航天长化破题劣质煤利用难

  9月3日, 航天长征化学工程股份有限公司(以下简称“航天长化”)在航天炉褐煤清洁高效转化技术鉴定成果发布会暨客户大会上发布了航天炉褐煤清洁高效转化技术鉴定成果。经中国石油和化学工业联合会权威鉴定,该技术为国内首套自主研发的适用褐煤的粉煤水冷壁加压气化技术,实现了褐煤的安全、清洁、高效转化,以及装置的长周期稳定运行,整体达到国际先进水平,从而为大规模加工利用丰富的劣质煤资源这一难题提供了航天方案。

  尽管我国总体富煤,但煤炭品质并不是都尽如人意,低阶煤包括褐煤、高硫原煤、高灰原煤等占全国煤炭资源总量的40%左右。截至目前,全国已探明褐煤储量约1300亿吨,占我国煤炭资源储量的13%。主要分布在内蒙东、黑龙江和云南等地区,资源供应丰富,开采成本低,推进褐煤在产地周边就近转化利用是落实国家能源安全战略、促进地区经济社会可持续发展的重要方向。

  褐煤作为煤化程度最低的煤,碳含量低,氢和氧含量高,具有水分及挥发含量高、灰熔融性变化范围大、热值低、热稳定性差、反应活性高等特点,与烟煤和无烟煤相比,无论是作动力煤还是作原料煤,在品质上都存在较大差距,清洁高效加工实现资源化利用的技术难度也更大。正因如此,目前国内褐煤的开发利用不够充分,褐煤资源被闲置或低质化利用的现象普遍存在。如何有效开发利用好褐煤资源,成为提高我国煤炭资源利用率、更有效落实国家能源安全战略的重要抓手之一,也是煤炭及深加工工业供给侧结构性改革的重要补短板工程,近年来持续成为能源领域关注的焦点。

  航天长化副总经理朱玉营指出,褐煤气化在技术上有四个主要难点:一是反应活性好,燃烧剧烈,烧嘴头部热应力大;二是火焰刚度低,容易造成“舔壁”;三是挥发含量高,干燥和输运环节安全和环保问题突出;四是褐煤煤粉的物化性质不同,上下游工艺匹配存在问题。为了破解这些“拦路虎”问题,航天长化多年深入研究蒙东褐煤煤质特性,吃透了褐煤的气化特性、熔渣特性及煤粉的物化性质,在此基础上,针对性开发出了新型烧嘴、新型气化炉及褐煤预干燥和输送工艺路线,实现了褐煤气化装置的高效、清洁、安全、稳定运行。 

  目前,首个采用航天炉褐煤清洁高效转化技术的项目——中化长山尿素改扩建项目实现了长周期稳定运行,技术指标亮眼。据中化长山造气车间主任周启航介绍,该项目2018年累计运行304天,气化碳转化率98.7%左右,有效气含量88.5%。2019年截至7月底共运行199天,气化碳转化率98.8%左右,有效气含量88.7%。

  8月31日,航天炉褐煤清洁高效转化技术通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会专家鉴定意见为:该项技术拥有自主知识产权,自主开发了国内首套适用褐煤加工的粉煤水冷壁加压气化技术,可实现褐煤的安全、清洁、高效转化,整体达到国际先进水平,建议加快推广应用。

  航天长化成立于2007年6月,依托中国航天在运载火箭和液体火箭发动机研制、生产和试验方面积累的优势,应用于煤炭洁净高效利用领域,形成了拥有我国完全独立自主知识产权的“航天粉煤加压气化技术”,其开发的国内首套HT-L粉煤加压气化炉被誉为“航天第一炉”,广泛应用于煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制油、煤制氢、IGCC发电等多个领域。

  针对航天炉褐煤清洁高效转化技术今后发展的重点方向,朱玉营表示,公司将积极开发印尼和澳大利亚等褐煤资源丰富的海外市场。


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