针对国际外煤炭分质应用技巧研发及工程化进程中存在的煤焦油收率低、煤焦油与粉尘分别难等成绩,陕西延伸石油碳氢高效应用技巧研讨中间自立研发了万吨级粉煤热解-气化一体化技巧(CCSI),完成了粉煤热解、半焦气化的分级转化和优化集成。今朝,该研讨中间曾经初步编制完成百万吨级CCSI工业化妆置的工艺包设计,延伸石油团体筹划在陕西榆林和关中地域扶植工业化示范装配。
记者得悉,2012年10月,延伸石油碳氢研讨中间起首树立了一套CCSI技巧小试研讨装配,展开了20余次冷态实验、26余次冷模实验和134余次热态投料实验。经由过程温度、压力、反响氛围、逗留时光、粒径等重要身分对粉煤疾速热解产品散布的影响,获得了一系列基本数据和热解纪律,取得了最优的工艺操作前提,重要产品煤焦油收率冲破6~8% 的行业均匀程度,到达了15%以上。
在CCSI小试研讨的基本上,2014年2月,延伸石油碳氢研讨中间展开了世界上第一套万吨级的粉煤热解-气化一体化工业实验装配的扶植和研讨任务。CCSI工业实验装配的设计范围为36t/d、设计压力为1.0MPa。装配于2015年8月中交,2015年11月展开了初次投料试车实验,一次性买通全流程,验证了焦点反响器的公道性与靠得住性。截至2017年3月,共展开投料试车6次,实行了100余项的技巧改革与优化,装配累计完成了1009小时的持续稳固运转,获得了主要的试车结果。2016年12月2日~5日,经由过程了由中国石油和化学工业结合会组织的装配现场标定。标定成果注解,在以空气为气化剂的前提下,动力转化效力达82.75%,无水无灰基煤焦油产率达17.12%,粗分解气有用气含量达35.10%,煤气热值达1253.39年夜卡/Nm3。经由过程实验,获得了CCSI家当化工艺包设计基本前提,为扶植年夜型工业示范装配供给了技巧基本。
清华年夜学工程院院士金涌、中国工程院院士舒兴田、中科院化学研讨所韩布兴院士、中国工程院院士刘中平易近、东南年夜学传授马晓讯等多位专家构成的判定委员,在听取了结果任务申报、研讨申报、科技查新申报和标定申报等后分歧以为,该技巧结果具有原创性和自立常识产权,全体技巧处于国际抢先程度。该结果重要立异点以下:
1、首创“一器三区”粉煤热解与气化一体化反响器,在统一反响器内完成热解、气化两种反响,生成煤焦油、粗分解气两种产品,完成物料互供、热量自均衡;
2、树立了气固两相稀相流与粉煤热解反响相耦合的模子。依据该模子设计的分歧属性颗粒高倍率轮回流化床反响系统,完成了煤焦油的高收率和半焦粉的高效气化;
3、针对低密度固体颗粒,开辟了气-固三级分别体系,获得较好的油气尘在线分别后果;
4、开辟了由一体化反响体系、高效分别体系、油气收受接管体系耦合集成的新工艺,流程短、能耗低、资本应用率高;
5、开辟了CCSI工艺的智能掌握模块,完成平安有用掌握。
据懂得,该技巧根据煤的构成、构造特点和分歧组分反响性的差别,发明性地将粉煤热解与半焦气化联合在一个反响器内,以空气为气化剂(或氧气),将粉煤一步法转化为高品德的中高温煤焦油和分解气,从而完成了粉煤热解、半焦气化的分级转化和优化集成。