水电之家讯：“CCSI、CCMI、KSY都是现代煤化工技术的重大创新和突破，使煤炭资源高效清洁利用，产品附加值大大提升。要通过技术创新不断总结完善，加快工业示范步伐。”2月中旬，中国石油和化学工业联合会会长李寿生在陕西考察调研时，对延长石油集团碳氢高效利用技术研究中心开发的这些新技术给予充分肯定。
李寿生会长在延长石油碳氢利用研究中心了解情况
2月上旬，国家能源局印发的《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》，明确将煤提取煤焦油与制取合成气一体化(CCSI)产业项目作为低阶煤分质利用的新建示范项目，通过油品、天然气、化学品和电力的联产，实现煤炭使用价值和经济价值的最大化。
CCSI即煤提取煤焦油与制取合成气一体化技术，CCMI技术是煤提取煤焦油与制甲烷一体化，KSY即超大型粉煤流化床气化技术。它们到底有什么技术优势?为何能入围国家能源规划并得到行业的认可?为煤化工带来了哪些福音?记者进行了调查采访。
科技引领示范带动
“煤炭燃料原料化即依靠技术创新，将煤炭热解气化一体转化，先将煤炭高效转化成气(工业燃气或合成气)、液(低温煤焦油)产物，再做高附加值的油品、化工品或绿色发电及供热，构建新型的煤油电化热多联产，通过清洁工业燃气或合成气的后续加工利用，实现煤炭的高效清洁利用。”延长石油集团首席煤化工专家、碳氢高效利用技术研究中心主任李大鹏对记者说，煤热解/煤干馏技术可以实现煤炭分质分级利用，最大限度地兼顾煤炭的原料属性及燃料属性，但此前一些关键技术仍未攻克。国内已产业化的煤热解技术普遍存在焦油收率低、焦油与粉尘分离难、反应系统能源利用效率低、废气废水污染治理、半焦转化利用难、附加值不高等难题。
对此，延长石油碳氢利用研究中心在借鉴石油化工理念的基础上，自主开发的煤提取煤焦油与制取合成气一体化(CCSI)技术，以空气作为气化，可将粉煤一步法转化为高品质的中低温煤焦油和合成气，吨煤可产生煤焦油150千克及粗合成气约3500 Nm3。其中煤焦油收率超过15%，以煤价350元/吨计算，生产成本约为18.5美元/桶，深度转化后可转变为高附加值的精细化工产品或清洁燃料油品;合成气热值1200大卡/Nm3、有效气含量>35%，可直接作为燃煤锅炉的燃料，也可以经脱硫、除尘净化后作为燃气轮机的燃料进行发电。实现了煤炭资源利用率、转化效率和附加值的最大化，成为现代煤化工新的技术路线。
CCSI及KSY技术工业试验装置
据介绍，该技术核心是在同一个反应器内完成煤的热解反应及半焦的气化反应，以空气与水蒸汽作为气化剂，煤粉在上端的热解区进行快速热解生成煤焦油、半焦末，半焦末返回到下端的气化区气化成合成气。由于反应器内独特的流化状态和温度梯度分布，加快热解反应产物的扩散速率、饱和不稳定自由基、减少焦油二次反应，焦油收率大幅提升;创新开发产物分离工艺和专用设备，解决热解油、气、尘的在线分离的世界性难题，将煤炭分质分级利用技术提升到更高水平。
2012年10月以来，延长石油碳氢中心经过两年小试研究，2014年又在冷态模拟试验装置上开车试验 38 次。2015年8月，万吨级CCSI技术工业试验装置在陕西兴平建成中交，该中心先后进行了5次投煤试验，装置累计实现了772小时连续稳定运行，获得了大量试验数据，为产业化奠定了坚实基础。
去年年底，中国石油和化学工业联合会组织的72小时现场考核标定，结果显示煤焦油收率达17.12%(格金干馏收率158%)，能源转化效率高达82. 58%，合成气有效气(CO+H2+CH4+烃类)含量分别为35.11%(采用空气气化)、47.07%(采用30%富氧气化)，各项指标均达到或超过设计指标。专家认为技术路线新颖，创新性强，能量和物料互补，将多工艺、多产业耦合集成，最大化提高能源转化效率、资源利用率和产物附加值，大幅降低能耗和废物排放，实现煤炭高效清洁转化，建议加快技术产业化开发推广应用。
石油和化学工业规划院总工程师李君发认为，CCSI技术将热解与气化过程有机结合在一起，设计理念先进，系统高度集成。原料粉煤几乎全部转化为合成气与煤焦油，既获得煤炭资源中所含的油品组分，也保证了半焦合理利用，将煤炭资源吃干榨尽，物尽其用。同时热解与气化耦合在一起，合成气潜热可以为粉煤热解提供部分能量，热能得到有效利用，减少高温合成气换热降温过程，提高能源转化效率。
据悉，CCSI技术已引起了国内煤化工、电力等行业的广泛关注，一些企业纷纷向延长石油伸出了合作之手。投煤量3600吨/天的 CCSI工业装置成套技术工艺包目前已编制完成，准备在陕西榆林建设工业化示范装置。同时开展CCMI、KSY技术攻关，CCMI技术试验已完成，投煤量5000吨/天的KSY技术工业化示范装置工艺包正在编制。
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