隨著新型煤化工氣化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)無(wú)煙煤造氣工藝的技術(shù)紅利逐漸萎縮，無(wú)煙煤作為優(yōu)質(zhì)化工原料的優(yōu)勢(shì)地位受到很大沖擊;同時(shí)，市場(chǎng)持續(xù)低迷，也讓以無(wú)煙煤為主要原料的煤化工企業(yè)發(fā)展空間越來(lái)越小。無(wú)煙煤氣化企業(yè)必須對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行變革才能有活路。今年以來(lái)，晉煤集團(tuán)通過(guò)在無(wú)煙煤氣化技術(shù)上開(kāi)展的3個(gè)科研項(xiàng)目，不斷拓寬無(wú)煙煤高效清潔利用的新途徑和新領(lǐng)域，破解無(wú)煙煤氣化技術(shù)發(fā)展瓶頸。

針對(duì)“三高”煤開(kāi)發(fā)晉煤爐

為解決晉煤集團(tuán)“三高”末煤的氣化問(wèn)題，今年以來(lái)，晉煤集團(tuán)煤化工研究院在對(duì)國(guó)內(nèi)外近30種煤氣化技術(shù)進(jìn)行深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)晉城和山西“三高”煤炭資源的特性，與華東理工大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴分級(jí)給氧氣渣并流干粉煤氣流床氣化技術(shù)(JE爐)，也稱晉煤爐。

JE爐是以粉煤、氧氣、水蒸汽為原料，在高溫、高壓條件下進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，生成以一氧化碳和氫氣為有效成分的粗合成氣。該技術(shù)創(chuàng)新性的采用多噴嘴分級(jí)給氧氣技術(shù)，通過(guò)二次給氧調(diào)控氣化爐排渣溫度，可實(shí)現(xiàn)高灰熔點(diǎn)入爐煤在1500℃～1600℃溫度下液態(tài)排渣，同時(shí)該技術(shù)通過(guò)在工程技術(shù)上的優(yōu)化集成，降低了技術(shù)工程化的風(fēng)險(xiǎn)。

目前該項(xiàng)目已完成煤質(zhì)分析、氣化爐結(jié)構(gòu)的冷態(tài)模擬、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分析研究等子課題，初稿工藝包通過(guò)審查，年底前將完成工程建設(shè)前的所有科研任務(wù)。在2014年度山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)煤化工產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目——適合山西省高灰熔點(diǎn)煤及低質(zhì)煤大規(guī)模粉煤氣化技術(shù)開(kāi)發(fā)與工業(yè)示范課題的競(jìng)標(biāo)中，JE爐戰(zhàn)勝國(guó)內(nèi)外對(duì)手成功中標(biāo)，并獲得山西省科技廳1500萬(wàn)元科技經(jīng)費(fèi)支持。

嘗試為航天爐換“口糧”

隨著現(xiàn)代煤化工的不斷進(jìn)步，以航天爐為代表的第三代爐型以其高熱效率和碳轉(zhuǎn)化率，被視為煤化工行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。但晉城無(wú)煙煤卻一直沒(méi)有列入航天爐主燒煤種。為此，晉煤集團(tuán)大膽創(chuàng)新，開(kāi)展航天爐試燒晉城無(wú)煙煤試驗(yàn)。

在河南晉開(kāi)公司，經(jīng)過(guò)近一個(gè)月三個(gè)重點(diǎn)階段試燒后，在添加適量助熔劑基礎(chǔ)上，2臺(tái)合成氨生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年的航天爐燒晉城無(wú)煙末煤比例達(dá)到100%，航天爐試燒晉城無(wú)煙煤試驗(yàn)取得成功，證明了航天爐試燒晉城無(wú)煙末煤在技術(shù)上是可行的。

在今后的試驗(yàn)和工業(yè)示范過(guò)程中，晉煤集團(tuán)的科研人員將對(duì)航天爐試燒晉城無(wú)煙煤的經(jīng)濟(jì)性和長(zhǎng)周期運(yùn)行進(jìn)行探索。如果航天爐100%試燒晉城無(wú)煙末煤在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上被證實(shí)完全可行，那么就可以利用航天爐這種現(xiàn)代氣化方式拓展晉城無(wú)煙末煤市場(chǎng)。

通過(guò)脫硫?qū)崿F(xiàn)高硫塊煤制氣

今年以來(lái)，晉煤集團(tuán)煤化工研究院在經(jīng)過(guò)充分調(diào)研和考察的基礎(chǔ)上，通過(guò)利用現(xiàn)有成熟、穩(wěn)定的脫硫技術(shù)對(duì)現(xiàn)有工藝裝置進(jìn)行改造，擴(kuò)大裝置脫硫能力，開(kāi)展高硫塊煤應(yīng)用于常壓固定床氣化爐的研究與試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在常壓固定床造氣爐上使用高硫無(wú)煙塊煤制氣目的。

通過(guò)此項(xiàng)研究和試驗(yàn)，晉煤集團(tuán)逐步掌握了煤中硫化物氣化后在粗煤氣、爐渣、吹風(fēng)氣中的分布情況，形成了一套以常壓固定床造氣爐全燒高硫煤的“18-30”系統(tǒng)的運(yùn)行紀(jì)錄及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)報(bào)告。此項(xiàng)研究成果為晉煤集團(tuán)化工板塊類似裝置燒高硫無(wú)煙塊煤的升級(jí)改造提供了借鑒和參考。

同時(shí)，晉煤集團(tuán)還積極開(kāi)展了洗粒煤應(yīng)用于常壓固定床氣化爐的研究與試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)晉城無(wú)煙洗粒煤在固定床間歇?dú)饣癄t上摻燒的適應(yīng)性研究，實(shí)現(xiàn)了較大比例(最高35%)洗粒煤摻燒固定床間歇?dú)饣b置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

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