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能源局力推清洁煤但说来容易做来难

2019-05-15 05:07:18来源:励志吧0次阅读

能源局力推清洁煤 但说来容易做来难

近国家能源局发布的《煤炭清洁高效利用行动计划()》,煤炭分质分级的地位显着提升,之前在类似规划中多为寥寥数字,象征性存在,这份行动计划中用了一大段来阐述,并给煤炭分质分级排出了时间表:2017年,低阶煤分级提质关键技术取得突破;2020年,建成一批百万吨级分级提质示范项目。

何谓煤炭分质分级?

煤炭分质分级的理念非常美好,煤炭中含有焦油、煤气等挥发分,过去煤电、煤化工等使用煤炭,一烧(气化)了之。煤炭分级分质,就是要把其中的焦油、煤气等价值产品拿出来,再对剩余半焦进行利用。

分质,是从煤炭组分来讲,把煤炭中各种不同成分分离,各自利用。分级是从煤炭加工程序来讲,先热解拿出焦油、煤气,再对半焦燃烧发电或者气化做化工原料。

目前的煤高温热解制焦炭、及煤中低温干馏制兰炭,似乎也是分质分级,因为前者高温热解和后者中低温干馏,都副产焦油和煤气(因温度而比例不同),但这两种产业形态与目前倡导的煤炭分质分级还有区别。

煤制焦炭、煤制兰炭,这两种形式,目标主产品分别为焦炭与兰炭,焦油和煤气都是副产品,过去焦炭、兰炭行情好,副产品都弃之不用,近年来焦炭、兰炭产能过剩,副产品利用才逐渐重视起来。

煤炭分质分级,与这两者的不同在于目标主产品不一样。煤炭分质分级项目,初始就是为了生产焦油和煤气,剩余的半焦才是副产品。

因为主产品取向不一样,虽然采用近似的技术手段,具体细节会有很大差异,煤制焦炭、兰炭目的是化生产焦炭、兰炭,煤炭分质分级,目标是化生产焦油、煤气。

一、需要突破什么关键技术?

能源局行动计划提出:2017年,低阶煤分级提质关键技术取得突破。

关键技术是什么?

目前产业内主流,是中低温干馏路线,因为中低温干馏,可生产出更多焦油和煤气(温度高会分解部分)。

过去煤制兰炭,就是采用中低温干馏模式,使用的多为立式炉,要求块煤,年处理规模10万吨。

这种技术现状,带来两个问题。一、目前国内煤炭采掘大型化,煤炭粉化率越来越高,立式炉消耗块煤,多余的粉煤利用成为困扰。二、煤炭分级分质,主产品是焦油、煤气,但煤炭主体是碳,要拿出规模产量的焦油、煤气,必须将整体规模做大,目前规模均为千万吨级,如采用立式炉,一个项目需要100台炉子,管理、运行的难度都会放大。

因此目前产业内部主攻的是粉煤大规模热解技术,如能源局行动计划所指:开展单系统年处理原料煤百万吨级中低温干馏制气、制油为主要产品路线的大规模煤炭分质利用示范。

但是整个产业在攻关这一技术均遇到相同的棘手难题,粉煤中低温热解后,煤粉易与煤焦油混合在一起,一是黏在炉壁形成堵塞,影响装置长周期满负荷运行。二、产出焦油含尘率甚至超过20%,不具备商业价值。

二、投资规模真的小吗?

煤炭生产兰炭,多集中在陕西榆林地区。因为当地煤炭含油率高,生产焦油总体规模可观,曾为成为榆林版“煤制油”。其对外宣称的优点,是投资规模小。

和煤制油相比,煤制兰炭的主设备为立式炉,如果粉煤热解技术突破,主设备为百万吨级粉煤热解装置,其投资规模,与煤炭直接液化、间接液化项目,可以缩小一个量级。

但是煤炭分质分级还有许多其他必须的投资。如分离出的甲烷,附近很大可能是没有管,必须液化成LNG进行运输,需配套液化装置。分离出的焦油,价格较低,需配套深加工装置,生产柴油、石脑油等

关键是半焦的处置。半焦的体量,占到分质分级煤炭的7成以上。这部分半焦的去向,是煤炭分质分级的关键问题。

业内的一种解决思路是做成煤去销售,但是时下煤炭产能过剩,行情不景气,这一思路的可行性需要观察。

按能源局行动计划:鼓励煤-化-电-热一体化发展,加强各系统耦合集成。在具备条件的地区推进煤化工与发电、油气化工、钢铁、建材等产业间的耦合发展。

这有两种选择,一是在已有的煤化工、煤电前端加粉煤热解装置;二是粉煤热解后,半焦配套煤电、煤化工等。

如果选择后者,配套的煤电、煤化工投资,并非粉煤热解装置可比拟的,整体投资将会大幅增加。

三、所有低阶煤都适合吗?

煤炭分质分级主产品是生产焦油和煤气,相比煤炭,这两个产品均为高价值产品。从经济性方面考虑,生产出越多的焦油、煤气,经济性越好。

在现实中,煤炭分质分级的眼光更多还是聚焦在焦油上,因此煤炭本身的含油率就成为煤炭分质分级选择的关键。

目前国内煤炭含油率较高的地区,主要在陕西、内蒙、山西交界的“金三角”地区,神木县即位于此,当地煤炭含油率平均可达12%,杨占彪介绍说,用富油科技的工艺试车,可取出煤中10%的油。

金三角之外,知名的是新疆哈密淖毛湖地区,煤炭含油率平均可达15%,此外蒙东地区部分褐煤,含油率在%之间。

煤炭分质分级的经济性,终取决于高价值产品的产量,只有当焦油、煤气生产占到一定的比例时,整个项目才会有经济性。

投资建设煤炭分质分级项目前,了解煤中含油率,先期测算经济性,是重中之重。

四、环保的问题

过于煤制兰炭采用立式炉,以小企业为主,榆林当地污水横流。但如果发展煤炭分质分级,环保问题必须严格解决。

一是目前环保政策无论标准、执行都在趋严,如过去那样蒙混过关的可能性越来越小。二是煤炭分质分级,动辄千万吨级,体量较原先煤制兰炭提升了一个量级,环保出问题,污染会非常严重。

中低温干馏有两个环节会产生大量污水。一是后端半焦冷却,业内多采用湿法熄焦工艺,冷却后的水成为污水。二是分离出来的荒煤气(气体状态焦油、甲烷等),采用氨水激冷工艺,生产污水。

这两个环节的处理,产业内部也在探讨之中,有采用前端处理思路,如改氨水为油洗,源头解决污水。或是后端配套处理设置处理。

目前这些,还都需要工业装置的检验。

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