科创中国

行业领域

节能环保产业

需求背景

随着煤化工多年的技术研发和工业应用，煤气化基本上形成了固定床、流化床和气流床3种形式。气流床由于气化效率高、兼容性好、适宜大型化等优点成为煤气化技术的发展主流。但不管哪种气化技术（如国内外典型的煤气化技术：AP气化炉、科林炉、航天炉、四喷嘴气化炉、晋华炉、东方炉、恩德炉），合成气携带的飞灰残碳含量高达30~50%；如此高含碳量的飞灰难以资源化利用，形成固废，同时也带来显著的碳损失。早期部分煤化工厂家采用直接填埋处理，有条件的厂家采用导入循环流化床锅炉掺烧；

需解决的主要技术难题

随着环保政策日益严格，固废成本处理逐渐增加，碳利用效率亟需进一步提高，而采用循环流化床锅炉掺烧也面临负荷不稳定、影响锅炉效率等问题，因此如何解决飞灰残碳二次利用，已经成为行业高质量发展必需面对的技术难题。 研制煤化工残碳气化技术，形成煤化工残碳气化关键设备及系统体系。煤化工残碳气化关键设备是微正压气流床气化炉，整个系统主要包括：配料给料系统、气化系统、除渣系统、黑水循环系统、显热回收系统等。此技术关键在于，将煤气化形成的高含碳飞灰掺混少量煤粉，通过合理配比、保证气化炉稳定点火的同时，实现飞灰的二次气化，回收其中残碳，产成有效合成气，同时携带的飞灰残碳含量≤10-15%，低含碳量的灰渣可用于建筑材料，实现资源化利用，减少C的排放，并且降低固废处理成本。

期望实现的主要技术目标

目标：研制煤化工残碳气化技术，形成煤化工残碳气化关键设备及系统体系。 项目周期：***。 项目总投入：4000万元。 经济效益指标：销售1台，预计销售收入4000万元。 社会效益指标：飞灰中残碳含量指标≤15%

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2022-11-21

黄剑华

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

水煤浆气流床气化技术在气化原料上应用广泛，对于褐煤和无烟煤都可采用 此项技术进行气化，以及气化石油焦、半焦、沥青等等。而在技术隐患方面，相 对于干粉进料，水煤浆进料更安全、更易控制等优势。此工艺技术流程简单方便、设备安全、运转率高、可操作弹性大，并且在气化过程当中碳转化率都达到98%以上。水煤气流床技术在气化过程当中，污染更少且环保性能也好。经过高温、高气压产生的废水所含有害物体极少，经过简单的生化处理后即可排放，大大的提高了环境保护和降低大气层的破坏。

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