煤3000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化技術工業示范裝置,并于20159月通過了中國石油和化學工業聯合會組織的現場72小時連續運行考核。

   數據顯示,與單爐日處理2000噸級多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置的考核結果相比,該成果的碳轉化率由99.20%提高到99.63%,冷煤氣效率由74.50%提高到75.20%。在高負荷操作條件下,與同類技術相比氣化工藝指標先進,氣化裝置安全可靠、自動化程度高、操作控制靈活,大型化優勢突出。

   該項目主要負責人透露,目前該成果已占據我國單爐日處理煤3000噸級水煤漿氣化技術的幾乎全部市場份額。

   大型煤氣化技術是煤炭清潔高效轉化的核心技術,是發展煤基液體燃料、煤基化學品、IGCC發電、多聯產系統、制氫等過程工業的基礎。不難看出,開發超大型煤氣化技術將對促進煤炭高效清潔利用,推進現代煤化工及相關產業的可持續科學發展具有重要意義。

   煤炭間接液化技術實現百萬噸級工業化應用

   20161228日,世界最大煤制油項目———神華寧煤集團400萬噸/年煤炭間接液化示范項目在寧夏建成投產。該項目總投資550億元,承擔著37項重大技術、裝備及材料的國產化任務,項目國產化率達到98.5%

   記者從科技部獲悉,該項目采用的高溫鐵基漿態床煤炭間接液化核心技術,費托合成催化劑活性、選擇性與產油能力等關鍵技術指標均處于國際領先水平,具有完全自主知識產權。

   “這是神華集團繼鄂爾多斯百萬噸煤直接液化項目之后,在煤炭間接液化技術上的又一突破。標志著神華集團已成為全球唯一同時掌握百萬噸煤炭直接液化和間接液化兩種煤制油技術的公司,對于增強我國能源自主保障能力具有重要戰略意義。”神華集團相關負責人表示。

   此外,400萬噸/年煤炭間接液化示范項目的建成,對提升我國煤制油化工技術水平及裝備制造水平具有重要意義。

   神華寧煤集團副總經理姚敏指出,通過國產化成功示范,不僅打破南非煤炭間接液化技術多年來技術壟斷,實現國內百萬噸級工業化示范應用,而且探索出了符合我國國情的科技含量高、附加值高、產業鏈長的煤炭深加工產業發展模式,對煤炭清潔高效利用具有重要的帶動示范效應。

   據記者了解,神華寧煤煤間接液化項目生產的合成油品,具有超低硫、低芳烴、高十六烷值、低灰分的特點。這些指標均優于國V和歐V標準,有利于降低二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物和顆粒物等污染物的排放,可有效降低城市空氣污染。

   業內人士分析稱,如果該油品能夠在北京、上海等一線城市推廣應用,對解決城市汽車尾氣污染、霧霾治理等問題大有裨益。

   全球首套煤基乙醇工業示范項目投產

   這廂“老牌勁旅”煤制油風頭正盛,那廂“后起之秀”煤制乙醇橫空出世。

   今年317日,中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大連化物所”)與陜西延長石油(集團)有限責任公司(以下簡稱“延長石油”)在京宣布,具有我國自主知識產權的全球首套煤基乙醇工業化項目———延長石油10萬噸/年合成氣制乙醇工業示范項目已打通全流程,生產出合格的無水乙醇,目前該裝置平穩運行。

   “該項目成功投產,標志著我國煤制乙醇工業化在國際已處領先地位。”中宇資訊分析師石曉東向記者表示。

   在石曉東看來,該技術具備三大優勢。首先它是環保的,其技術核心是把甲醇、二甲醚和一氧化碳反應合成乙酸甲酯,乙酸甲酯再加氫變成乙醇和甲醇。乙醇采用非貴金屬催化劑,可以直接生產無水乙醇。其次,該項目的生產工藝與合成氣制甲醇相似,后期會緩解甲醇產能過剩的問題。最后,煤制無水乙醇價格比傳統無水乙醇價格低很多,大約在500~600/噸。

   據了解,為促進該技術的產業化,依托核心技術———甲醇經二甲醚羰基化制無水乙醇技術,大連化物所和延長石油已于412日在大連創立以催化劑生產與工藝推廣為主的高技術產業化公司———延長中科(大連)能源科技股份有限公司,旨在打通該技術與社會對接的“最后一公里”。

   綜合來看,這是我國新型煤化工產業化技術應用的又一次重大突破,使我國率先具有了設計和建設百萬噸級煤基乙醇大型工業裝置的能力,對保障我國能源安全和糧食安全、煤炭清潔化利用以及緩解大氣污染等具有重大戰略意義。

 

來源:《中國電力報》



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