“西南院自主開發(fā)的焦?fàn)t煤氣甲烷化制天然氣技術(shù)，已在國內(nèi)許可實施20套，市場占有率第一?！比涨?，西南化工研究設(shè)計院總經(jīng)濟師成雪清對記者表示，近年來，國內(nèi)煤化工技術(shù)研發(fā)單位圍繞煤炭清潔高效利用、工業(yè)排放氣綜合利用、大氣污染治理、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域開展了大量的工作，在焦?fàn)t煤氣甲烷化制天然氣、煤制天然氣、電石爐氣凈化提純及利用、煤礦瓦斯提濃甲烷、煤礦瓦斯制氫等工藝技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、系統(tǒng)工程等方面取得了豐碩的創(chuàng)新成果和應(yīng)用推廣業(yè)績，推動了我國現(xiàn)代煤化工、工業(yè)排放氣資源化利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
成雪清表示，日前出臺的《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動計劃》，針對我國煤炭利用現(xiàn)狀、煤化工工藝進(jìn)行技術(shù)改造，強調(diào)了達(dá)到“減排、節(jié)能、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”的目標(biāo)導(dǎo)向，并充分重視技術(shù)發(fā)展和技術(shù)改造的質(zhì)量，使之能有的放矢，達(dá)到目標(biāo)。
煤化工節(jié)能減排潛力大
“在傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域，存在裝備技術(shù)水平偏低，結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)能過剩嚴(yán)重等問題?！敝袊秃突瘜W(xué)工業(yè)聯(lián)合會煤化工專業(yè)委員會相關(guān)負(fù)責(zé)人對記者表示，通過加強對能耗高、污染重的工藝裝備技術(shù)改造。
這位負(fù)責(zé)人以電石項目為例向記者介紹，作為我國現(xiàn)代煤化工發(fā)展的重要方向之一，電石法乙炔工業(yè)長期以來通過石油和天然氣煉化獲取乙烯、丙烯，面臨“高電耗、高成本、高污染”發(fā)展困境。
就電石法乙炔工業(yè)的技術(shù)前景，記者采訪了北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司，由該公司研發(fā)的神霧蓄熱式電石冶煉技術(shù)實現(xiàn)了“低能耗、低成本、零污染”，為我國電石行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提供堅實技術(shù)基礎(chǔ)。
一名業(yè)內(nèi)專家向記者表示，神霧蓄熱式電石冶煉技術(shù)為我國“煤基c2化工”發(fā)展提供了新的方向和新的思路，能夠有效替代石油和天然氣，緩解我國對石油和天然氣的過份依賴。
神霧一名技術(shù)人員向記者表示，該技術(shù)采用蓄熱式輻射管燃燒技術(shù)，熱效率達(dá)到90%以上，排煙熱損失小，并可使用低熱值煤氣作為加熱燃料。采用粉狀原煤和粉狀石灰為原料，從源頭上杜絕了生產(chǎn)過程中的粉塵污染;工藝過程中無廢水產(chǎn)出，熱解產(chǎn)出的水循環(huán)利用;原煤中硫、汞等污染物，在熱解單元大部分脫除，廢氣經(jīng)除塵凈化處理后排出。
上述專家向記者表示，北京神霧蓄熱式電石冶煉技術(shù)突破了我國電石法乙炔工業(yè)面臨的發(fā)展困境，大力推廣應(yīng)用該技術(shù)，從廉價易得的低階煤和石灰中低成本獲取電石、人造石油及人造天然氣，是實現(xiàn)我國電石法乙炔化工可持續(xù)、健康發(fā)展的現(xiàn)實路徑。
推廣應(yīng)煤炭清潔高效利用技術(shù)
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會煤化工專業(yè)委員會相關(guān)負(fù)責(zé)人對記者表示，在煤化工領(lǐng)域推廣應(yīng)用一批先進(jìn)適用、經(jīng)濟合理、節(jié)能減排潛力大的煤炭清潔高效利用技術(shù)，從源頭減少煤炭消耗及污染物的產(chǎn)生，以期達(dá)到或優(yōu)于國家相關(guān)節(jié)能環(huán)保要求。
“合成氣無循環(huán)兩段甲烷化制合成天然氣技術(shù)作為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甲烷化技術(shù)，解決了目前已商業(yè)化的國外甲烷化技術(shù)潛在的生產(chǎn)安全隱患以及投資和能耗高等問題。” 神霧技術(shù)人員向記者表示，此項技術(shù)的節(jié)能減排效果非常顯著，較傳統(tǒng)技術(shù)相比，以20億nm3/年天然氣裝置為例，每年節(jié)能標(biāo)煤14276.9噸，每年可以減排粉塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物分別為9708.3噸、35585.2噸、1070.8噸、535.4噸。
