針對國際外煤炭分質應用技巧研發及工程化進程中存在的煤焦油收率低、煤焦油與粉塵分別難等成績,陜西延伸石油碳氫高效應用技巧研討中間自立研發了萬噸級粉煤熱解-氣化一體化技巧(CCSI),完成了粉煤熱解、半焦氣化的分級轉化和優化集成。今朝,該研討中間曾經初步編制完成百萬噸級CCSI工業化妝置的工藝包設計,延伸石油團體籌劃在陜西榆林和關中地域扶植工業化示范裝配。
記者得悉,2012年10月,延伸石油碳氫研討中間起首樹立了一套CCSI技巧小試研討裝配,展開了20余次冷態實驗、26余次冷模實驗和134余次熱態投料實驗。經由過程溫度、壓力、反響氛圍、逗留時光、粒徑等重要身分對粉煤疾速熱解產品散布的影響,獲得了一系列基本數據和熱解紀律,取得了最優的工藝操作前提,重要產品煤焦油收率沖破6~8% 的行業均勻程度,到達了15%以上。
在CCSI小試研討的基本上,2014年2月,延伸石油碳氫研討中間展開了世界上第一套萬噸級的粉煤熱解-氣化一體化工業實驗裝配的扶植和研討任務。CCSI工業實驗裝配的設計范圍為36t/d、設計壓力為1.0MPa。裝配于2015年8月中交,2015年11月展開了初次投料試車實驗,一次性買通全流程,驗證了焦點反響器的公道性與靠得住性。截至2017年3月,共展開投料試車6次,實行了100余項的技巧改革與優化,裝配累計完成了1009小時的持續穩固運轉,獲得了主要的試車結果。2016年12月2日~5日,經由過程了由中國石油和化學工業結合會組織的裝配現場標定。標定成果注解,在以空氣為氣化劑的前提下,動力轉化效力達82.75%,無水無灰基煤焦油產率達17.12%,粗分解氣有用氣含量達35.10%,煤氣熱值達1253.39年夜卡/Nm3。經由過程實驗,獲得了CCSI家當化工藝包設計基本前提,為扶植年夜型工業示范裝配供給了技巧基本。
清華年夜學工程院院士金涌、中國工程院院士舒興田、中科院化學研討所韓布興院士、中國工程院院士劉中平易近、東南年夜學傳授馬曉訊等多位專家構成的判定委員,在聽取了結果任務申報、研討申報、科技查新申報和標定申報等后分歧以為,該技巧結果具有原創性和自立常識產權,全體技巧處于國際搶先程度。該結果重要立異點以下:
1、首創“一器三區”粉煤熱解與氣化一體化反響器,在統一反響器內完成熱解、氣化兩種反響,生成煤焦油、粗分解氣兩種產品,完成物料互供、熱量自均衡;
2、樹立了氣固兩相稀相流與粉煤熱解反響相耦合的模子。依據該模子設計的分歧屬性顆粒高倍率輪回流化床反響系統,完成了煤焦油的高收率和半焦粉的高效氣化;
3、針對低密度固體顆粒,開辟了氣-固三級分別體系,獲得較好的油氣塵在線分別后果;
4、開辟了由一體化反響體系、高效分別體系、油氣收受接管體系耦合集成的新工藝,流程短、能耗低、資本應用率高;
5、開辟了CCSI工藝的智能掌握模塊,完成平安有用掌握。
據懂得,該技巧根據煤的構成、構造特點和分歧組分反響性的差別,發明性地將粉煤熱解與半焦氣化聯合在一個反響器內,以空氣為氣化劑(或氧氣),將粉煤一步法轉化為高品德的中高溫煤焦油和分解氣,從而完成了粉煤熱解、半焦氣化的分級轉化和優化集成。