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“利用新型煤氣化技術(shù)，從減少污染物、提升效率兩方面入手，可實(shí)現(xiàn)碳減排。”中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所研究員呂清剛說。
呂清剛牽頭完成的“循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”成果，近日在2021中國(guó)（安徽）科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化交易會(huì)上，作為中科院5項(xiàng)重大成果之一對(duì)外發(fā)布。
氣味刺鼻、煤灰彌漫、廢水廢渣滿地，是不少人對(duì)煤化工氣化車間的印象。但在中科合肥煤氣化技術(shù)有限公司建設(shè)的新疆宜化煤氣化裝置工程現(xiàn)場(chǎng)，大型氣化裝置整齊排列，生產(chǎn)車間清潔有序，進(jìn)去的是新疆準(zhǔn)東地區(qū)難氣化的高堿煤，出來的是清潔合成氣。
新疆宜化煤氣化裝置工程現(xiàn)場(chǎng)
運(yùn)用循環(huán)流化床煤氣化的物料高濃度循 環(huán)和余熱回用等核心技術(shù)設(shè)計(jì)，這里大幅度降低了清潔煤氣的生產(chǎn)成本，并且采用干式除灰和排渣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)灰渣直接利用，在生產(chǎn)過程中避免了焦油和酚類物質(zhì)的生成。
呂清剛介紹，傳統(tǒng)固定床氣化技術(shù)面臨焦油處理難、污染物排放高等挑戰(zhàn)，很難大幅削減碳排放。新型氣化技術(shù)把原本“跑 走”的碳收攏再利用，構(gòu)建了高濃度碳循環(huán)，從源頭控制污染物生成，不走先污染再凈化的老路，以此實(shí)現(xiàn)能耗的顯著降低。
循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)原理圖
煤，不只是燃料，還是原料。近年來， 我國(guó)每年約有8億噸煤氣化后廣泛用于冶金、化工、建材、合成氨等領(lǐng)域。不過，轉(zhuǎn)化過程往往伴隨著大量碳排放，煤化工已經(jīng)成為碳減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。
中科院工程熱物理所在煤炭清潔高效利用領(lǐng)域有著長(zhǎng)期深厚的研究積累，近年來該所致力于探索通過提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)碳減排。
采用循環(huán)流化床氣化技術(shù)建設(shè)的貴州宏盛化工氣頭改造項(xiàng)目，目前已成功應(yīng)用于合成氨生產(chǎn)，僅一臺(tái)氣化爐就替換了十臺(tái)固定床氣化爐，并利用了當(dāng)?shù)孛嘿|(zhì)較差、傳統(tǒng)技術(shù)不易氣化的無煙煤，制氣更加高效、清潔、廉價(jià)。
貴州宏盛化工氣頭改造項(xiàng)目
呂清剛介紹，該技術(shù)最大的特點(diǎn)是“不挑煤”。利用循環(huán)流化床技術(shù)，可進(jìn)行高效率的粉煤氣化，相比傳統(tǒng)的固定床技術(shù)，能耗與碳排放顯著降低。
目前，我國(guó)合成氨行業(yè)原料氣約1/3仍由固定床氣化技術(shù)提供。據(jù)國(guó)際咨詢公司麥肯錫發(fā)布的報(bào)告分析，通過升級(jí)煤制氣設(shè)備，預(yù)計(jì)在2030年，我國(guó)相關(guān)行業(yè)單位煤耗
煤制合成氣、殘?jiān)鋈剂稀@些把煤“吃干榨凈”的碳減排技術(shù)你見過嗎？有望減少30%，從而將碳排放量降低約15%。
煤氣化后剩下的殘?jiān)€能用做燃料！飛灰焚燒發(fā)電，是工程熱物理研究所研發(fā)的一種將氣化后殘?jiān)笠?guī)模處理、資源化利用的技術(shù)，其殘?jiān)紵噬踔敛粊営谝恍┝?/span>
質(zhì)煤。
據(jù)介紹，該技術(shù)具有飛灰處理量大、燃燒效率高等特點(diǎn)，與循環(huán)流化床氣化技術(shù)配合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤炭的梯級(jí)化利用，最大程度將煤炭“吃干榨凈”。
“碳減排的技術(shù)還有很多，我們正在不斷探索如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。”呂清剛舉例說，將煤氣化后的殘?jiān)M(jìn)一步脫碳，可以用作建材原料，對(duì)部分高碳排放產(chǎn)業(yè)形成替代，實(shí)現(xiàn)高值化利用。（記者：董瑞豐）
