用好低阶煤

2013-07-25　来源：《中国煤化工》编辑部　作者:记者 张颖华

2013年6月20日，由中国石油和化学工业联合会煤化工专业委员会主办的低阶煤分质梯级利用技术论坛在京召开。论坛吸引了来自国内外煤化工行业的200多位代表，其中不乏从事低阶煤技术研究、设计、装置运行以及装备制造等方面的专家、学者和企业代表等。

用好低阶煤

——记低阶煤分质梯级利用技术论坛

文|记者  张颖华    图|博文

2013年6月20日，由中国石油和化学工业联合会煤化工专业委员会主办的低阶煤分质梯级利用技术论坛在京召开。论坛吸引了来自国内外煤化工行业的200多位代表，其中不乏从事低阶煤技术研究、设计、装置运行以及装备制造等方面的专家、学者和企业代表等。

主办方中国石油和化学工业联合会煤化工专业委员会工作人员告诉记者，最初论坛规模设定为100人左右的研讨会，在报名阶段就收到了超过150位的回执，而实际到会人数已达到200多人。一位企业代表告诉记者，这个论坛在业内口耳相传，他就是通过一位煤化工企业的老总了解到论坛信息，并挤出时间专程赶来赴会的。究竟这场论坛有何魅力？记者实地进行了采访。

时不我待

据中国石油和化学工业联合会煤化工专委会副秘书长王秀江介绍，今年以来，专委会通过广泛调研了解到，低阶煤因煤化程度低、挥发分高、水含量高，直接燃烧或气化效率低，开发利用受到诸多限制。而低阶煤目前主要用于燃烧发电和煤气化等领域，能源利用效率和经济性相对比较低。专委会意识到，对煤化工而言，根据低阶煤资源的特点，开发低阶煤的清洁高效利用新途径变得非常必要。目前我国在低阶煤利用上有迫切的技术、经验等需求。基于此，专委会将低阶煤综合利用的问题列为工作重点之一。

“本次论坛的目的很明确，邀请广大专家、企业家共同研究分析国内外低阶煤综合利用的现状与发展趋势，总结低阶煤提质、加工利用等先进技术和经验，探索新时期煤炭转化工作新思路。”王秀江这样说。

中国石化联合会会长李勇武也专程参加了论坛。他指出，开发和建设低阶煤分质转化项目，一定要保持科学、谨慎的态度。特别是在未来，我国将面临更大的资源和环境压力，对发展低阶煤的分质转化提出了更高的要求和标准。

陕西煤业化工集团公司副总经理尚建选此行携带了自己的作品——《低阶煤分质转化多联产技术》一书。这是他与几位煤炭分质利用专家根据多年的研究与实践所著。他告诉记者，陕煤化集团从2004年组建开始，就明确提出了煤炭分质高效转化多联产利用的概念，并以产学研结合模式为支撑，对关键技术的研发和工艺技术、产品方案优化组合等多方面进行了长期的研究探索，并有计划、有目的进行了工业化示范，建成一批工业示范装置并取得了一系列技术成果。 

技术大餐

本次论坛荟萃了8个低阶煤热解、燃烧、分级炼制等方面的最新技术报告。具体包括：陕西煤业化工集团公司《低阶煤分质高效转化多联产技术开发与工程实践》；北京神雾环境能源科技集团《神雾无热载体蓄热式旋转床煤热解新工艺》、《神雾低热值固体燃料火电锅炉新技术》；神木K8凯发能源科技有限公司《中/低温煤焦油全馏分加氢多产中间馏分油成套工业化（FTH）技术》；山东天力干燥股份有限公司《褐煤过热蒸汽干燥及绝热洗涤水回收技术》；神华研究院《神华第一代煤分级炼制技术》；北京华福工程有限公司《煤焦油溶剂萃取和加氢改质组合工艺技术》；浙江大学热能工程研究所《低阶煤热解燃烧分级转化利用技术的研究开发》。

