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热解技术新突破带来能源革命

发布时间:2019-09-13 11:41:28 编辑:笔名

热解技术新突破带来能源革命

北京神雾集团通过数十项专利技术研究,完成核心装备“煤炭旋转床热解反应器”的开发。

项新型煤炭热解技术——“无热载体蓄热式旋转床热解技术”由北京神雾集团开发成功。该技术的特点是除了实现传统污染物的近零排放外,还能通过完全隔绝空气加热煤炭使其完成低温干馏过程,得到人造石油、人造天然气、提质煤炭三相产物的新专利技术。国家能源局组织的国家级科技成果鉴定认为,达到了国际领先水平。该项技术的突破,将为保障我国石油、天然气的供应安全,实现我国的能源独立带来新的曙光。

提升劣质能源利用率,实现污染物近零排放

北京神雾集团开发的这项蓄热式旋转床干馏技术的主要工作原理是,将原煤破碎、筛分、干燥、再筛分,然后通过进料系统布入旋转床干馏炉内,经预热区、反应区最终被加热至500—700℃,热解生成人造石油、人造天然气及提质煤炭。无热载体蓄热式旋转床热解技术,实现了中低阶煤炭的高效综合利用,提高了劣质能源利用率,降低了大气污染,实现了传统污染物的近零排放。该技术集成了辐射管加热、蓄热燃烧、高温旋转床等多项先进技术,通过数十项专利技术研究,完成核心装备“煤炭旋转床热解反应器”开发,构成满足煤热解特性和工艺需求的整体工艺。

中国的国情是大规模使用煤炭成为最突出的污染特征,如何全面提升治理环境污染的能力,较大幅度降低煤炭使用过程中二氧化碳等温室气体的排放量,切实推进煤炭的洁净、高效利用是一个急需解决的问题。神雾集团该项科技成果于2007年底在神雾集团内部立项。在立项之初,针对国内外现有褐煤及低变质烟煤热解技术中存在的能耗高、装置大型化困难等世界难题,进行了大量的基础理论研究、应用研究及大型中试试验研究。通过多年的技术研发,将神雾自主研发的蓄热式燃烧技术、辐射管燃烧技术与旋转床热解装置进行集成,创新了辐射管内置分区布置技术、热解过程分区分段加热控制技术及油气多通道快速导出技术;开发出了具有自主知识产权的旋转床热解关键技术与装备,建成了煤炭处理量3t/h的大型中试试验平台。目前中试试验平台已经对山西平朔气煤、内蒙古鄂尔多斯[0.00% 资金 研报]长焰煤、内蒙古锡林郭勒盟褐煤、新疆褐煤、印尼褐煤、澳洲褐煤等数十个煤种分别进行了连续运转大型中试试验,获得了可靠的技术数据。蓄热式辐射管热效率达到86%以上,排烟热损失小(温度约150℃),通过后期烟气显热回收,最终热效率可达到90%以上,同时可以使用低热值煤气(700 kcal/Nm3以上)作为燃料;整体热效率高,节能减排效果显着,整体工艺能源转化效率可以达到92%以上。

实现我国能源独立的的新曙光

中国是一个主要依靠煤炭资源来保障未来能源供应的国家。未来,通过此项技术的推广应用,将可有效地减少我国对进口石油、天然气的过分依赖。以2012年我国煤炭消耗总量为34.2亿吨标准煤,如果应用神雾集团的“无热载体蓄热式旋转床煤热解”工艺,每吨中低变质煤可平均产生20%以上的石油、天然气资源,即当年就可以从我国开采的煤炭中提取6.8亿吨以上的石油、天然气资源。而中国2012年全年的石油、天然气资源消耗总量为5.3亿吨,其中55%还依赖从国外进口。

纵观世界,前些年美国的技术进步和创新让美国页岩气开采领域出现了一场革命,既减少了美国对外国石油的依赖,又使美国的能源价格大幅度地降低,同时也使美国有机会把对外政策的重点从中东转向了亚太地区。从我国石油、天然气长期依赖于国外的局面看来,通过应用神雾集团对中低阶煤炭的热解提取人造石油、人造天然气,是完全能够做到我国石油、天然气自给自足的,是完全有能力解决我国的石油、天然气安全问题的。

目前相关的商业性示范项目也即将在我国煤炭资源丰富的新疆及内蒙古竣工投产。


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