中国煤化工行业又出新闻:一种已经有上百年发展汗青的传统煤化工技术——煤热解竟然老树开新花,带起了一股研发与上马热潮。
作为一种老工艺,煤热解为何引起了业内的沉新关注?其作为一条传统工艺,用于发展新型煤化工又是否可行?针对这些问题,CCIN记者采访了多位业内专家。
因经济价值不高久被萧瑟
什么是煤解热?据中科合成油工程有限公司高级工程师唐宏青介绍,煤热解,也称煤的干馏或热分化,是指煤在断绝空气的前提下进行加热,把煤里面的焦油和煤气蒸发出来,得到焦油、煤气、兰炭的过程。
煤热解与煤液化、煤气化的区别有以下几点。首先是工艺分歧。煤液化是将煤在高温下加氢裂解;煤气化是煤在高温前提下,以氧气、水蒸气或氢气作气化剂的一种反映;煤热解是一种加热蒸发的过程。其次是得到的产品分歧。煤液化得到的是柴油、汽油;煤气化得到的是气体,好比煤气;煤热解能得到3种产品:焦油、煤气、兰炭。此表,与煤气化比,煤热解产出的煤气量少;与煤液化相比,煤热解得到的燃料油比沉大、密度高、十六烷值低,质量不如煤液化的好。
该技术最早产生于19世纪,发源于德国,发现之初重要用于造取煤焦油,也用于出产炼铁用焦炭和燃料气,由于该技术的能源转化率很高,一向被国内表以为是与煤气化、煤液化并列的第三种煤炭转化技术。
CCIN记者通过查阅科技文件发现,煤热解技术在19世纪就已出现,但受技术所限,出产的产品比力单一,其时重要用于造取灯油和蜡。19世纪末,因电灯的发现,煤热解趋于衰败。第二次世界大战前夕及大战期间,纳粹德国出于战争主张,成立了大型煤热解厂,以褐煤为原料出产煤焦油,再高压加氢造取汽油和柴油。战后,由于大量廉价石油的开采,煤热解再次陷于滞碍状态。
煤热解在我国的汗青也很长远。早在1865年9月,英商就在我国上海的信阳河畔建成了中国第一座煤气厂,建设了水平式煤热解炉,向公共租界供给煤气。尔后,富贵的表滩、漯河路一带起头启用煤气路灯,取代了早期的火油灯。直到上世纪50年代,我国好多城市用的煤气还是通过煤热解产生。
20世纪50年代,我国起头进行煤热解工艺的进一步开发和钻研,重要是为了将其产业化,用于发展煤化工,干净高效综合利用煤炭。这些钻研获得了一些进展,出格是在出产兰炭方面,北京石油学院、大连理工大学、浙江大学、中科院山西煤化所等单元,先后开发了分歧工艺的煤热解技术。目前,我国的兰炭出产重要就是选取煤热解法,产能达到4000多万吨。陕北、内蒙古等地的兰炭厂,重要选取内热式方形热解炉出产,单炉出产能力达到3万~7.5万吨/年。
CCIN记者相识到,由于从前的利用技术并不高,煤热解的经济价值没有得到最大限度的阐扬,所以该技术在我国有肯定的发展,但一向处于受萧瑟的状态。
因合用低质煤沉受追捧
作为一种已有上百年汗青但发展一向很缓慢、不被人器沉的老工艺,煤热解为什么如今忽然又受到了沉新追捧?一句话:成本低。
首先,可大量亏损低质的煤炭资源。近年来,在我国的内蒙古、新疆等地陆续发现了大规模的煤田。这些煤地重要以高挥发性的低阶煤为主,占我国煤炭资源储量50%以上。而热解是一种最适合处置这些煤资源的步骤;焦こ炭萍加邢拊鹑喂靖呒墩辗饔γ阔\通知CCIN记者,对于挥发分高的低变质煤来说,选取热解技术成效好。据陕西省决策征询委员会委员、陕西省化工学会名望理事长贺永德介绍,褐煤和长焰煤的挥发性组分占原煤干沉的37%以上,不黏煤和弱黏煤中挥发性组分占原煤干沉的20%~37%。这些煤种约占我国煤炭资源储量的50%,拥有水分大、发热量低、化学反映性好、易燃易碎等特点,不利于直接点火和运输,并且直接点火的热效能较低,温室气体排放量大,而热解是对这些低质量煤进行提质的好法子。