此外，循環(huán)氣壓縮機的使用，降低了整個系統(tǒng)的能效。作為煤制天然氣工藝的核心技術(shù)之一，甲烷化催化劑的制備方法一直壟斷在國外的專利商手中，進(jìn)口催化劑價格非常昂貴，一般在36-40萬元/噸。
據(jù)了解，西南院與中海石油合作，于2014年完成目前國內(nèi)規(guī)模最大的2000m3/h煤制天然氣甲烷化全流程中試，一氧化碳和二氧化碳總轉(zhuǎn)化率大于98.5%，甲烷化選擇性大于99.9%;產(chǎn)品氣甲烷含量大于97%，二氧化碳濃度小于1.0%，氫氣濃度小于2%。
“但在合成氣甲烷化反應(yīng)上還缺乏工業(yè)性的國產(chǎn)化技術(shù)的支撐?！?成雪清表示。
他認(rèn)為，煤制天然氣技術(shù)是現(xiàn)代煤化工的代表性技術(shù)之一，與其他煤制能源品路線相比，煤制天然氣的能量效率最高，為50%～52%，是最有效的煤炭利用方式，也是煤制能源產(chǎn)品的主要方式。
技術(shù)研發(fā)與支撐能力建設(shè)并重
我國褐煤已探明儲量為1303億噸，若以本技術(shù)加以綜合利用，按平均20%油氣產(chǎn)率，預(yù)期可獲得260.6億噸油氣產(chǎn)品，市場價值巨大，市場前景廣闊，經(jīng)濟效益顯著。
目前，我國自主開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的蓄熱式無熱載體旋轉(zhuǎn)床煤熱解技術(shù)與裝備，解決了褐煤等低階煤熱解的諸多世界性關(guān)鍵技術(shù)難題，引領(lǐng)了國內(nèi)外熱解技術(shù)領(lǐng)域的方向，走在世界的前沿，為我國低階煤的高效開發(fā)利用開辟了嶄新的途徑，對于煤炭加工提質(zhì)行業(yè)有著重要的意義和作用。
以褐煤和低變質(zhì)煙煤及其他含碳固體有機物為原料，通過熱解，生產(chǎn)半焦、焦油和煤氣三種初級產(chǎn)品，是對褐煤和低變質(zhì)煙煤及其他含碳固體有機物進(jìn)行綜合利用的有效方法。
記者從相關(guān)機構(gòu)了解到，無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床煤熱解技術(shù)與裝備成熟度高，處于國際領(lǐng)先水平，獲得了業(yè)內(nèi)的一致認(rèn)可。目前在研部分項目可能在未來兩到三年內(nèi)轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)訂單，項目每年預(yù)計可帶動上下游1000人以上的就業(yè)。預(yù)計在10年內(nèi)，平均每年可完成20億合同額，利稅按15%計，年利稅總額約3億元。
“從節(jié)能減排角度來講，這一技術(shù)推廣應(yīng)用前景非常良好?！?專家向記者表示，煤氣是使用方便的燃料，可以用作民用煤氣、工業(yè)燃料氣、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、制氫或燃料電池、發(fā)電、化工合成生產(chǎn)合成氨、甲醇、二甲醚、合成液體燃料油或同時具有多種用途的多聯(lián)產(chǎn)等。
“這樣的利用方式，不但可以變廢為寶，還可以實現(xiàn)煤的分級利用，多級聯(lián)產(chǎn)，近零排放?！边@名專家表示。
記者從研發(fā)單位了解到，本技術(shù)已形成100萬噸/年精煤干餾項目工藝包一個，正在進(jìn)行100萬噸/年煤提質(zhì)項目初步設(shè)計，預(yù)計未來1~2年內(nèi)可進(jìn)行工程項目的建設(shè)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
成雪清表示，煤化工技術(shù)升級應(yīng)做到因地制宜，如在污染防控的重點地區(qū)和區(qū)域，要強調(diào)在環(huán)保限額條件下優(yōu)先采用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)。并且在技術(shù)研發(fā)與支撐能力建設(shè)并重，重視技術(shù)研發(fā)所需的試驗研究支撐能力建設(shè)，特別是面向未來煤炭清潔高效利用、現(xiàn)代煤化工的重大、關(guān)鍵、共性技術(shù)點，在國內(nèi)建立并完善具有應(yīng)用特色和成果轉(zhuǎn)化特色的研發(fā)硬件平臺，并在這些平臺上開展持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，推動我國煤炭清潔高效利用技術(shù)不斷發(fā)展，并在部分關(guān)鍵工藝、工程、裝備等技術(shù)上達(dá)到和保持國際先進(jìn)水平。
