等离子热解炉生产钙煤炭化球团成果简介
电石是一种重要的工业化工原料,主要用于制造PVC、BDO、PVA等产品。但同时电石行业又是高耗能、高污染行业,其生产过程中会产生大量的二氧化碳和污染物,在碳达峰、碳中和的大背景下,传统电石行业的发展受到了严格的限制,急需一种新技术,来打破目前电石行业发展的瓶颈。
从国家战略出发,本公司开发出了拥有自主知识产权的以煤粉及石灰粉为原料,等离子超音速重整反应器、中温热解炉、高温气体引射器为核心设备生产钙煤炭化球团的新技术,并通过实验室小试研究及中试装置运行,解决了技术应用过程中的各项技术难题,实现了装置稳定运行。
1) 建立了采用以煤粉、石灰粉为原料,以粉碎机、压球机为基础设备的钙煤球团生产及中试装置,并通过调整原料工艺配方及添加煤粉成型独有粘结剂,制成成型率高、强度大的钙煤球团,解决了传统电石生产原料价格高的问题。
2) 创造性地将煤炭热解工艺与电石生产工艺相耦合。通过成型和热解,得到钙煤炭化球团直接作为生产电石的原料。
3) 采用外热式的中温热解炉生产电石用钙煤炭化球团,解决了内热式直立炉生产原料燃烧损耗问题,同时解决了生产过程中焦油堵塞问题。
4) 本工艺将荒煤气中的焦油部氧、热解、重整生成对环境无害的高温合成气,不仅可以作为中温热解炉的热源气体,富余的合成气还可用于电厂发电和生产过饱和的高温蒸汽。
5) 利用本公司已掌握的高温气体引射技术,可将中温热解炉内产生的荒煤气快速、有效的引入等离子超音速重整反应器内,且不消耗额外的机械能,该技术也能极大程度上解决电石生产中的能耗问题。
6) 完成了2000吨/年钙煤炭化球团中试生产装置的设计与建设,并开展了投料试车,打通了工艺流程,装置持续稳定生产,并通过化工装置验收168小时(连续7天)性能考核验收标准,通过考察物料比,操作条件、停留时间的因素对反应的影响,优化了工艺条件。工艺条件及装置运行结果均达到设计要求。
7) 钙煤炭化球团直接热态输送至电石炉生产电石,电石尾气可联产甲酰胺(该技术我公司已拥有),故本技术打通了煤化工与精细化工的通道,实现了二者之间的无缝衔接。
1.耿海涛 2.应国海 3.崔林杰 4.冯伟 5.邬烈刚 6.闫志强 7.卢亚军
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评价单位: |
中国化工信息中心有限公司 |
报告编号: |
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评价日期: |
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2023年8月8日,中国化工信息中心在北京组织有关专家对北京道思克能源设备有限公司完成的“等离子重整热解生产钙煤炭化球团新工艺及装备”进行了科技成果技术评价。与会专家听取了成果完成单位所作的工作报告,审阅了相关资料,经过质询、讨论后,形成意见如下:
1、提供的技术资料齐全,符合评价要求。
2、该项目以煤粉、石灰粉及粘结剂制备钙煤球团,经热解后得到钙煤炭化球团,荒煤气经等离子重整反应器部氧、重整为合成气。建成2000吨/年中试装置,经过168小时稳定运行,生产出合格产品,制定了钙煤炭化球团产品企业标准。
该成果的主要创新点:①本工艺使用价格低廉的煤粉和石灰粉,替代块状兰炭和石灰,配方成型钙煤球团,降低原料成本及加快电石反应速度。②可与成熟的电石渣还原氧化钙工艺结合,实现电石联产下游化工产品生产过程的钙i循环,减少电石用石灰石开采和碳酸盐分解排放的二氧化碳。③采用等离子炬为重整反应器提供所需热能。荒煤气中的焦油、碳氢化合物在高温氛围下热解、部氧、重整为粗合成气,避免了含酚废水的产生。④热解后的钙煤炭化球团可直接热态高温输送至电石炉,充分利用显热,显著降低电石生产的电炉电耗。
3.该成果具有自主知识产权,关键技术达到了国际领先水平,在我国应用前景广阔,具有显著经济社会效益。
建议:尽快推进产业化。