科技创新

陕西东鑫垣化工:制氢解吸气替代回炉煤气开辟兰炭产业升级新途径

作者: 马佳亮     时间: 2020-04-03     点击: 查询中    分享到:

推门的声响却没有引来任何一个注目,这里是东鑫垣公司兰炭中控室,只见忙碌的他们紧盯着屏幕,时不时在比划、讨论着什么。

现场技术人员告诉笔者,3301112分,解吸气成功送入13号炭化炉(20万吨/年),与回炉煤气共同作为煤干馏(热解)燃料。经过2天的调整,解吸气掺烧量一路从零升至10000m³/h,使得回炉煤气量由19000m³/h降至11000m³/h,预计一周后解吸气可全部替代回炉煤气,节约的回炉煤气将全部送往制氢装置用于提氢。

当前,13号炭化炉的煤气外送量由10000m³/h提升至18000m³/h,东鑫垣公司同步将1210万吨/年炭化炉运行负荷降低7%。即便兰炭装置整体降负荷,但煤气外送量依然与技改前持平,满足制氢装置需求。

现有兰炭工艺:约一半煤气回炉

煤炭变成兰炭的工艺就是干馏(热解),煤炭热解后,一部分变成烟气,剩下的进一步加热,在五六百摄氏度的高温中碳化为兰炭。焦油和煤气都来自于挥发出的烟气。约占全国兰炭总产能6成的陕西省榆林市,煤炭热解及相关技术居国内领先地位,而神府地区的兰炭企业数量又为榆林之最。据了解,当地兰炭生产工艺普遍会将约一半的煤气回炉,作为煤干馏的燃料。

“煤化工产业体系中,兰炭装置说透了就是要造气,一是从煤气中提取氢气搞化工,二是将提氢后的废气(解吸气)作为燃料掺烧,所以煤气堪称兰炭生产过程中最宝贵的资源。”在东鑫垣公司看来,一半的煤气回炉,就代表着一半的氢气资源在炭化炉被白白烧掉,大为可惜。

热解工艺升级:解吸气替代回炉煤气

煤气提氢,东鑫垣公司有“独门绝技”——无变换含氧制氢技术。据了解,业内众多企业在制氢环节都会通过变换除去煤气中的氧,其提氢后的废气(解吸气)热值约为700大卡。相比之下,东鑫垣公司驾驭的全国首套无变换含氧制氢工业化装置,其提氢后的废气(解吸气)保留其中的CO组分,故解吸气热值达到1500大卡左右。

“我们充分发挥自家解吸气热值较高的特性,先后替代兰炭烘干煤气、替代加热炉液化气以及送入循环流化床锅炉掺烧,不仅节约了资源,而且避免了废气排放。”该公司使用解吸气替代回炉煤气的想法提出已久,直到2020年初,东鑫垣公司含氧制氢吸附降阻技改成功,制氢装置可以接收氢含量较低的煤气,补上最后一块短板,成为东鑫垣正式实施解吸气替代回炉煤气的契机。

半个月建成投运,技改效果显著

3月初制定方案,330日投运。谈到技改高效“落地”的秘诀,东鑫垣公司相关负责人表示,该技改工程全部是内部人员自己干,通过集中力量快速施工,同步攻克解吸气替代回炉煤气出现压力波动这一技术课题,东鑫垣公司仅用大半个月时间,就让解吸气替代回炉煤气从方案变成现实。

左手拿着对讲机,右手点击鼠标,兰炭造气分厂生产团队通过一系列操作,保持回炉解吸气掺烧稳定。调火工们在忙碌的间隙说,解吸气替代回炉煤气技改后,他们需要同时操作回炉煤气、回炉解吸气两套系统,密切关注压力、流量,炉温、风机、阀门开度等各项参数,特别要紧盯解吸气压力变化。当前,他们还在摸索总结操作规律,寻找回炉解吸气与煤气氢含量的最佳平衡点。他们表示,技改后的一个显著效果就是煤气外送量上升、兰炭产量降低、煤炭用量下降。

增产、降本、零排,开辟兰炭技术升级新途径

东鑫垣公司“一把手”指出,解吸气替代回炉煤气技改取得成功,开辟了兰炭产业升级新途径。一是显著提升炭化炉煤气外送量,避免宝贵的氢气资源在炭化炉被白白烧掉。对东鑫垣来说,无需新增兰炭装置即可增加煤气产量用于提氢,将来的制氢量可成倍增加,实现煤焦油加氢产业增产升级;二是降低兰炭装置的造气成本,有利于企业减亏增效。面对兰炭价格下跌、销路不畅等困难,该技改可以使东鑫垣公司在降低兰炭产量和煤炭消耗的同时,做到制氢不降产,保持煤焦油加氢装置油品产能。

他进一步表示,东鑫垣公司通过自主科技创新,将炭化炉煤气外送量成倍增加,该技术可广泛应用于以兰炭为龙头、利用煤气制氢的煤化工企业。同时,东鑫垣将提氢后的废气(解吸气)作为热能燃料综合利用、吃干榨净,闯出一条煤炭分质清洁高效利用的新路子。

对煤化工行业来说,这一技改属于典型的技改增产、降本增效、节能减排项目,具有很大的经济、环保、社会效益,是一项让兰炭行业上台阶的创举。(马佳亮)

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