经过十多年技术攻关,国度能源集团鄂尔多斯煤造油分公司近日颁发,我国成功实现百万吨技直接造油系列关键设备的国产化。
从20世纪90年代起头,我国尝试发展煤液化工艺出产油品,但愿将我国丰硕的煤炭资源转化成“油优势”。如今已经的梦想已经成为现实。
煤炭直接液化
所谓煤炭液化,是指将固体煤炭转化为液态产品,获得液态碳氢化合物代替石油及其制品,出产液体燃料和化学品。
国度能源集团鄂尔多斯煤造油分公司总工程师陈茂山向《中国科学报》介绍说,煤炭液化分为煤直接液化和煤间接液化两种齐全分歧的技术路线。其中,煤炭直接液化是通过加氢使煤中复杂的有机高分子结构直接转化为液体燃料,转化过程是在含煤粉、溶剂和催化剂的浆液系统中进行加氢、解聚;而煤炭间接液化是将煤气化造成合成气(CO+H2),合成气经净化、调整H2/CO比,在催化剂作用下合成为液体燃料。两个工艺产品拥有互补性,规;淖楹瞎ひ战瓜掠尾返目⒗眯б妗⒒芎椭柿康瘸筒。
“煤直接液化的能源转化率近60%,远高于煤电和其他煤化工40%多的水平,能够实现煤炭资源的当场、清洁、高效转化。”陈茂山指出。
煤液化技术发源于德国,早在19世纪即已起头钻研。尔后日本、苏联、南非等国度都曾发展了对该技术的钻研。第二次世界大战后,随着中东石油的大规?,油价着落,列国对于煤造油的钻研周到逐步冷却。目前,在进行煤造油规;霾⑹缘墓然褂新砝次餮恰臀鞯裙,但产能都没超过百万吨。
在我国,煤直接液化于20世纪80年代便被列为科技部“六五”“七五”重大科技攻关项目,也是国度“十五”重点项目之一。
据相识,煤直接液化工艺路线初创高效现代煤直接液化工艺和工程化技术,拥有齐全自主知识产权。同时,实现了煤直接液化污水近零排放,直接利用配套煤矿矿井水作为煤直接液化出产水源,在污水处置方面,污水回用率达到98%以上。目前吨油水耗比设计值已降落42%。
煤直接液化还实现了关键设备的“中国造作”,终结了“洋货”暴利。据介绍,此前出产线上多个环节的关键部件曾一度依附进口,寿命短、价值高,持久造约着煤造油的出产效能。在十年攻关中,该公司先后实现了高温高差压减压阀、高温高固耐磨离心泵、煤浆进料泵和耐磨球阀等一系列关键部件的国产化,目前设备国产化率已达到98.39%。
以高差压减压阀为例,它是衔接加氢反映器与下游出产环节的“关卡”,对出产线不变运行至关重要。陈茂山介绍说,最初,出产线上的4套高差压减压阀全数为进口产品,单套购价880万元,阀芯的寿命却只有70个幼时左右。
陈茂山介绍了阀芯国产化的过程。他暗示:“十几年的功夫里,我们结合国内科研机构、出产厂家持续攻关,最终实现了国产化。目前国产阀芯的使用寿命最新纪录达到2700多幼时,整套高差压减压阀也已经实现国产化,每套国产产品的价值降低到200多万元。”
二氧化碳的捕集与封存
为应对气象变动对全球环境的影响,二氧化碳的捕集、利用与封存已日渐成为一种重要的碳减排技术伎俩。鄂尔多斯煤造油分公司百万吨煤直接液化项目初次实现了煤造油化工CO2捕集、陆相低孔低渗咸水层封存、监测预警评价系统为一体的CCS(二氧化碳捕集和封存技术)技术集成,这也是亚洲首套全流程10万吨/年CCS示范工程。
据介绍,煤造油产生的CO2被捕集后,先要去除水、硫、氮、有机物等杂质,将纯度提高到99.9%,再经冷却、加压造成温度为零下20摄氏度的液体CO2,而后用专用罐车运到作业区。
注入井和监测井深2495米,借助压力,CO2被注入地下1500~2500米的咸水层封存。资料显示,自2011年5月9日起头CO2陆续注入作业,至2015年4月16日,该项目共试验封存二氧化碳30.26万吨。
因鄂尔多斯盆地的地质结构圈关性好,电厂、化工厂等企业多,被以为是执行CO2封存的梦想区域,CO2的封存总潜力预计在300亿吨以上。
陈茂山介绍说,该项目将发展持久监测,并且受到国内表科研机构的高度关注。近9年的监测数据显示,封存区地下水质、压力、温度和地面沉降、地表二氧化碳浓度等指标没有显著变动,选取示踪技术也未监测到CO2泄漏景象。2019年,他们打算再建一座监测井,进一步提高监测能力。
鄂尔多斯项目是我国首个CCS全流程项目。尔后我国还相继发展了一系列碳捉拿及封存项目,极具代表性的示范项目有华能集团的10万吨/年碳捕集示范和3000吨/年碳捕集尝试、中电投重庆双槐电厂的10万吨/年捕集示范等。
二氧化碳封存技术目前蕴含地质封存和海洋封存两种方式,美、英、澳等国已将其列入清洁煤技术的重要战术组成部门。在研发及推广方面,高成本一向是CCS技术贸易化的最大问题之一。凭据国际能源署的汇报,在对各类减排技术持久减排成本进行综合分析后,有专家以为使用CCS技术可降低总减排成本,该技术将成为减排贡献最大的单项技术。