鄭 化 安

(國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安 710065)

0 引 言

世界煤化工的發(fā)展始于18世紀(jì)后半葉,至19世紀(jì)形成了較為完整的煤化工體系。第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著石油化工發(fā)展,煤化工幾經(jīng)沉浮,但由于其儲(chǔ)量巨大且具有石油的良好替代性,世界各國(guó)始終未曾放棄對(duì)煤炭利用技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)[1-2]。我國(guó)煤化工的發(fā)展始于20世紀(jì)40年代,早期的傳統(tǒng)煤化工主要以焦化、電石、合成氨等產(chǎn)品為主,下游多面向冶金行業(yè);隨著煤氣化技術(shù)的快速發(fā)展,逐漸形成了以大型煤氣化為龍頭,以碳一化學(xué)為基礎(chǔ),制取多種化工類產(chǎn)品和燃料油的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)鏈。煤氣化過(guò)程將組成復(fù)雜的煤轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的小分子,同時(shí)能有效去除其中的有害物質(zhì)和雜質(zhì),不過(guò)也存在分子結(jié)構(gòu)過(guò)度拆分、未能充分發(fā)揮煤炭資源結(jié)構(gòu)特性,生成大量水和CO2導(dǎo)致系統(tǒng)能效不高等問(wèn)題。此外,相較于我國(guó)每年約40億t煤炭消費(fèi)量而言,煤化工所占比重很小(約4.7%),大部分煤炭仍然直接作為燃料使用,煤炭資源的整體利用水平不高[3-4]。

我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,對(duì)能源的需求也會(huì)進(jìn)一步增加,而我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)將不會(huì)改變,因此,如何從源頭實(shí)現(xiàn)煤炭資源的清潔高效利用為下游利用提供清潔的原料和燃料,如何開(kāi)創(chuàng)延伸新的煤炭利用產(chǎn)業(yè)鏈為我國(guó)現(xiàn)代煤化工的發(fā)展注入新的動(dòng)力,如何利用我國(guó)儲(chǔ)量和種類相對(duì)豐富的煤炭資源,保障國(guó)家的能源安全成為煤化工工作者必須直面的問(wèn)題。煤炭分質(zhì)利用技術(shù)以工藝簡(jiǎn)單、過(guò)程溫和的中低溫?zé)峤饧夹g(shù)為核心,根據(jù)煤炭資源的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分質(zhì)利用,去除其中有害物質(zhì),從源頭實(shí)現(xiàn)煤炭資源轉(zhuǎn)化過(guò)程的清潔化、產(chǎn)品的多元化和高附加值化,進(jìn)而構(gòu)建新的煤炭轉(zhuǎn)化體系,為煤化工發(fā)展注入新的活力,被視為現(xiàn)代煤化工發(fā)展的新引擎。近年來(lái),煤炭分質(zhì)利用技術(shù)已逐步上升為國(guó)家戰(zhàn)略,各部委先后出臺(tái)了多項(xiàng)文件,對(duì)煤炭分質(zhì)利用技術(shù)的持續(xù)健康發(fā)展進(jìn)行推動(dòng)與指導(dǎo)。《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》的重點(diǎn)任務(wù)中提出布局集中攻關(guān)類、示范試驗(yàn)類等多項(xiàng)熱解項(xiàng)目,全面推進(jìn)熱解技術(shù)的研發(fā);煤炭分質(zhì)利用項(xiàng)目作為煤炭深加工建設(shè)重點(diǎn)列入《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》;“煤炭清潔高效利用”位列《國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要》百個(gè)國(guó)家重大工程項(xiàng)目第八項(xiàng);《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》闡述了熱解技術(shù)研發(fā)、技術(shù)升級(jí)的規(guī)劃;《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》指出積極推進(jìn)煤炭分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用,提高煤炭清潔利用水平;《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016—2030年)》指出大型煤炭熱解、氣化熱解一體化等技術(shù)是煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新方向的重點(diǎn)任務(wù);《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015—2020年)》明確指出要開(kāi)展煤炭分質(zhì)分級(jí)梯級(jí)利用,提高煤炭資源綜合利用效率。

