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新奥地下气化及其他煤气化技术进展

2014-06-25 09:16来源:北极星节能环保网(独家)关键词:洁净煤煤地下气化煤制气收藏点赞

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催化气化技术特点:煤催化气化是煤制天然气的有效方法之一,其基本原理是煤和水蒸气在催化剂的作用下发生反应直接生成甲烷,反应器采用流化床,反应温度650-800oC,反应压力3.0-4.5MPa,出口煤气中甲烷含量最高可达25%;适用范围:烟煤、次烟煤和褐煤。技术优势:高效:煤分级转化,提高能源利用效率和系统产能;低成本:甲烷和焦油联产,过程经济性较高;环境友好:焦油和煤气分离采用间接冷凝,无洗焦废水产生。新奥催化气化技术开发现状:1、催化剂开发和回收相关工作;2、流化床气化炉冷态流动特性研;3、多煤种加压热解特性研究;4、煤气化反应特性研究;5、完成了5t/d的PDU实验;6、完成了1500t/d工业化装置的工艺包编制。

超临界水煤气化技术特点:超临界水煤气化是指在超临界水的条件下,通过高水分低阶煤的热解、气化、变换和甲烷化反应的耦合,获得高甲烷含量的气体和轻质焦油的过程,反应温度在600~700℃,反应压力23MPa;可采用云南、内蒙的廉价高水分低阶煤,无需干燥;

获取高含量甲烷气体(甲烷+乙烷大于20%),联产轻质焦油(BTX),产品附加值高;高压系统可实现反应余热回收,降低氧耗、蒸汽消耗,提高系统效率;采用相对低能耗的液态浆料增压,获得高能位气体(23MPa)可透平发电,提高系统效率1.5~2%;废水可回用配浆,减少废水处理量。新奥超临界水煤气化技术开发现状:已完成高水褐煤超临界水煤气化基础研究,先后对云南、内蒙古、新疆等地区的低阶煤进行评价试验,通过调节反应参数可获得高甲烷气体(>20%)和轻质油品(~10%);自主开发设计建成了6吨/天中试开发平台,该平台已实现连续稳定运行120+小时,累计开车10+次,累计运行500+小时,核心装置—高压浆泵、反应器和换热器运行稳定,获得了工程放大的基础数据;对32%浓度水煤浆气化结果显示,碳气化率达90%,气体产量1Nm3/kg干煤,CH4含量达18%,(CH4+C2H6)含量超过20%,H2含量~20%,轻质焦油产量占干基煤重2%。高浓度水煤浆气化试验正在进行中;在真实腐蚀离子条件下进行了耐腐蚀性能评价,获得两种耐腐蚀新材料,腐蚀速率在10微米级每年;自主开发新型防堵塞耐腐蚀反应器和换热器,并经过中试验证;可处理炼厂油泥、碱渣废液等危险废弃物。

加氢气化技术特点:煤加氢气化是指煤粉与氢气在800-1000℃温度范围内和高压下(5-10MPa)反应生成甲烷、液体燃料和半焦的过程;煤加氢气化能获取高收率甲烷(转化率达40-60%),并且产品气中甲烷含量高(70-80%),过程热效率高,同时副产8-12%的BTX(苯、甲苯、二甲苯)等高附加值的液体有机产品和清洁半焦;煤加氢气化技术,能实现煤高效清洁转化制天然气,同时副产高附加值油品,是煤制合成天然气的重要工艺路线之一,通过梯级利用、全价开发,真正实现煤炭资源的清洁、高效、综合利用。新奥加氢气化技术开发现状:已完成高压氢气密相输送煤粉技术开发、验证和放大;自主开发设计的5吨/天PDU系统已打通流程,核心装置—高温喷嘴和气化炉的设计和性能已得到验证,已投煤试验多次,实验运行良好;实验结果表明,合成气中除去循环的H2和少量氮气保护气外,甲烷含量达75-85%,CO约占10-15%,CO2含量<3%;在一定气化条件下,轻油产率可达8%,其中主要为苯和萘,随着温度升高油品收率迅速降低,总体碳转化率最高达到~50%;已初步验证加氢气化机理及核心关键技术和装置,下一步将优化系统和工艺条件,试验不同煤种。

 

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