新疆宜化煤氣化裝置工程現(xiàn)場(chǎng)


　　CGAS技術(shù)具有煤種適應(yīng)性強(qiáng)、能耗及成本低、總體能效高、技術(shù)可靠性高、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、三廢排放低的核心優(yōu)勢(shì)。2020年,中合氣化完成了新疆宜化煤氣化裝置工程項(xiàng)目,該項(xiàng)目是國內(nèi)首套以高堿煤為原料制合成氣的循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)。改造前,新疆宜化的合成氨造氣單元存在廢水、焦油排放問題,且煤耗、氧耗、蒸汽耗大。CGAS技術(shù)解決了高堿煤強(qiáng)沾污、易結(jié)焦、灰熔點(diǎn)波動(dòng)大、成漿性差,無法使用固定床熔渣、氣流床水煤漿、氣流床粉煤等氣化工藝的問題,使得噸氨成本降低兩百余元,同時(shí)為新疆儲(chǔ)量巨大的高堿煤高效清潔利用提供了技術(shù)與裝備支持。同年,采用CGAS技術(shù)建設(shè)的貴州宏盛化工氣頭改造項(xiàng)目也成功應(yīng)用于合成氨生產(chǎn),僅一臺(tái)氣化爐就替換了十臺(tái)固定床氣化爐,并利用了當(dāng)?shù)氐突钚浴鹘y(tǒng)技術(shù)不易氣化的無煙煤,制氣更加高效、清潔、低廉,該裝置是國內(nèi)首套以無煙煤為原料的循環(huán)流化床氣化爐,它的成功投運(yùn)入選了中國科學(xué)院“2020年度科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化亮點(diǎn)工作”。


　　目前, CGAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在煤制清潔工業(yè)燃?xì)夂兔褐坪铣砂痹蠚忸I(lǐng)域的快速產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,在氧化鋁、金屬鎂、鑄造等行業(yè)30余個(gè)用戶完成70余臺(tái)(套)工業(yè)產(chǎn)品級(jí)應(yīng)用。


　　CGAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不同煤種的高效清潔利用。作為一種粉煤氣化技術(shù),循環(huán)流化床在煤氣化的過程中與氣流床一樣會(huì)產(chǎn)生部分細(xì)渣。針對(duì)細(xì)渣的處理,中合氣化也有一套“特色高招”。


　　氣化細(xì)渣資源化處理為企業(yè)增加上億收益


　　近年來,隨著氣流床、循環(huán)流化床技術(shù)的普及,氣化細(xì)渣的處置成為困擾企業(yè)的一大難題。目前,對(duì)于細(xì)渣的處理主要以填埋或制磚等低價(jià)值利用為主,于曠世舉例:“一個(gè)采用氣流床氣化的中型企業(yè)一天約產(chǎn)生700 噸細(xì)渣,一年累計(jì) 20 多萬噸,但填埋場(chǎng)庫容有限,嚴(yán)重時(shí)將制約企業(yè)生產(chǎn)?！?br />

　　因此,尋求減量化、無害化的細(xì)渣處理方式成為行業(yè)共同關(guān)注的問題。針對(duì)此難題,中科院工程熱物理研究所開發(fā)了預(yù)熱熔融氣化技術(shù)及殘?zhí)咳紵夹g(shù)。氣化細(xì)渣基本不含揮發(fā)分、反應(yīng)活性差、不易燃燒或氣化,難以用常規(guī)技術(shù)處理。對(duì)于有合成氣需求的用戶,可利用預(yù)熱熔融氣化技術(shù)將細(xì)渣氣化為合成氣,該氣化技術(shù)突破了細(xì)渣粒徑細(xì)、揮發(fā)分低、著火溫度高、綜合利用難度大等技術(shù)難題,同時(shí),這項(xiàng)技術(shù)可協(xié)同處理含重金屬的危廢物質(zhì),將重金屬固定在無害的玻璃體中。對(duì)于有蒸汽需求的用戶,則利用循環(huán)流化床燃燒技術(shù),以其燃燒后產(chǎn)生的熱量生產(chǎn)超高溫超高壓蒸汽,通過系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)煤的清潔高效梯級(jí)利用。兩種技術(shù)不僅能完成細(xì)渣的減量化、無害化處理,還實(shí)現(xiàn)了資源化利用。


　　2020年,中合氣化與山東榮信集團(tuán)有限公司簽訂了290t/d的細(xì)渣熔融氣化項(xiàng)目,以預(yù)熱熔融氣化技術(shù)處理細(xì)渣。項(xiàng)目投運(yùn)后,可協(xié)同處理廠區(qū)危廢,不僅節(jié)省處置費(fèi)用,產(chǎn)出的合成氣還將用來合成乙醇,預(yù)計(jì)每年為企業(yè)增加數(shù)億元收益。


　　細(xì)渣的資源化利用技術(shù)可拓展至更多領(lǐng)域,協(xié)同處置其他碳基工業(yè)固廢,例如煤泥、粉煤灰渣等,不僅拓寬了碳基固廢的利用途徑,還能降低終端產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。


　　間冷改造技術(shù)為固定床延長在役期限


　　隨著國家環(huán)保政策逐年收緊,固定床技術(shù)將逐步退出歷史舞臺(tái)。然而對(duì)于部分承受能力有限的中小合成氨企業(yè)來說,固定床徹底退出代價(jià)過高,仍需時(shí)間。


　　那么,面對(duì)緊迫的環(huán)保問題,這部分中小企業(yè)該怎么辦呢?嚴(yán)重污染工段的改造成為一條可行的路徑,相關(guān)政策對(duì)此也做出了明確要求。《工業(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》和《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案(征求意見稿)》中指出“氮肥等行業(yè)采用固定床間歇式煤氣化爐的,加快推進(jìn)煤氣冷卻由直接水洗改為間接冷卻?！?br />

　　“直接水洗”和“間接冷卻”有何區(qū)別?于曠世解釋,在氣化的凈化和降溫過程中,直接水洗的方式導(dǎo)致焦油、酚氰等有害物質(zhì)與水直接接觸,產(chǎn)生化工廢水,難以處理。間接冷卻通過間接換熱器,避免污染物與水的接觸,干濕分離,分別處理,實(shí)現(xiàn)了后續(xù)處理難度的降低和環(huán)保效益的提升。