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首台套60万吨/年粉煤热解装备的研究与应用

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成果主要完成人

王 勇、吴法明、尚德霖、于德生、刘玉平、吴启凡、张银卫、王远东、谢 文、刘 新、张述金、俞传河

项目概况

针对我国长期以来煤炭开采中70%以上低阶粉煤难以利用、国内传统技术效率低、能耗高、污染大的难题,探索和开发新型低阶粉煤的高效转化利用技术就成为当代煤炭加工利用产业发展的当务之急。国家《产业结构调整指导目录(2019年本)》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》《煤炭工业发展“十四五”规划》《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》《陕西省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》等一系列政策文件,支持现代煤化工产业稳步推进、创新发展,支持煤炭分质分级梯级利用,从源头上控制污染物排放,提高煤炭资源综合利用效率和价值。以中低温热解制气、制油为主要产品路线的煤炭分质分级多联产技术被列入国家煤炭清洁高效利用战略中。 传统的煤炭分质利用以立式炉技术为主,存在原料受限(以粒度30~80mm块煤为原料)、焦油产率低、热解产品品质差、废水产量大、环境污染严重等问题,同时使得大量的小粒煤和粉煤无法利用,造成煤炭资源利用巨大浪费。结合西北地区资源禀赋和产业现状,联合研发团队历经十年,从粉煤热解理论研究开始,陆续开展实验室、中试、工业化示范等不同规模等级的技术实践,持续改进、优化并反复验证,最终开发出“60万吨/年粉煤热解装备成套设备”。 该设备所涉及到的技术,不仅适用于粉煤的热解转化,还适用于常用普通煤炭的热解,可推广应用于褐煤、长焰煤、石煤等低阶煤领域,以及油页岩的干馏等领域,必将推动低阶煤行业转型升级、工业化和产业化,创造显著的经济、社会和环境效益。 随着项目稳步推进和建设,通过优化升级,工艺及设备成熟,必将推动我国低阶煤热解分质综合利用实现工业化、产业化,将对我国富煤缺水地区经济社会发展以及煤化工产业健康发展产生深远影响,具有广阔的市场发展前景。 该成套设备及工艺技术攻克了粉煤清洁高效分质转化利用的关键性技术难题;实现了煤炭物质能量同步低碳清洁转化;建成运行了国内首套60万吨/年粉煤热解工业示范装置,技术指标先进、安全环保、能效等级高、CO2排放低,经济效益显著,符合清洁低碳环保高质量发展要求。获得国家授权专利52件,拥有自主知识产权,该成套设备及工艺技术通过了中国石化联合会科技成果鉴定,整体技术达到国际领先水平。   2019年60万吨/年热解回转反应器被国家工信部列入《首台套重大技术装备推广应用指导目录》,获中国工程院科技知识中心、中国机械工程学会“好设计”银奖。2020年被评为中国石油和化工行业十大新闻,2020年荣获陕西省石化科学技术奖壹等奖。