陕煤化煤炭分质高效转化多联产技术备受关注。尚建选表示，陕煤化集团“十二五”期间，在陕北能源化工基地规划的榆神煤化学工业区计划建设大型煤炭分质高效转化多联产工程示范项目，一期3000万吨/年煤炭分质高效转化多联产项目已经启动。项目依托陕煤化自有陕北低阶煤、自主创新的煤热解、煤焦油轻质化、石脑油与甲醇耦合制对二甲苯等一系列工艺和环保技术和已有煤炭分质高效转化多联产技术领域工程实践建设，能根据煤炭的粒度，采用不同的热解技术，对煤炭进行分质利用，生产市场紧缺的清洁能源产品。“这个项目能量转化效率高，水耗低，是陕北煤炭生产能源产品的最优方式。”作为煤炭分质利用的代表人物，尚建选这样总结，“我们建的是循环经济生态园区。”

神华集团研究院副院长刘科介绍的北京低碳清洁能源研究所第一代煤分级炼制技术引起了代表们的热烈反响。这项技术是在美国LFC技术基础上开发的具有神华自主知识产权的煤分级炼制技术。世界唯一成功示范的低阶煤提质项目正是利用美国LFC技术建设的，其30万吨/年规模低阶煤提质示范项目在1992～1998年运行了5年。目前，针对呼伦贝尔褐煤已形成了神华百万吨级煤分级炼制技术工艺包，并完成了核心设备的自主创新设计。目前正在推进百万吨示范工程。

一位代表告诉记者，这项技术是第一次听说，“炼制”的概念非常新颖。刘科的报告让他认识到煤的传统利用路线需要革新，不能不考虑原煤组成，而直接以燃烧或气化的方式利用。对高水分的煤，本来水分可在300℃以下利用废热驱除，却直接在1000℃以上燃烧或气化，就造成能量的极大浪费，牺牲了能效；对挥发分、油份含量较高的煤，本可在温和的条件下（500～650℃）先提出高价值的液体及气体产物，却直接将原煤燃烧，是价值上的极大浪费。

据神雾集团研究院首席专家王其成介绍，神雾无热载体蓄热式旋转床煤热解新工艺使用的蓄热式高温空气燃烧技术是国际第三代燃烧技术，具有单炉处理量大（100万吨/年以上）、能源转化效率高（86%以上）、热解过程容易控制、原料适应性好、燃料来源广（可用700kcal/Nm3的低热值燃料）、燃烧热效率高（总热利用率达90%以上）、热解煤气品质好（可以用于制氢/制甲醇/制天然气等高附加值化工产品）、焦油品质高等优点。该中试试验装置已经对山西平朔气煤、内蒙古鄂尔多斯长焰煤、内蒙古锡林郭勒盟褐煤、新疆褐煤、印尼褐煤、澳洲褐煤等数十个煤种分别进行了连续运转的大型中试试验。实验结果表明，焦油收率高，煤气热值高、质量纯，能耗低，易于实现百万吨级大型化。目前开展的工程应用有内蒙乌兰煤炭集团100万吨/年长焰煤热解及焦油深加工生产线（已开工建设）、香港中能科技公司100万吨/年褐煤热解及焦油深加工生产线（详细设计阶段）等，还计划建设山西平朔中煤集团100万吨/年长焰煤干馏热解提油生产线、印尼Saka100万吨/年沥青矿干馏热解生产线、北控集团呼和浩特煤制天然气13亿立方米/年生产线。

论坛的另一热点是浙江大学热能工程研究所王勤辉教授带来的低阶煤热解燃烧分级转化利用技术。其通过简单的热解工艺将挥发分提取出来高效利用，将热解后劣质的半焦用于直接燃烧利用。其研发的循环流化床热电气多联产技术，将循环流化床锅炉和热解炉紧密结合，在一套系统中实现热、电、焦油、煤气的联合生产，挥发分在20%以上的各种褐煤和烟煤都适合此工艺。在此基础上，实现了褐煤热解燃烧分级转化多联产应用，该技术于2011年成功投运40t/h褐煤多联产工业试验装置，2011年6月完成72小时运行考核测试。煤的循环流化床热电气多联产技术可以通过较简单的工艺实现煤的分级转化和梯级利用，大幅度提高煤的利用价值和利用效率。通过试验研究和工业示范装置运行的验证和数据收集，已具备工业化推广的条件。

