航天爐攻克無煙煤氣化難關(guān)

　　如何“推動煤炭清潔高效利用”，如今，無煙煤清潔高效利用有了生動注腳和案例。9月10日，航天長征化學(xué)工程股份有限公司（以下簡稱：航天工程公司）在山西省晉城市發(fā)布“航天爐無煙粉煤清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)”科技鑒定成果。

　　經(jīng)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織專家鑒定：該技術(shù)開發(fā)了國內(nèi)首套自主研發(fā)的適用無煙粉煤的大型化粉煤水冷壁加壓氣化爐，并在晉煤集團(tuán)華昱高硫煤潔凈利用化電熱一體化示范項(xiàng)目一期年產(chǎn)百萬噸甲醇工程中成功應(yīng)用，單臺日處理干煤粉1500噸，自2018年8月打通全流程以來，實(shí)現(xiàn)了無煙粉煤的安全、清潔、高效轉(zhuǎn)化和長周期穩(wěn)定運(yùn)行。該技術(shù)在無煙粉煤氣化領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平，建議加快推廣應(yīng)用。

　　無煙煤是煤化程度最高的煤，具有固定碳含量高、揮發(fā)分產(chǎn)率低、密度大、硬度大、燃點(diǎn)高、燃燒時不冒煙的特點(diǎn)。在國內(nèi)現(xiàn)有探明儲量中，無煙煤類約占煤炭總量的11.5%，主要分布在山西和貴州，其次是河南和四川。

　　無煙塊煤曾經(jīng)是優(yōu)質(zhì)的化工原料煤，是固定床造氣工藝的最優(yōu)原料。但由于固定床單爐處理能力小、有效氣含量低、污染物環(huán)保處理難度大，因此《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》中將采用固定床間歇?dú)饣夹g(shù)的項(xiàng)目列為限制類。今年《危險化學(xué)品安全生產(chǎn)淘汰落后技術(shù)裝備目錄(2020年第一批)》（征求意見稿）也提出常壓固定床間歇煤氣化工藝限制兩年內(nèi)改造完成。不難看出，無煙煤清潔利用亟需尋找新的出路。

　　由于灰分高、灰熔融溫度高、反應(yīng)活性低、可磨指數(shù)低等因素，無煙煤清潔高效轉(zhuǎn)化是一塊“難啃的骨頭”。問題擺在眼前，如何解決？

　　“航天方案”有高招。成立于2007年6月的航天工程公司，運(yùn)用自身優(yōu)勢，在煤炭潔凈高效利用領(lǐng)域苦心研發(fā)并應(yīng)用。航天工程公司總經(jīng)理姜從斌說：“航天工程公司成立十余年來，一直致力于開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)、適應(yīng)我國煤炭資源特點(diǎn)的先進(jìn)煤氣化技術(shù)。技術(shù)創(chuàng)新是公司發(fā)展的源泉，是參與市場競爭的根本。我們針對無煙煤氣化特性進(jìn)行了大量研究工作，充分掌握了煤灰灰熔融、灰粘度數(shù)據(jù)、可磨指數(shù)、熱解特性數(shù)據(jù)、燃燒實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及反應(yīng)動力學(xué)等參數(shù)，開發(fā)出了一套用于粉煤氣化的煤質(zhì)解決方案。在無煙煤氣化特性的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)無煙煤氣化爐和燒嘴及其配套工藝技術(shù)，并在晉煤華昱甲醇項(xiàng)目得到應(yīng)用?！?/p>

　　對于無煙粉煤的清潔高效大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，山西晉煤華昱煤化工有限責(zé)任公司是第一個“吃螃蟹”的。該公司是晉煤集團(tuán)的控股子公司，成立于2011年10月，負(fù)責(zé)晉煤集團(tuán)“高硫無煙煤潔凈利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園”項(xiàng)目的籌備、建設(shè)和運(yùn)營。園區(qū)一期工程概算投資86億元，技術(shù)路線是高硫無煙煤制甲醇，產(chǎn)品規(guī)模為120萬噸/年甲醇，50萬噸/年清潔燃料。其高硫煤潔凈利用化電熱一體化示范項(xiàng)目一期年產(chǎn)百萬噸甲醇工程項(xiàng)目于2012年7月9日取得發(fā)改委備案，2014年7月破土動工，采用四臺φ3800/3800型航天爐。 2018年7月15日首臺航天爐點(diǎn)火投煤成功，2018年8月18日系統(tǒng)打通流程，產(chǎn)出合格甲醇。

