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煤/重油分级利用热裂解气化技术

作者: 发布时间:2011-09-08

我国煤资源的80%属于中高挥发分煤,传统的直接燃烧和气化不能利用其富含的挥发分和挥发分中所含的芳香环化学品,造成高值资源的浪费。通过煤炭热解制备油气、进而对半焦实施燃烧或气化的集成化技术是利用煤炭组成与结构特征、实现煤炭分级利用的有效途径。初步计算表明:通过热解制备SNG和燃料油的效率可达到75%和65%,远高于基于直接气化生产SNG(53%)与燃料油(42-52%)的效率,且固定投资、过程水耗明显降低。至今,针对热解与燃烧耦联的技术已经开展了许多研究。先进能源课题组利用其在双流化床技术方面的积累与优势,2009年在国内首次开展了热解与气化耦联的热解气化,同时生产热解气、热解油、合成气的新技术研发,建立了1000t/a级中试装置,完成了成功调试运行,为进一步优化技术工艺、形成可放大的技术奠定了坚实基础。

图1  煤分级利用热解气化过程原理及1000t/a中试装置(浙江萧山)

同时,我国原油的可采储量逐年下降,重质化和劣质化程度逐步加深。2008年我国原油消费量达到3.6亿吨,其中重质和劣质渣油达1.2亿吨以上,发展重油深加工技术、提低劣油利用率对于缓减我国油气资源短缺现状和降低重油加工成本具有重大战略意义。重油通常通过加氢和脱碳实现轻质化,但加氢反应条件苛刻,投资高,工艺复杂,致使工业化应用进展缓慢。以催化裂化和延迟焦化为代表的重油脱碳已得以迅速发展,但仅延迟焦化适合含硫、氮、金属和残炭值高的重油,但延迟焦化存在轻油收率低、不能同时利用石油焦、过程效率低、故障多(结焦)等系列问题。因此,开发集成脱碳和石油焦转化的重油/渣油分级综合利用技术十分必要,对提高我国未来重油加工能力、保障燃油安全供给具有重要意义。先进能源课题组将上述煤炭分级转化的热解气化技术应用于重质油加工,形成了渣油热裂化和石油焦气化的分级利用技术工艺,并已开始开展了相应的基础研究工作,计划在2010底完成重油/渣油裂解气化技术的工艺试验。

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