世界首创!煤加氢气化技术,开辟煤炭清洁高效利用新途径!
世界首创!煤加氢气化技术,开辟煤炭清洁高效利用新途径!
能源,作为现代社会发展的基石,其供应的稳定与可持续性一直是全球关注的焦点。在我国这样一个能源消费大国,煤炭作为主要能源之一,如何实现其清洁、高效、综合利用,一直是能源领域研究的重要课题。近年来,新奥集团自主研发的煤加氢气化联产芳烃和甲烷技术(CHARM)取得了重大突破,为我国能源产业的发展带来了新的希望和机遇。
煤加氢气化技术的原理与优势
煤加氢气化技术是在中温(800-1000℃)、高压(5-10MPa)和富氢的条件下,使煤粉与氢气发生反应,直接生成甲烷、轻质芳烃油品和洁净半焦。这一过程包括煤快速受热后挥发分快速析出的加氢热解过程以及残余焦炭与氢气发生反应生成甲烷的煤焦加氢气化过程。其中,产品气中甲烷含量、油品收率和组成、碳转化率等都与反应条件密切相关。
与传统的煤制气或煤制油技术相比,煤加氢气化技术融合了两者的优势,实现了煤炭资源的梯级利用和全价开发。传统煤制气技术主要侧重于生产天然气,而煤制油技术则侧重于油品的生产。煤加氢气化技术不仅能够高效清洁地转化煤炭资源制备天然气,还能副产高附加值的轻质芳烃,真正做到了煤炭的清洁、高效、综合利用。
这种技术的优势还体现在其能效方面。以 20 亿方规模煤制天然气进行核算,采用半焦气化制氢模式,每产千方天然气将副产轻质芳烃约 200 公斤,具有明显的能效优势。同时,该技术在生产过程中产生的污染物相对较少,对环境更加友好。
煤加氢气化技术的研发历程
新奥集团于 2011 年承担“863”国家计划课题的加氢气化项目,正式开启了这项技术的研发之旅。历经 13 年的不懈努力和科研攻关,从实验室的理论研究到小规模试验,再到中试和工业化示范,科研团队克服了重重困难,解决了一个又一个技术难题。
在研发过程中,科研人员需要面对复杂的化学反应过程、苛刻的反应条件以及设备的设计和优化等诸多挑战。他们不断调整和优化工艺参数,改进设备性能,提高反应效率和产品质量。经过无数次的实验和失败,终于取得了突破性的进展,使煤加氢气化技术从实验室走向了工业化应用。
煤加氢气化技术在达拉特旗的试车成功
7 月 3 日,煤加氢气化一体化气化炉在鄂尔多斯市达拉特旗成功完成试车任务,这一里程碑式的事件标志着世界首创的煤加氢气化技术取得了重大突破。经过一个多月的连续运行,加氢气化一体化技改项目不仅实现了“高温高气、低温高油”两个工况的自由切换,还取得了完整的实验数据。
这一成果得到了中国煤炭加工利用协会性能考核专家组的高度认可。专家组对技术的创新性、先进性以及在实际应用中的表现给予了充分肯定。他们认为,该技术为我国煤炭资源的清洁高效利用开辟了新的途径,具有广阔的应用前景和推广价值。
煤加氢气化技术的意义与影响
随着我国经济的快速发展,对能源的需求持续增长。石油和天然气的对外依存度较高,能源安全面临一定的挑战。煤加氢气化技术能够高效清洁地转化煤炭资源为天然气,有效缓解石油、天然气的供需矛盾,降低对外依存度,为我国能源安全提供有力保障。
在全球应对气候变化的背景下,我国提出了“双碳”目标,即碳达峰和碳中和。煤加氢气化技术在生产过程中能够减少二氧化碳等温室气体的排放,同时提高煤炭的利用效率,降低能源消耗,对于我国实现“双碳”目标具有重要的推动作用。
这一技术的成功应用将带动煤炭产业链的升级和优化,促进煤化工行业向高端化、精细化、绿色化方向发展。同时,也将吸引更多的资金和技术投入到煤炭清洁利用领域,推动相关产业的创新和发展。
煤加氢气化技术不仅能够为企业带来经济效益,还能够减少环境污染,改善生态环境,实现经济、社会、环境、生态的协调发展。对于我国经济的可持续发展和生态文明建设具有重要意义。
未来展望
虽然煤加氢气化技术已经取得了重大突破,但仍需要不断完善和优化。未来,科研人员将进一步提高技术的稳定性和可靠性,降低生产成本,提高产品质量和收率。同时,加强技术的推广和应用,使其在更多的地区和企业得到应用,发挥更大的效益。
煤加氢气化技术的发展将带动相关产业的协同发展,如煤炭开采、煤化工设备制造、新能源开发等。通过产业之间的相互促进和融合,形成完整的产业链条,提高我国能源产业的整体竞争力。
在全球能源转型的大趋势下,煤加氢气化技术具有广阔的国际市场前景。我国应加强与国际能源组织和其他国家的合作与交流,共同推动煤炭清洁利用技术的发展,为全球能源可持续发展做出贡献。