1 熱解是煤炭清潔高效利用的有效途徑

煤炭分質(zhì)利用技術(shù)以中低溫?zé)峤鉃楹诵?是指煤在隔絕空氣條件下加熱,在400～800℃發(fā)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過(guò)程。煤熱解生成氣體(煤氣)、液體(焦油)、固體(半焦)等產(chǎn)品,熱解能提供市場(chǎng)所需的多種煤基產(chǎn)品,是潔凈、高效綜合利用煤炭資源,提高煤炭產(chǎn)品附加值的有效途徑[5]。

低階煤是煤化作用早期階段形成的產(chǎn)物,通常指碳含量低、揮發(fā)分高、發(fā)熱量較低的褐煤、長(zhǎng)焰煤、不黏煤和弱黏煤,是煤轉(zhuǎn)化及化學(xué)加工利用的重要原料。據(jù)中國(guó)煤田地質(zhì)總局第三次全國(guó)煤田預(yù)測(cè)成果,我國(guó)低階煤保有儲(chǔ)量和資源量約3.1×1012t,占全國(guó)煤炭保有儲(chǔ)量及資源量的55.1%[6]。若低階煤直接燃燒或氣化,轉(zhuǎn)化效率較低,且現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法充分利用其資源價(jià)值。以水煤漿氣化為例,根據(jù)氣化反應(yīng)平衡可知,煤中碳原子在氣化過(guò)程中轉(zhuǎn)化為CO和CO2的比例約為3∶1,約有25%的碳原子過(guò)度轉(zhuǎn)化為沒(méi)有利用價(jià)值的CO2,且增加了工藝的環(huán)保壓力[7]。因此,實(shí)現(xiàn)低階煤的高效分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化意義重大。鑒于低階煤的儲(chǔ)量和性質(zhì),其非常適合作為熱解原料。

1)從原理上分析,低階煤具有揮發(fā)分高、有機(jī)質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)中側(cè)鏈多、氫氧元素含量高、水分高等特點(diǎn),這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了以中低溫?zé)峤鉃楹诵?可以較小的能耗和物耗獲得熱解焦、熱解油、熱解氣,并通過(guò)進(jìn)一步清潔轉(zhuǎn)化來(lái)最大程度地獲得化工原料和潔凈燃料,從而實(shí)現(xiàn)煤炭資源的清潔高效轉(zhuǎn)化[8-12]。

2)從技術(shù)上分析,中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的產(chǎn)業(yè)化難度要低于間接液化和直接液化。在常壓、600～700℃的熱解穩(wěn)定條件下,絕大部分金屬構(gòu)件和控制器件可穩(wěn)定工作?？焖贌峤饪稍跀?shù)秒至數(shù)十秒間完成,反應(yīng)器有效處理能力大,可在較少投資和較低能耗水平上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)能力。此外,與氣化工藝不同,熱解過(guò)程隔絕氧氣對(duì)煤加熱,工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)不需要大型空分裝置。從現(xiàn)有熱解裝置的運(yùn)行實(shí)踐看,熱解工藝的能耗顯著低于氣化工藝,熱解反應(yīng)本身的能量消耗僅相當(dāng)于原煤熱值的3% ～5%[13]。

3)從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及品質(zhì)上分析,以典型低階煤紅柳林煤中低溫?zé)峤猱a(chǎn)物為例(表1～3),與高溫煤焦油相比,中低溫焦油密度較小,烷烴、烯烴及芳香烴類約占50%,酚類含量可達(dá)30%,更易實(shí)現(xiàn)焦油的輕質(zhì)化,制備化學(xué)品和燃料油等;熱解焦相較于原煤,污染物更低,熱值更高,實(shí)現(xiàn)了煙煤的無(wú)煙化,為下游利用提供了清潔原料,同時(shí)對(duì)運(yùn)力及燃燒器的使用也更為有效;熱解氣中有效組分的含量大于80%,且H2、CH4的含量較高,熱值約為30 MJ/m3,可分離提取其中的有效組分,也可直接用于合成天然氣等。

