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《助力煤炭清洁高效利用 我国煤气化制氢技术应用取得新进展》

  • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2022-05-10

  • 从中海石油炼化有限责任公司(以下简称中海炼化)获悉，我国煤气化制氢技术应用取得新进展，截至5月7日，位于广东惠州的我国首套采用E-Gas技术煤制氢联合装置已连续平稳运行超270天，累计生产氢气超5.5万吨，助力煤炭清洁高效利用。

    我国能源结构存在“富煤、贫油、少气”的基本特征。2021年中央经济工作会议提出，要立足以煤为主的基本国情，抓好煤炭清洁高效利用，推动煤炭和新能源优化组合。

    业内人士认为，推动煤炭清洁高效利用，要通过低碳化技术创新实现用煤少排碳、不排碳，加快煤炭由燃料向原料转变，突出煤炭的原料属性与多元高效利用。

    作为实现煤炭资源有效利用的重要途径之一，煤制氢是以煤炭为还原剂，水蒸气为氧化剂，在高温下将碳转化为一氧化碳和氢气为主的合成气，经过净化、一氧化碳转化、提纯等环节，生产出氢气和合成气。

    “Gas煤制氢联合装具有碳转化率高、热利用效率高、耗氧少等特点。与传统天然气制氢工艺相比，可降低成本20%至25%。”中海炼化惠州石化煤制氢部副经理周建欣介绍，自2018年起，惠州石化自主开发组态气化炉全过程自动化控制系统，组织开展焦过滤器反吹阀、滤芯、碳回收设施等进口设备国产化攻关，引入光纤测温技术，开发总结出余热锅炉操作法和硫磺单元低负荷操作法，实现了E-Gas煤制氢联合装置在不同负荷下平稳运行。

