低階煤清潔高效利用獲重大進展
- 發佈時間：2015-12-08 05:28:44 來源：經濟日報 責任編輯：羅伯特
11月26日夜，陜北神木市檸條塔，大雪覆蓋、寒風凜冽。240噸/天固體熱載體煤低溫熱解中試裝置調試現場燈火通明，中國科學院工程熱物理研究所科研人員已度過3個不眠之夜。自10月28日點火啟爐以來，他們日夜奮戰，終於實現滿負荷穩定運作。這是國內首次實現10萬噸/年規模的迴圈流化床粉煤熱解裝置滿負荷運作，也是中科院戰略性先導科技專項“低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示範”的重大進展。
我國煤炭資源儲量和産量分佈極不均勻，低階煤所佔比例較高，超過全國煤炭總儲量的50%。這些煤具有水分大、揮發分高、化學反應性好等特點，煤的揮發分中富含可直接轉化為高價值化學品、大宗燃料油及燃氣的碳氫結構；而我國目前以直接燃燒為主的煤炭利用方式未能實現資源的高值化利用，同時排放大量污染物。通過熱解直接提取煤中的揮發分，獲得焦油、熱解煤氣和半焦是對這些低階煤進行提質利用的有效方法。
低階煤熱解提油梯級利用技術，可在一定程度上降低我國石油和天然氣的對外依存度，提高煤炭資源的綜合利用率，實現能源高效利用，對我國具有重要的戰略意義，前景廣闊。
我國從上世紀50年代開始煤的熱解工藝研發工作，形成了不同工藝，如回轉式、固定床、移動床、流化床等，但仍處於中試或工業示範階段，未能大規模工業應用。其中的關鍵問題是缺乏對熱解反應與過程的有效控制，導致實際運作過程中油品出現問題。
近年來，中科院工程熱物理所深入攻關，建立了迴圈流化床固體熱載體快速熱解粉煤提油工藝系統，並最終中試成功。中試裝置以焦油、半焦和熱解煤氣為目標産品，設計能力為年産半焦4.4萬噸、焦油5600噸、熱解煤氣1200萬立方米。採用迴圈流化床部分燃燒與熱解耦合工藝，通過獨創的固體物料加熱、物料迴圈控制、熱解爐排焦等手段，成功控制了固體熱載體燃燒床和熱解床的能量和物料交換，實現了雙床的有機耦合；同時針對粉煤熱解焦油含塵量高的世界性難題，開發了分級脫灰工藝和高溫深度脫灰技術與裝備，使脫灰貫穿熱解全過程，實現高溫線上脫灰。
當前，我國對石油和天然氣的需求量隨著國民經濟的發展不斷增加，從相對豐富的煤炭資源中尋求對油氣的補充變得尤為重要。此次粉煤熱解裝置的成功滿負荷運作，意味著我們在低階煤清潔高效利用方面獲得重大進展。
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