表1 中低溫煤焦油性質(zhì)Table 1 Properties of middle and low temperature coal tar

表2 熱解半焦性質(zhì)Table 2 Properties of semicoke

表3 熱解煤氣性質(zhì)Table 3 Properties of pyrolysis gas

4)從經(jīng)濟(jì)上分析,煤熱解與煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇和煤制油等新型煤化工投資效率和能效轉(zhuǎn)化對(duì)比如圖1所示。投資效率為投資億元可得萬(wàn)噸產(chǎn)品數(shù),投資效率越大說(shuō)明資金使用率越高,熱解轉(zhuǎn)化的投資效率達(dá)5萬(wàn)t/億元,遠(yuǎn)高于其他以氣化為龍頭的轉(zhuǎn)化技術(shù)。效能轉(zhuǎn)化率是裝置最終產(chǎn)出的有效產(chǎn)品的熱值之和與進(jìn)入裝置的原、輔、電等物料熱值之和的比值。效能轉(zhuǎn)化率越高,說(shuō)明原料煤的利用率約高,熱解轉(zhuǎn)化的效率超過(guò)88%,遠(yuǎn)高于排名第二的煤制天然氣(56%)。

5)從環(huán)保上分析,煤熱解過(guò)程也是脫除煤中污染物的過(guò)程,熱解后煤中約60%硫、28%氮以及95%的多環(huán)芳烴(PAHs)均被有效脫除,不僅從源頭上實(shí)現(xiàn)了煙煤無(wú)煙化,還有利于污染物的集中處理[14-16]。煤中硫氮等污染源絕大部分在煤熱解氣化過(guò)程中就以H2S、NH3形式析出,與直接燃燒產(chǎn)生的SO2、NOx等相比,脫除煤氣中 H2S、NH3要容易得多[17]。

圖1 煤熱解與其他新型煤化工投資效率和能效轉(zhuǎn)化對(duì)比Fig.1 Comparisons of investment efficiency and energy conversion between pyrolysis and other new coal chemical industry

因此,以熱解技術(shù)為龍頭的分質(zhì)利用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用的有效途徑,有望成為推動(dòng)現(xiàn)代煤化工進(jìn)一步發(fā)展的新引擎。

2 熱解的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及問(wèn)題

2.1 熱解的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

煤的中低溫?zé)峤饧夹g(shù)最初用于制取家用燃料,之后發(fā)展到從焦油中提取發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和化工原料。加氫技術(shù)成熟后,煤的中低溫?zé)峤夤I(yè)取得較大發(fā)展。1805年,英國(guó)用中低溫?zé)峤夥椒?以煙煤制造蘭炭。1830年以后用燭煤、褐煤制造燈油和石蠟。德國(guó)在煤炭中低溫?zé)峤饧夹g(shù)開(kāi)發(fā)方面做了大量工作,1860年德國(guó)開(kāi)始建立較大型的褐煤中低溫?zé)峤夤S制取燈油和石蠟。20世紀(jì)開(kāi)始,隨著內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)和廣泛使用,汽油需求量激增,煤熱解技術(shù)的一個(gè)重要用途轉(zhuǎn)變?yōu)橹迫∫簯B(tài)燃料,這一轉(zhuǎn)變促進(jìn)了中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的迅速發(fā)展。二戰(zhàn)前后,德國(guó)主要采用三段式魯奇爐處理褐煤,大力發(fā)展煤中低溫?zé)峤夤I(yè)以增長(zhǎng)液體燃料,捷克斯洛伐克、波蘭、法國(guó)等也相繼建成中低溫?zé)峤夤S,中低溫焦油產(chǎn)量增幅巨大,我國(guó)煤的中低溫?zé)峤夤I(yè)也在此時(shí)開(kāi)始發(fā)展[18-19]。之后受到石油化工崛起的影響,一些以石油為主要能源的國(guó)家對(duì)煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的研究迅速降溫,僅開(kāi)展一些基礎(chǔ)性研究和中試試驗(yàn),大慶油田的發(fā)現(xiàn)也放緩了我國(guó)該領(lǐng)域的發(fā)展。隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展,石油資源日益緊缺,原油價(jià)格不斷攀升。為了緩解石油供應(yīng)緊張不足的狀況,國(guó)內(nèi)外對(duì)煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的研究進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。