在4月27日通过中国石化联合会鉴定的中低温煤焦油全馏分加氢多产中间馏分油成套化工业技术（FTH）作为煤代油战略的新途径，也来到了论坛与大家交流。FTH技术是针对我国产量巨大的煤焦油所开发，在全馏分煤焦油加氢生产中间馏分油这个全新领域，实现煤焦油的利用率100%，液体产品收率高达98.3%。

据神木K8凯发能源科技有限公司总经理杨占标介绍，2012年7月，全球第一套12万吨/年FTH装置在陕西榆林锦界工业园正式投料生产以来，经生产现场考核，各项生产运行技术指标均已达到设计要求，产品液化气、石脑油、柴油馏分和尾油总收率高达98%以上，并实现了稳定安全运行，获得了显著的经济和环境效益。

有焦化行业代表告诉记者，FTH技术有两个亮点是他最关心的，一个是加氢进料之前只需脱除机械杂质、水分和金属离子；另一个是实现了煤焦油中沥青质、胶质的加氢转化，这可是一项世界级的难题。

作为干燥领域的技术和装备供应商，山东天力干燥股份有限公司一直致力于先进节能干燥技术的研发，其开发的褐煤过热蒸汽干燥技术引起了代表的关注。副总经理王宏耀告诉记者，过热蒸汽干燥技术是一种惰性气体闭路循环的干燥技术。其利用褐煤自身蒸发出的水蒸汽形成过热蒸汽，作为干燥携湿气和保护气，将褐煤脱除的水分带出干燥机外。这种过热蒸汽通过循环加热的方式，营造了褐煤的贫氧干燥环境，保证了干燥过程的本质安全。基于此技术，天力建设完成了处理量500kg/h的蒸汽回转过热蒸汽干燥实验装置，先后对国电集团元宝山、新矿集团乌拉盖、内蒙创源、印尼、澳洲等地的褐煤进行了数百次的实验研究，掌握了该技术的特点，并获得了“用于低阶煤干燥提质的蒸汽回转干燥装置及系统”等科技成果及7项专利技术。

北京华福工程有限公司副总经理刘庭斌介绍的煤焦油溶剂萃取和加氢改质组合工艺技术，包括了煤焦油脱水脱渣、煤焦油溶剂萃取、萃取油加氢改制3个技术。该技术的一大亮点是组合工艺不生产煤沥青产品，很好的回避了沥青产品售价低且销售有季节性的问题。目前，煤焦油溶剂萃取专利技术已经有工业装置连续运行3年以上。

未来之路

作为低阶煤提质的实践者之一，北京神雾环境能源科技集团邀请与会代表参观了神雾旋转床低阶煤热解中试实验室。该实验室是国内唯一的节能与低碳技术联合实验室，是神雾集团在2009年投资5亿元建设的，目前开展的技术开发和中试试验研究多达26个方向，包括蓄热式高温空气燃烧技术、低变质煤中低温热解技术等。

多位代表对记者表示，对于神雾开发的多项低阶煤利用技术是十分关注的，非常珍惜来交流的机会。有代表说，此行最大的收获来自于这次实验室参观，他通过与技术人员的深入交流，得到了技术研发方面的重要信息。也有代表表示，这个中试实验室的技术，现在大部分都处在中试阶段，在没有见到真正的工业化成果之前，对于技术的应用，他还持观望态度。

记者注意到，来自锡林郭勒盟创源煤化工的代表从第一天的会议开始，就对神雾的技术表示了浓厚的兴趣。在会场，他非常认真地观察神雾公司设在现场的项目模型。在整个参观过程中，他始终站在介绍者的身旁。在参观结束后的交流环节，他提出了很多专业的技术问题……当记者问及他的参观感想，他说：我一直在考虑这一技术用在我们那里的可行性。

在这次论坛上，北京三聚环保新材料股份有限公司来了10多位代表，负责人告诉记者，他们绝大多数是技术人员，是公司专程安排来学习的。因为在这次论坛上介绍的技术都是行业内最先进的技术，代表了低阶煤研发的方向，带给了他们很多启发。

科技部高新技术司能源交通处处长郑方能表示，低阶煤高效干燥、污水净化等技术还需要进一步提高和完善，科技部今后将对低阶煤分质转化利用进行持续地支持。

原文链接：http://www.coalchem.org.cn/Publication/view.asp?id=373