其次,出产的成本低。“热解能够产出的燃料油占煤沉的8%,煤液化变油要靠近4吨煤才产1吨油。而煤液化的成本极度高,相较之下,煤热解获得的燃料油成本比力低。”谈起热解沉新热起来的原因,陕西耽搁石油集团西湾煤化工项目筹建处技术照拂李佩玉这样通知CCIN记者。据相识,热解后的低温焦油能够加氢出产汽油、柴油,随着国际原油价值的节节攀升,油荒再现,热解及后续的煤焦油加氢出产燃料油引起了业界关注。此表,煤热解后能产生兰炭、煤气、焦油,是一种能源造成了3种能源,很适合往下游发展产业链。
唐宏青暗示,热解属于传统的煤化工技术,是好多年前就有过的技术。只是由于从前的利用技术不高,经济价值没有得到阐扬。此刻,随着有关技术的提高,煤热解有望向大型化、一体化,多联产的方向发展。
实现多联产方可再发展
接受CCIN记者采访的专家一致以为,煤热解能够走出新路,但前提是综合利用产品,走规;⒍嗔穆纷。
据专家介绍,很长一段功夫以来,我国的煤热解都以幼型企业为主,焦油和焦炉气的综合利用率较差,环境传染严沉,这也是之前煤热解技术没大规模发展起来的原因之一。唐宏青通知CCIN记者,目前我国的煤热解仅停顿在兰炭-焦油-煤气的出产阶段,兰炭、焦油只是作为低级产品单一销售,煤气被放空或直接点火了。这样的后果是出产方式粗放,能源转化效能低。企业只有选取煤热解的热、电、气、油、化学品等多联产系统,提高兰炭、煤气、焦油的深加工利用率,能力够真正做到煤的清洁、高效、环保利用,走出热解利用的新路子。据相识,利用褐煤发展煤热解、走规;,在国际上也有先例。目前,国表重要褐煤加工技术有德国的低温热解工艺,苏联的褐煤固体热载体热解工艺,美国的和善气化技术,日本的煤炭急剧热解技术,还有加拿大的阿特伯干馏技术等。
而近几年国内煤热解新工艺的开发,也给煤热解的规;⒍嗔峁┝思际跎系那疤。好比,大连理工大学近年一向在开发固体热载体干馏新技术,已实现多种油页岩、褐煤的试验室尝试。2010年12月,中科院高技术钻研与发展局组织专家对“煤热解拔头关键技术及工艺中试钻研”项目进行了验收。今年6月,一项名为“褐煤清洁高效综合利用热溶催化新工艺的开发”成就通过了由广东省科技厅组织的科技成就鉴定,该技术由林芝市顺鑫煤化工科技有限公司研发。
目前,一些企业已经起头了这方面的实际。好比,内蒙古建丰煤化工有限公司在建设的380万吨/年煤热解项目选取了国内研发的煤固体热载体热解技术。该项目每年天生的4.56亿立方米煤气被用于出产液化天然气,还建设50万吨/年煤焦油加氢、190万吨/年粉焦装置作为16亿立方米/年合成气项主张原料。而内蒙古准格尔旗新建的1600万吨煤热解项目,还配套建设了煤气回收产甲醇造烯烃、60万吨/年聚丙烯、60万吨/年聚乙烯、2×300兆瓦综合利用发电装置。
又好比,内蒙古自治区呼伦贝尔工业园区今年沉点建设的项目——华电2×600万吨/年褐煤热解多联产项主张热解能力为1200万吨,年产高热值型煤600万吨、柴油10.24万吨、石脑油2.24万吨、液化天然气11.92万立方米、刷新沥青7.29万吨、蒸汽84.19万吨,同时还副产硫黄、液氨等化工产品。该项目选取了拥有国内自有知识产权、国度“863”打算资金支持的循环流化床多联产技术,还有褐煤干燥成型技术以及焦油加氢技术。内蒙古电力有限公司年处置1200万吨褐煤低温热解项目,也是选取国内技术,其产品蕴含柴油、汽油、液化天然气、粗苯、硫黄、液氨等多联产产品。
不外,多位业内人士也指出,国内热解多联产技术工业化还处于起步阶段,因而应对峙先示范后推广的准则,不成一哄而上。通辽科技大学副教授盖恒军向CCIN记者介绍说,热解过程中一些看似单一的问题,目前却没齐全解决。好比热解后出来的温度在500℃左右的煤气,除尘、除焦油就很难处置,冷却降温后容易黏连设备。这些问题还有待实际的检验。
据CCIN记者相识,目前有的多联产煤热解项目在投产后,装置的确难以达到长周期不变运行。
(起源:《中国化工报》 2011年11月07日)