熱解工藝種類繁多,但都在達(dá)到一定目標(biāo)產(chǎn)物和目標(biāo)收率的前提下,采用不同組合的熱解氣氛、載體類型、最終溫度、加熱方式及速率等形成的工藝流程。國(guó)外開(kāi)發(fā)的新型煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)主要有前蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)的ETCH粉煤熱解工藝、德國(guó)Lurgi-Ruhrgas熱焦為熱載體的煤熱解工藝、美國(guó)食物機(jī)械公司(FMC)和美國(guó)煤炭研究局(OCR)聯(lián)合開(kāi)發(fā)美國(guó)的COED(char oil energy development process)工藝、美國(guó)西方研究公司研究開(kāi)發(fā)的Garrentt工藝、日本快速加氫熱解FHP工藝等。除美國(guó)LFC技術(shù)在ENCOAL公司建設(shè)日處理量1 000 t的示范工廠[20],其他均在中試或工業(yè)示范后未得到大規(guī)模的工業(yè)推廣和進(jìn)一步發(fā)展。

基于我國(guó)“缺油、少氣、煤炭資源相對(duì)豐富”的資源稟賦條件,熱解技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤炭資源向油品、煤氣轉(zhuǎn)化的有效途徑。近年來(lái)我國(guó)煤中低溫?zé)峤庑录夹g(shù)眾多,其中塊煤熱解技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,其代表有神木三江SJ熱解技術(shù)、陜西冶金設(shè)計(jì)研究院SH熱解技術(shù)、鞍山熱能院ZNZL熱解技術(shù)等[21]。截至2017年底,全國(guó)蘭炭產(chǎn)能約1億t/a[22],均利用上述技術(shù)建設(shè)和運(yùn)行。塊煤熱解技術(shù)主要存在以下問(wèn)題:①原料僅適用于粒徑＞13 mm的塊煤(粒徑＜13 mm含量不大于20%)[23];② 單爐規(guī)模小(僅為7.5萬(wàn)～10萬(wàn)t/a),最大不超過(guò)20萬(wàn)t/a;③ 采用濕法熄焦技術(shù),水資源消耗大,污染嚴(yán)重;④ 單套裝置規(guī)模偏小,中低溫?zé)峤庥秃蜔峤鈿猱a(chǎn)量有限,只能外售或直接燃燒,不能集約加工等[24]。基于此,以廉價(jià)、開(kāi)采量大的粉煤、粒煤為原料,工藝過(guò)程清潔、高效,焦油收率高、品質(zhì)好的新型中低溫?zé)峤夤に嚦蔀榘l(fā)展趨勢(shì)。

