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　　新疆宜化煤氣化裝置工程現場


　　CGAS技術具有煤種適應性強、能耗及成本低、總體能效高、技術可靠性高、負荷調節(jié)靈活、三廢排放低的核心優(yōu)勢。2020年,中合氣化完成了新疆宜化煤氣化裝置工程項目,該項目是國內首套以高堿煤為原料制合成氣的循環(huán)流化床氣化系統。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技術解決了高堿煤強沾污、易結焦、灰熔點波動大、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,同時為新疆儲量巨大的高堿煤高效清潔利用提供了技術與裝備支持。同年,采用CGAS技術建設的貴州宏盛化工氣頭改造項目也成功應用于合成氨生產,僅一臺氣化爐就替換了十臺固定床氣化爐,并利用了當地低活性、傳統技術不易氣化的無煙煤,制氣更加高效、清潔、低廉,該裝置是國內首套以無煙煤為原料的循環(huán)流化床氣化爐,它的成功投運入選了中國科學院“2020年度科技成果轉移轉化亮點工作”。


　　目前, CGAS技術實現了在煤制清潔工業(yè)燃氣和煤制合成氨原料氣領域的快速產業(yè)化應用,在氧化鋁、金屬鎂、鑄造等行業(yè)30余個用戶完成70余臺(套)工業(yè)產品級應用。


　　CGAS技術實現了不同煤種的高效清潔利用。作為一種粉煤氣化技術,循環(huán)流化床在煤氣化的過程中與氣流床一樣會產生部分細渣。針對細渣的處理,中合氣化也有一套“特色高招”。


　　氣化細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)流化床技術的普及,氣化細渣的處置成為困擾企業(yè)的一大難題。目前,對于細渣的處理主要以填埋或制磚等低價值利用為主,于曠世舉例:“一個采用氣流床氣化的中型企業(yè)一天約產生700 噸細渣,一年累計 20 多萬噸,但填埋場庫容有限,嚴重時將制約企業(yè)生產?！?br />

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


　　2020年,中合氣化與山東榮信集團有限公司簽訂了290t/d的細渣熔融氣化項目,以預熱熔融氣化技術處理細渣。項目投運后,可協同處理廠區(qū)危廢,不僅節(jié)省處置費用,產出的合成氣還將用來合成乙醇,預計每年為企業(yè)增加數億元收益。


　　細渣的資源化利用技術可拓展至更多領域,協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,還能降低終端產品的生產成本。


　　間冷改造技術為固定床延長在役期限


　　隨著國家環(huán)保政策逐年收緊,固定床技術將逐步退出歷史舞臺。然而對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過高,仍需時間。


　　那么,面對緊迫的環(huán)保問題,這部分中小企業(yè)該怎么辦呢?嚴重污染工段的改造成為一條可行的路徑,相關政策對此也做出了明確要求?！豆I(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》和《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案(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,直接水洗的方式導致焦油、酚氰等有害物質與水直接接觸,產生化工廢水,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,實現了后續(xù)處理難度的降低和環(huán)保效益的提升。