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新奥能源生态城里,矗立着几座“钢筋机器”,它们便是新奥“五化”技术——煤催化气化、煤加氢气化、超临界气化、地下气化采煤、焦炉气甲烷化的孵化器。
针对我国煤炭复杂多样的特点,新奥以煤基低碳能源国家重点实验室为平台,研究了基于不同煤种的五大清洁高效利用技术。“五化”技术从小试到中试,经过研发团队常年不懈的探索和磨砺,现如今,这五种技术均达到了国际领先水平,并进入工业化示范和产业化推广阶段。
大家肯定还记得,集团25周年司庆晚会上的一曲《梦想成就辉煌》,唱出了能源研究院所有技术研发人员的心。在能源研究院的研发平台上,有识之士云集于此,为了共同的梦想,他们挥洒智慧,耕耘理想。
新奥“五化”技术步步推进,逐渐成长,科研之路上的个中滋味只有研发团队自己最了解。探班第六季将目光锁定“五化”技术团队,让我们来追寻一下技术“操盘手”们的创新足迹吧。
今天,我们先来认识一下新奥的“五化”技术。
煤催化气化技术
“我们欢迎质疑和反对的声音,这让我们不断反思和创新。”——能源研究院首席煤气化科学家 毕继诚
远眺新奥能源生态城,一座50多米高的建筑非常抢眼,它就是新奥自主开发的煤催化气化试验装置。由于煤催化气化技术可以充分利用次烟煤、褐煤等低阶煤资源制取天然气,能够满足我国天然气资源相对匮乏、急需开发煤制天然气技术的需求。
“该技术已经突破了有氧催化气化的瓶颈,现在可以称得上是世界领先了,这也是外部专家公认的。”毕继诚说,研发过程中,内外部专家提出了质疑和反对,当时给了项目组巨大的压力,但是也在一定程度上让研发少走了弯路。
目前,“煤催化气化制天然气关键技术及工艺”已经通过了省科技成果鉴定。这个规模为5t/d的煤催化气化PDU装置,实现了106小时连续稳定运行,装置实验数据完全可以支撑产业化示范的设计。
煤加氢气化技术
“坚持信念义无反顾地走下去!”——加氢气化项目组负责人 汪国庆
煤催化气化装置东侧,一座敞开式的高塔就是加氢气化实验装置,该技术立足于煤制天然气并联产高附加值芳烃油品,通过对煤分级、分质、梯级利用实现煤炭的全价、高效、清洁转化,是新型清洁煤气化技术。开发初步计划在3-5年之内完成10t/d过程开发装置(PDU)和百吨级工业示范装置的建设和试验。
“科技创新和研发,有成功就肯定有失败,所以要做最好的计划,做最坏的打算。”汪国庆称。研发团队对技术非常研发有信心,将坚持信念义无反顾地走下去。
该技术在新奥已经进行了两年的研发,目前基本上完成中试PDU装置的性能验证,并实现了系统长周期稳定运行,验证了气化核心关键装置的开发和验证以及整体工艺系统规模性放大的技术可行性和可靠性,下一步将在乌兰察布气化基地实施工业化示范基地工业化放大。
超临界气化技术
“一个锅多炒几个菜!”——超临界项目组负责人 程乐明
新奥能源研究院拥有国内最大的超临界中试平台,该装置不仅适用于处理低阶煤,利用廉价高含水量褐煤、泥煤等制备高甲烷含量的气体,同时也可对高含水量的市政、工业污泥和工业危废进行有效处理,这被项目负责人程乐明形象地比喻成“一个锅多炒几个菜”,而这些菜完全基于客户的需求出发。
目前该技术也在加紧产业化示范,9月,240t/d超临界水处理市政污泥项目初步设计通过专家评审,廊坊市超临界处理城市污泥项目开始实施。
地下气化采煤技术
“2013年是技术研发的攻坚年,到了2014年,我们可以说这项技术是全球领先了。”——地下气化技术中心总工程师 陈峰
地下气化采煤可以将地下埋藏深的煤炭及热值低的褐煤等进行有控制地燃烧气化,通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体的过程。
“2014年地下气化采煤技术在内蒙古乌兰察布示范基地攻克了最大的一个技术瓶颈,就是煤气的稳定性问题。”陈峰如是说。
目前,乌兰察布地下气化采煤已经形成了具有自主知识产权的选址、建井、稳定气化、环境修复等成套技术,具备了产业化放大的技术基础。新奥将在乌兰察布建设我国首个地下气化采煤制LNG产业化示范工程,示范项目一期建设规模为年产14.5万吨液化天然气。
焦炉气甲烷化技术
“焦炉气甲烷化技术的难点之一是高性能甲烷化催化剂开发。”——新奥(新能)北京科技有限公司总经理 常俊石
焦炉气甲烷化是区别于前面四类直接将煤气化的技术,它是对生产焦炭过程中产生的焦炉气进行甲烷化形成LNG的气化技术。
新奥自主研发的焦炉气甲烷化技术工艺中,开发了串并联甲烷合成的特色工艺及配套的高效预还原型甲烷合成催化剂,技术路线科学,行业领先,达到了国际先进水平。
焦炉气甲烷化技术研发团队从2006年开始经过小试、中试和工业化示范研发阶段,以大量实验为基础,研究清楚了焦炉气合成甲烷的催化反应机理,掌握了催化剂制备工艺与性能之间的规律,开发出了高性能焦炉气甲烷化催化剂,并成功应用于焦炉气制液化天然气的工业化生产装置。“但从技术创新角度来说,成功无止境。”常俊石说。
焦炉气甲烷化把焦炭企业在生产过程中排放的焦炉气进行甲烷合成,不仅解决了污染问题,还生产出清洁的天然气,输送给千家万户。目前,该技术已经应用到京宝新奥、唐钢气体、鹤岗征楠等项目中,并通过EPC形式不断拓展市场份额。
初识新奥“五化”技术,你可能只看到这层薄薄面纱下面的一角,其实,每项技术的产业化都将是一次能源应用的革命,在新奥能源研究院这个平台上,研发人员挥洒着青春理想,每一次创新都有可能改变能源的未来,他们的故事应该更值得去诉说。下期探班我们将走近研发团队,听听他们的创新故事。 |