近年來(lái),我國(guó)從事粉煤和粒煤熱解技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)單位眾多,在實(shí)驗(yàn)室水平和小規(guī)模試驗(yàn)裝置上的研究取得了大量具有發(fā)展前景的成果[25]。中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)從以實(shí)驗(yàn)室研究為主走向越來(lái)越多的工業(yè)化試驗(yàn)和工業(yè)化示范,煤炭熱解工業(yè)化技術(shù)取得了飛躍性的發(fā)展,如輸送床粉煤快速熱解技術(shù)、氣化-熱解一體化技術(shù)(CGPS)、氣固熱載體雙循環(huán)快速熱解技術(shù)(SM-SP)、粉煤氣化一體化技術(shù)(CCSI)、固體熱載體粉煤低溫?zé)峤饧夹g(shù)、內(nèi)構(gòu)件移動(dòng)床熱解技術(shù)、低階煤旋轉(zhuǎn)床熱解技術(shù)、蓄熱式煤氣熱載體移動(dòng)床熱解技術(shù)等已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化試驗(yàn)或示范階段。與此同時(shí),與煤炭中低溫?zé)峤猱a(chǎn)業(yè)相關(guān)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)也得到大力開(kāi)發(fā),這些都將促進(jìn)煤炭中低溫?zé)峤猱a(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。目前我國(guó)熱解技術(shù)相關(guān)專利量占全球該領(lǐng)域?qū)＠康?5%以上,且技術(shù)工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn),我國(guó)已引領(lǐng)了世界煤中低溫?zé)峤獾陌l(fā)展。同時(shí)粉煤、粒煤等小粒徑煤熱解技術(shù)的發(fā)展在工程化道路上也不斷面臨新的挑戰(zhàn),如熱解氣的高溫氣固分離、干法熄焦鈍化、高效焦油回收技術(shù)等[26-29]。以熱解為龍頭的煤炭分質(zhì)利用技術(shù)未來(lái)可期。

2.2 熱解存在問(wèn)題與解決方法

1)塊煤中低溫?zé)峤猱a(chǎn)業(yè)變革在即。現(xiàn)有塊煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)原料成本高出粉煤、粒煤40%以上,焦油收率是部分新型技術(shù)的50%以下,經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差。熄焦廢水污染嚴(yán)重,處理成本高,多數(shù)企業(yè)將熄焦水循環(huán)使用,造成半焦燃燒時(shí)污染空氣,影響半焦銷路。

2)粉煤、粒煤中低溫?zé)峤馊狈Υ笠?guī)模裝置連續(xù)運(yùn)行案例,技術(shù)瓶頸問(wèn)題有待驗(yàn)證,主要包括高溫油塵分離,半焦的清潔熄焦、鈍化,以及高效環(huán)保的焦油回收。針對(duì)高溫油塵分離問(wèn)題,行業(yè)內(nèi)早期采用旋風(fēng)除塵或組合旋風(fēng)除塵工藝,存在效率低、負(fù)荷波動(dòng)和非正常狀態(tài)下無(wú)法正常運(yùn)行等問(wèn)題;隨后利用陶瓷管或金屬管過(guò)濾器等精過(guò)濾工藝,但由于過(guò)濾層厚、過(guò)濾孔道彎曲、變徑以及不規(guī)則導(dǎo)致油氣停留時(shí)間長(zhǎng),加劇積碳堵塞;通過(guò)裝置間的匹配與優(yōu)化集成,實(shí)現(xiàn)梯級(jí)過(guò)濾,系統(tǒng)解決分離問(wèn)題和非正常狀態(tài)下的有效控制,是解決高溫油塵分離問(wèn)題的有效思路。目前該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化示范,但尚需經(jīng)歷長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的考驗(yàn)。

3)產(chǎn)業(yè)鏈無(wú)法建立,集成技術(shù)經(jīng)濟(jì)性有待考察,專有設(shè)備有待開(kāi)發(fā)。由于粉煤、粒煤的中低溫?zé)峤饧夹g(shù)尚無(wú)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,與其他上下游工藝的耦合技術(shù)及專有設(shè)備無(wú)法依據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)開(kāi)發(fā)?？赡芘c熱解技術(shù)相關(guān)的耦合工藝包括熱解-氣化集成、熱解-燃燒集成、熱解-噴吹集成等[30]。這些耦合技術(shù)若不能及時(shí)配套,將嚴(yán)重拉低新型熱解技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。

4)配套環(huán)保技術(shù)亟待升級(jí)。粉煤、粒煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)基于配套的干法熄焦、高效焦油回收等先進(jìn)配套工藝,可以大量減少?gòu)U液、廢氣的產(chǎn)生,但仍無(wú)法避免熱解水、原料所含的水轉(zhuǎn)化為廢水,這些廢水為危害大的含酚廢水。熱解氣經(jīng)利用后廢氣中含有氮氧化物、硫氧化物、多環(huán)芳烴等污染物。如何經(jīng)濟(jì)、清潔、高效處置新型熱解技術(shù)的廢液、廢氣,也可能制約其大規(guī)模推廣。

