Достигнут значительный прорыв в технологии интегрированной добычи каменноугольного тара и производства синтез-газа (CCSI)

Thread Content

Ключ к использованию угля и революции в энергетической отрасли — технология интегрированной добычи каменноугольного тара и производства синтез-газа (CCSI) достигла значительных успехов. Недавно исследовательский центр по технологиям эффективного использования углеводородов компании Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co., Ltd. добился значительных прорывов в разработке технологии CCSI. Промышленный экспериментальный аппарат мощностью в десять тысяч тонн смог работать непрерывно в течение 144 часов; при этом удельный выход каменноугольного тара составил 16,23%, а содержание активного газа в синтез-газе превысило 35% (при газификации с использованием воздуха). Все показатели соответствуют или превышают установленные нормы. Промышленный испытательный устройство CCSI мощностью 36 т/сутки. Место эксплуатации промышленного испытательного устройства CCSI. В настоящее время в Китае уголь используется в основном путем прямого сжигания или однократной переработки; при этом используется лишь его теплотворная способность и некоторые компоненты. Это приводит не только к потере ценных компонентов и экономическим убыткам, но и к тому, что часть ресурсов превращается в вещества, загрязняющие окружающую среду. Технологические инновации в области раздельного использования угля и многокомпонентной переработки угля являются важным способом эффективной и чистой переработки угля с последующим использованием его в качестве топливного сырья. Технология CCSI позволяет проводить процессы термического разложения и газификации угля в одном реакторе, преобразуя уголь непосредственно в каменноугольную смолу и сырой синтез-газ. Это способствует максимальному повышению эффективности использования угольных ресурсов, эффективности их преобразования, а также добавленной стоимости. Благодаря этой технологии улучшается качество использования угля. В будущем, благодаря технологии CCSI, уголь будет эффективно и чисто преобразовываться в нефть (каменноугольный тар) и газ (синтез-газ). Это позволит сочетать этот процесс с производством жидких топлив, химикатов и электроэнергии, тем самым создав новые возможности для комплексной переработки угля. Это окажет значительное влияние на развитие угольной промышленности и энергетики при низких ценах на нефть, способствуя изменению моделей их функционирования. Основные технологические инновации и преимущества отрасли проявляются в 5 аспектах: новаторский технологический подход. Необходимо изменить традиционные способы использования угля в зависимости от его качества, например, применять технологии пиролиза угля, а также технологии, сочетающие пиролиз и сжигание угля. Необходимо органически объединить технологии пиролиза с технологиями газификации угольной пыли. Таким образом, уголь может быть прямо преобразован в газообразные и жидкие продукты в одном реакторе. Это позволяет получить высокий уровень выхода каменноугольного тара, а также обеспечивает эффективное преобразование угольной пыли. Таким образом удается максимально использовать все ресурсы угля, что повышает эффективность преобразования и добавленную стоимость продуктов. Эффективное преобразование энергии. Уникальная конфигурация поля флюидизации, температурного поля и каналов в реакторе, а также высокий уровень циркуляции твердых частиц при высоких температурах способствуют формированию эффективной температурной градиентной структуры ； Сочетание процессов газификации и пиролиза образует замкнутую циклическую систему, в которой материалы и тепловая энергия используются друг другом; в результате реакционная система достигает саморегулируемого теплового равновесия, что значительно повышает общий коэффициент преобразования энергии. Экологическая эффективность значительна. Технология CCSI сочетается с энергетической промышленностью: при извлечении каменноугольного тара вместо угля для производства электроэнергии используется «газ» (синтез-газ), что позволяет создать новую модель комплексной выработки углеводородов и электроэнергии на основе чистого и эффективного преобразования угля — глубокой переработки каменноугольного тара — производства зеленой электроэнергии. Синтез-газ не содержит тяжелых металлов, таких как ртуть и мышьяк. Его можно десульфуризировать, декарбонизировать и очистить от пыли ещё до использования в производстве электроэнергии. Это позволяет устранить проблему высоких затрат и низкой эффективности существующих устройств для обработки выхлопных газов на угольных электростанциях. Таким образом, проблема выбросов загрязнителей решается на начальном этапе производственной цепочки, что способствует реализации программы «Голубое небо». Хорошая экономическая эффективность. Новая модель когенерации на основе керосина и электроэнергии, обладающая высокой рентабельностью и чрезвычайно низким уровнем выбросов, несомненно в значительной степени способствует трансформации и модернизации существующей отрасли угольной энергетики. В настоящее время в нашей стране ежегодно используется около 2 миллиардов тонн угля для производства электроэнергии. Примерно 70% электростанций оснащены критическими котлами. Если все они будут переоборудованы с использованием технологии CCSI, это позволит значительно повысить эффективность производства электроэнергии. Кроме того, будет произведено ещё около 2 миллиардов тонн угольного дегтя, что может заменить более 50% импортируемой нефти. Кроме того, для новых электростанций с чрезвычайно низким уровнем выбросов применяется режим выработки электроэнергии с использованием турбин CCSI; в этом случае не требуется строительство крупных установок для разделения газов. Это значительно снижает затраты на внедрение технологии IGCC, что позволяет раньше начать её коммерческое использование в нашей стране. Рынок обширен. Технология CCSI творчески открыла путь к синхронному развитию угольной промышленности и электроэнергетики, способствуя глубокой и масштабной оптимизации и инновациям в области технологий комплексной переработки угля. Это способствует совместному достижению экономической эффективности и защиты окружающей среды, а также формированию промышленных кластеров и моделей циклического развития в различных отраслях. Как известно, разработка технологии CCSI началась в октябре 2012 года. На этапе разработки были проведены лабораторные испытания, исследования в условиях холодного режима, а также произведена разработка и строительство промышленного устройства мощностью 36 т/д. Строительство промышленного устройства было завершено в августе 2015 года; в ноябре того же года была обеспечена работа всей системы. В последнее время был достигнут значительный прогресс в её развитии. В настоящее время одновременно ведется работа над разработкой технологического пакета для промышленного устройства CCSI мощностью 1 миллион тонн в год (3600 тонн в день). Ожидается, что в период «13-й пятилетки» будут начаты работы по созданию промышленных образцов и распространению этой технологии.