近日,由中国煤科所属煤科院自主研发的国内首套“常压固定床气化煤气水减量化工业示范装置”在内蒙古乌兰察布一次通过72小时性能考核,煤气水实现“近零”排放,标志着伴随常压固定床气化近一个世纪的煤气水处理难题得以攻克,对实现工业燃气领域常压固定床气化煤气水绿色资源化利用具有重要的里程碑意义。
常压固定床气化炉产生的煤气水毒性高、气味大、可生化性差,采用现有废水处理方法处理成本高、处理难度大,处理不当会造成严重的大气环境污染和水环境污染。目前全国近千台常压固定床气化炉,主要集中于陶瓷、建材、铝业、镁业、化工、玻璃、钢铁等分布式工业燃气应用企业,每年约产生煤气水300多万吨,已成为地方环境治理与节能降耗难点,以及制约企业绿色发展的“绊脚石”。
为践行“双碳”目标,煤科院紧跟国务院节能降碳行动部署,依托煤气化技术积淀,自主研发出常压固定床煤气水减量化技术,全力攻克常压固定床气化炉含酚煤气水难处理瓶颈问题。该技术充分利用气化粗煤气显热和低品位蒸汽余热,使煤气水在专有核心设备内转化,作为气化剂回用,实现煤气水“近零”排放,有效解决大气和水环境污染问题。该技术不仅为常压固定床气化炉节能环保升级改造提供了解决方案,也为加压固定床气化炉煤气水循环利用提供了新思路。
煤科院依托该技术建成的“常压固定床气化煤气水减量化工业示范装置”,是国内首个固定床气化煤气水“近零”排放工业示范项目,于2023年11月正式试运行。项目启动以来,煤科院气化团队全力推进关键技术开发和中试试验验证,集中攻克了多项关键技术难题,并且针对装置用户下段煤气和煤气水夹带大量焦油尘问题,开展了蒸汽-酚水换热系统、新型多灰梯级换热器等工艺优化改造,同步完成第一、二代标准化设计,为技术多工况、大规模推广应用创造了条件。该装置自投用以来,已累计处理3台20万Nm3/d规模气化炉煤气水8000多吨,含酚煤气水减量≥90%,新鲜水耗降低≥50%,煤气水处理成本降低≥80%,每年为企业节约废水处理成本近千万元,具有显著的经济、环保和社会效益。煤科院以煤气水减量化技术,打造绿色环保型高效常压固定床气化炉,实现了节能、减污、降碳、提效,为国内陶瓷、建材、化工、钢铁等中小企业绿色发展提供了转型路径,带来了新的生机。
截至目前,煤科院依托该技术装置已先后研制出梯级换热器、多界面传质器等专利设备,并形成煤气水减量化成套技术与装备,相关技术成果入选国务院国资委“中央企业科技创新成果”,并获煤炭工业协会“五小”创新行业引领型成果,成为常压固定床气化炉绿色生产、低碳减排的典型示范。未来,中国煤科所属煤科院将持续推动绿色低碳技术落地与产业推广,以科技创新引领新质生产力发展,为推进碳达峰碳中和、加快传统产业加速转型升级贡献煤科力量。