3 發(fā)展方向

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,環(huán)保要求不斷提高,以及熱解技術(shù)工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),對(duì)熱解技術(shù)未來(lái)的發(fā)展也提出了更高的要求,熱解技術(shù)應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1)實(shí)現(xiàn)熱解產(chǎn)物清潔化、商品化、高附加值化。環(huán)保大勢(shì)所趨,去除煤中有害雜質(zhì),實(shí)現(xiàn)污染物前端處理、集中處理,保證下游清潔利用也是低階煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)之一。熱解所得產(chǎn)物只有形成商品化,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定、有效運(yùn)輸以及與下游利用技術(shù)的有效銜接,才能推動(dòng)熱解技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。熱解過(guò)程對(duì)低階煤中揮發(fā)分進(jìn)行提取,得到了清潔半焦以及加工潛力良好的焦油和煤氣,如何將這些產(chǎn)物變成優(yōu)質(zhì)的燃料和原料,是實(shí)現(xiàn)熱解技術(shù)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。

2)提升裝備規(guī)模及自控系統(tǒng)集成水平。隨著裝備制造技術(shù)的進(jìn)步,節(jié)能降耗與環(huán)保意識(shí)的深入,設(shè)備的大型化、高度集約化和設(shè)備處理強(qiáng)度的提升已成為眾多行業(yè)發(fā)展的客觀要求,也應(yīng)成為熱解技術(shù)發(fā)展的方向之一。因此,開(kāi)發(fā)適合分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)的特殊裝備,集成并提高系統(tǒng)的自控水平,才可以更加有效實(shí)現(xiàn)對(duì)資源、能源的最優(yōu)化利用,最大程度發(fā)揮原材料的價(jià)值,創(chuàng)造最大效益。因此,加緊開(kāi)發(fā)分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)的裝備,提高系統(tǒng)自控水平,對(duì)分質(zhì)轉(zhuǎn)化整體技術(shù)的進(jìn)步和提升作用明顯。

3)熱解產(chǎn)物可調(diào)節(jié)性與現(xiàn)代煤化工和石油化工體系實(shí)現(xiàn)融合。煤中低溫?zé)峤夂?其初級(jí)產(chǎn)品為中低溫?zé)峤饨?、中低溫?zé)峤庥秃椭械蜏責(zé)峤鈿?這些產(chǎn)物的品質(zhì)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仍有很大發(fā)展空間,可根據(jù)下游環(huán)節(jié)需求以及市場(chǎng)波動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。下游可進(jìn)一步通過(guò)現(xiàn)有的煤氣化技術(shù)、氣化合成氣制化學(xué)品技術(shù)、中低溫?zé)峤庥图託渲瞥善酚图夹g(shù)、中低溫?zé)峤鈿庵坪铣蓺饣蛱烊粴饧夹g(shù)等,方便接入現(xiàn)有的煤化工和石油化工體系。

4)加大配套環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新。環(huán)保、節(jié)能是煤炭分質(zhì)高效轉(zhuǎn)化利用集成技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),通過(guò)最大限度將物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化過(guò)程和污染物控制過(guò)程一體化,可以最終實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的低能耗、低排放,污染易控。在集成分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化過(guò)程中,通過(guò)先進(jìn)的節(jié)能減排理念,采用先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù),集成優(yōu)化工藝過(guò)程,實(shí)現(xiàn)過(guò)程的能量消耗效率最高,廢棄物排放強(qiáng)度最低。因此,加大配套環(huán)保節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新,開(kāi)發(fā)與分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)相匹配的節(jié)能方案、廢熱利用、廢棄物資源化和CO2減排等技術(shù)意義重大。

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