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  • 《以先进煤气化技术助力煤炭清洁高效利用》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-04-08
    • 日前召开的煤炭清洁高效利用工作专题座谈会指出，“要深刻认识推进煤炭清洁高效利用是实现碳达峰碳中和目标的重要途径，统筹做好煤炭清洁高效利用这篇大文章。”先进煤气化技术作为煤炭清洁高效转化和利用的核心技术，将为煤炭清洁高效利用提供坚强支撑。 当前，我国煤气化技术在基础研究、技术开发、工程示范、工业应用等方面均取得了长足进步，成功开发了具有完全自主知识产权的晋华炉热回收煤气化技术、四喷嘴大型水煤浆气化技术，实现了我国带废锅流程热回收及大型煤气化技术零的突破，使我国煤气化技术完成了从跟跑、并跑到领跑的跨越。但围绕煤炭清洁高效利用和稳妥实现“双碳”“双控”目标，煤气化技术和装备制造仍需实现新的创新突破： 要进一步拓宽煤气化装置的煤种适应性。不同的煤气化技术对煤品有不同的要求，包括水分、灰熔点、挥发分、灰分、黏结性、化学活性、成浆性能、成渣特性、机械强度和热稳定性等，煤品的性质不同会对气化结果产生不同的影响，但目前没有能广泛适用于各类煤品的煤气化技术。因此，未来煤气化技术在进行配煤时，应根据周边环境和实际情况科学选择配煤技术，科学进料。在充分研究的前提下，合理改进气化炉，扩大混合煤和单一煤种在气化炉中的应用范围，在后续运行环节添加相关装置设施，为气化炉稳定运行和节能降耗奠定基础。 要有效提升煤气化装置的能源转化效率。结合当前国内能源环保的实际情况，节能降耗将成为未来煤气化技术的主攻方向。提升煤炭气化转化率，降低气化炉氧气、煤炭、水等相关能耗比例是有效提升煤气化效率的主要措施，因此加强煤气化过程中高温余热的回收利用成为研究重点。 要进一步推进装置的大型化和智能化。大型化和智能化的煤气化装置占地面积较小、设施装置先进、成本低，符合化工企业未来发展方向。实现气化炉大型化的根本途径在于过程强化，提高气化炉单位体积处理能力，研究掌握煤颗粒在气化炉内的反应时间，将秒级反应时间进一步降低，同时在原料制备、输送、烧嘴喷头喷射角度等方面进行深入研究。在智能化方面，目前数值模拟在气化炉系统的设计中得到广泛应用。但煤气化过程是复杂的热化学反应，受高温、高压反应条件限制，无法完全获得真实的气化炉内部情况。因此，煤气化数值模拟仿真仍需持续发展，以适应研究和开发的需求。目前，全国单体能力最大的晋华炉已在新疆天业汇合建设的60万吨/年乙二醇项目气化装置上成功运行。 要加快探索煤气化岛集约供气模式。随着煤气化技术的快速发展、工业园区（大型企业）规模的不断扩大以及相关产业的更替和优化升级，以专业化经营的煤气化岛为工业园来应对煤质变化、实现工业气体大量稳定供应、集中解决煤炭利用与环境影响问题已经成为趋势，通过对用气企业供气采用宽口径普适的气化岛模式，形成规模化、专业化、灵活性的优势，实现生产运行高效集约、生产服务统一调度，避免了企业分散建设导致的小规模装置重复建设的弊端，有利于园区统筹协调和长远发展。 总之，煤气化技术和装备关键技术不断突破，并由此构建完整的技术装置供应链和完善的煤气化商业服务模式，最终形成高效、环保、经济和安全的国际领先煤气化系统，将为煤化工产业绿色低碳转型发展和煤炭清洁高效利用作出新示范。
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  • 《清洁高效利用——煤炭发电的未来》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-11-09
    • 煤炭作为我国的主体能源，有力保障了我国经济社会快速发展。在“双碳”目标的要求下，煤炭产业受到了更多关注。 国家发展改革委等部门发布了《煤炭清洁高效利用重点领域标杆水平和基准水平（2022年版）》通知指出，各地方要充分认识推动煤炭清洁高效利用的重要意义，立足本地实际，坚持系统观念，尊重市场规律，细化工作要求，强化责任落实，加快推动煤炭清洁高效利用，助力推进清洁低碳、安全高效的能源体系建设。 专家认为，煤炭清洁高效利用最有效的途径是分级分质利用，提高过程整体能效，降低碳排放，实现产品高端化、多元化和低碳化。强化煤炭清洁高效利用的技术研究，是解决我国能源安全的首要和现实途径。 目前有哪些清洁高效的利用煤炭资源的技术？ 在科技部“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中，包含两台660兆瓦超超临界二次再热机组。传统超超临界一次再热机组的发电效率一般为46%左右，而应用了二次再热技术后，发电效率可提升到48%以上。在此基础上，2021年两台超超临界二次再热机组全年烟尘排放、二氧化硫、氮氧化物浓度均值比国家大气污染物超低排放标准低了一半左右，实现大气污染物超低排放。 另外，二氧化碳捕集、利用及封存技术也在助力煤炭能源产业减少二氧化碳排放方面大有可为。我国2011年就建成了世界首个煤化工产业10万吨级二氧化碳捕集液化与封存工程，也是全球首个低孔低渗地质条件下的二氧化碳捕集与封存项目，可将二氧化碳捕集并液化，永久封存到1500米至2500米深的地下，同时设置多项监测指标，对二氧化碳的逃逸情况进行监测确保安全环保。 新时代煤炭清洁高效利用，还要遵循“三高三低”特征，即：高效率、高安全度、高水平人才。首先，煤炭生产、运输和消费各环节应充分利用先进技术，做到节约高效；其次，要保证生产安全，使煤炭行业成为高安全度的行业；还要造就一支符合行业发展需求、能够引领行业进步的高水平人才队伍。三低是指低损害、低排放、低伤害。最大程度降低煤炭开采对生态环境的影响；实现污染物、温室气体近零排放；改善矿井工作环境，保障煤炭行业从业者的身心健康。
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