　　晉煤華昱董事長、總經(jīng)理牛宏寬說：“在晉煤集團(tuán)和社會各界的大力支持下，特別是得益于航天煤氣化技術(shù)的支撐，公司項(xiàng)目建設(shè)、投產(chǎn)非常順利。2018年8月18日打通流程一次投料試車成功，到年底近4個月時間生產(chǎn)甲醇26.2萬噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入6.6億元，創(chuàng)造了當(dāng)時國內(nèi)單系列百萬噸級大化工項(xiàng)目‘安全試車、最快投產(chǎn)、當(dāng)年見效’的好成績。2019年項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了達(dá)產(chǎn)達(dá)效。2020年剔除2月份疫情導(dǎo)致負(fù)荷降低的影響，3-6月份公司噸甲醇成本降至1118元，甲醇制造成本、完全成本均達(dá)到了晉煤集團(tuán)化工板塊最好水平?！?/p>

　　經(jīng)鑒定專家組考核，航天爐在晉煤集團(tuán)華昱高硫煤潔凈利用化電熱一體化示范項(xiàng)目一期百萬噸/年甲醇工程中成功應(yīng)用，單臺日處理干煤粉1500噸，實(shí)現(xiàn)長周期穩(wěn)定運(yùn)行?？己私Y(jié)果表明：氣化裝置單爐有效氣（CO+H2）產(chǎn)量≥96159 Nm3/h ，比氧耗<339 Nm3/k Nm3（CO+H2），入爐煤比煤耗

　　鑒定委員會認(rèn)為：航天爐無煙粉煤清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，可實(shí)現(xiàn)無煙粉煤的安全、清潔、高效轉(zhuǎn)化，該技術(shù)在無煙粉煤氣化領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平，可加快該技術(shù)的推廣應(yīng)用。

　　鑒定組組長、中國氮肥工業(yè)協(xié)會理事長顧宗勤說：“無煙煤的利用一直是個難題，在全燒無煙粉煤方面，航天爐是第一個吃螃蟹的，幾大難點(diǎn)都得以突破，形成了諸多創(chuàng)新點(diǎn)。同時用戶單位晉煤華昱公司的運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)異，這對整個行業(yè)來說是很大的突破?！?/p>

　　原化工部副部長、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會原黨委書記、會長李勇武說：“航天工程公司能氣化無煙煤，這樣做不簡單，啃了硬骨頭。正所謂藝高人膽大，如果沒有豐富的實(shí)干經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的技術(shù)功底，就不能創(chuàng)新性地解決實(shí)際問題。他們能幫企業(yè)解決實(shí)際問題，特別有生命力。 ”

　　李勇武評價說：“這次通過鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平的科技成果，是航天工程公司與晉煤華昱公司共同研發(fā)推進(jìn)的結(jié)果，這是一個合作的典范?！?/p>

　　晉煤華昱公司董事長、總經(jīng)理牛宏寬表示：“我們和航天工程一起攻克了晉城無煙煤用于氣流床氣化的系列技術(shù)性難題，為晉城礦區(qū)無煙煤的清潔高效轉(zhuǎn)化，走出了一條可靠路徑。下一步，將與航天工程一道進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化氣化裝置，致力于高硫無煙煤的高效轉(zhuǎn)化利用，以期為晉城無煙煤、高硫煤的高效綜合利用作出新貢獻(xiàn)。”

　　航天工程公司總經(jīng)理姜從斌也講到，未來航天工程公司還將充分總結(jié)在煙煤、褐煤、無煙煤氣化技術(shù)開發(fā)過程中形成的氣化解決方案和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)深入研究反應(yīng)活性低、可磨指數(shù)低等相似特性的含碳物質(zhì)氣化處理技術(shù)，為我國煤炭資源、危廢資源的清潔高效利用貢獻(xiàn)“航天方案”。

　　轉(zhuǎn)自：新華網(wǎng)

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