兰石集团加压循环流化床气化制氢成套技术
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兰石集团产业园区

1.技术简介:

#新手帮扶计划#加压循环流化床气化制氢成套技术及装备是由兰石集团研究院与中科院工程热物理研究所共同开发的一种清洁、高效气化制氢技术,可采用煤炭、生物质、垃圾及含碳固废作为原料,操作压力可达1.6MPa,操作温度-℃。在“双碳”政策背景下,对能源多元化综合利用领域技术进步具有重大促进作用。该技术采用梯级热能利用技术副产过热蒸汽,装置负荷调节便捷,固态排渣氧耗低,生成气中不含焦油、酚类等物质,环保性好;无复杂渣、灰水处理及原料研磨系统,一次投资小,运维成本低,单炉产氢规模可达Nm3/h。该技术已在金昌20万吨/年合成氨装置气化制氢项目、盘锦10万Nm3/h气化制氢项目中实现工业化应用,系列技术工业化应用总计约74台(套),符合国家产业政策要求。该技术可应用于石油化工/煤化工需氢领域、工业燃气领域、化工合成气领域及绿氢-蓝氢协同生产领域等,可为客户提供气化制氢整体解决方案。目前已荣获“中国好技术”、“中国好设计”、“工业优秀新产品”等众多荣誉奖项。加压循环流化床气化制氢工艺流程示意图

早期,兰石集团研究院与中科院工程热物理研究所在常压煤气化技术基础上开展加压循环流化床煤气化技术研发工作,研发历程为:0.5t/d小试、5t/d-10t/d-t/d中试、t/d工程示范、2t/d工业化装置,关键设备、辅助系统及核心零部件经过了上百次可靠性验证,技术安全可靠。

年,t/d、0.5Mpa级别加压循环流化床煤气化示范装置正式工业化生产,装置应用于金昌金化集团20万吨/年合成氨装置气化技术升级项目中,首次点火即成功,投料后进入稳定运行状态,各项工艺参数均达到设计值要求,成功与园区其他企业实现并气联产,给下游客户持续供应合格半水煤气。截至现阶段,已持续工业化生产约三年,循环流化床煤气化示范装置实现安全、稳定、连续化运行。

年,依托加压循环流化床煤气化示范装置,该技术再次实现技术市场成果转化,在辽宁盘锦万t/a劣质渣油深加工项目中,建设了10万Nm3/h煤制氢装置,该装置采用内蒙蒙东白音华褐煤,煤炭处理量为2t/d,压力等级1.2MPa,为劣质渣油深加工项目提供10万Nm3/h氢气。

2.技术适用领域及场景:

(1)煤制氢领域应用场景:石油化工行业装置(渣油加氢/重质油加氢/柴油加氢/加氢精制等)、炼钢企业富氢还原气、煤焦油加氢、煤化工与绿氢耦合、新能源加氢站、园区氢气站等需氢应用场景。加压循环流化床煤气化技术已应用于辽宁盘锦炼油化工煤制氢项目,具有一次投资小、制氢成本低等显著优势,可广泛用于炼油化工需氢装置。对于盘锦10万Nm3/h煤制氢项目:

1)煤制氢完全成本<0.7元/Nm3(煤价约元/吨)。

2)与现有天然气制氢相比,年节约制氢成本超过2亿元。

煤制氢气系统典型工艺流程图

化工合成气领域应用场景:合成氨(中小型合成氨气头改造)、甲醇、乙二醇、乙醇、烯烃、醋酸、醋酸酐、TDI等化工产品生产装置气头改造/新建等合成气需求应用场景。

UGI间歇式固定床气化技术升级制化学品典型工艺流程图

3)工业燃气领域应用场景:煤气替代焦炉气资源化利用、氧化铝焙烧、陶瓷焙烧、钛白粉焙烧、铁/镁/镍等金属冶炼、钢管、玻璃制造等燃气需求应用场景。加压循环流化床煤气化技术采用富氧/纯氧气化工况制取工业燃气,煤气热值范围:-kcal/Nm3,单炉规模20k-kNm3/h,煤种适应性广泛。在山东、广西等地技术应用项目中工业燃气成本折合天然气同热值可<1元/Nm3,运行过程中无含焦油、酚等化工废水产生。

3.技术特点及优势

(1)技术可靠:在廊坊5t/d、无锡10t/d、神木t/d、金昌t/d示范项目及辽宁2t/d煤制氢的基础上,关键部件及技术经过了上百套的工业化装置充分验证,技术安全可靠,指标先进;

(2)备煤简单:进料要求粒度≤6mm,沫煤简单筛分破碎即可,无需原煤研磨烘干工段或煤浆制备工段,节省大量初期投资成本;

(3)煤种适应性强:该技术煤种适应性强,烟煤、褐煤、无烟煤均可适用,采用沫煤即可,并且对原料煤的灰分、粘结性、可磨指数等指标不敏感,原料成本降低明显;

(4)环保性能好:固态排渣,干式除灰、煤气间接冷却,无复杂灰/黑水处理系统;煤气中不含焦油、无含酚类和焦油废水产生。

(5)气化技术参数:操作压力:0.1~1.2MPa;操作温度~℃;单炉煤处理量可达2t/d,产煤气量可达20万Nm3/h;煤气有效气占比可达80%以上,H2:CO≈1;

(6)技术装置操作便捷:可在设计负荷60-%范围内调节;根据用户需求采用纯氧气化工况;开停炉操作方便,几分钟内即可实现停炉,停炉数天后仍可快速启动;

(7)智能信息化程度高、安全可靠:整个气化系统全部采用DCS系统自动化控制,操作简单,操作人员少。全程中控室操作及运行数据监控,便于总体能耗统计及成本核算管理。装置设有工艺安全联锁系统,可以实现自动保护和紧急停车等功能,保证系统和人员的安全,避免安全事故的发生;

(8)氧耗低:加压循环流化床气化工艺的气化温度温和,采用固态排渣,不需要消耗过高的氧气及热量用于融化灰渣,与气流床气化技术相比,在同煤种情况下,氧耗可降低约60~Nm3/kNm3(CO+H2);

(9)富产中压蒸汽:技术装置可以副产3.82MPa、℃中压过热蒸汽(根据客户需求规格可调),可作为气化剂、工序原料、发电等用途,或外售给其他工厂产生经济效益;

(10)运行维护成本低:气化炉操作简单易学,操作人员短期培训即可上岗,生产中无运动部件,无烧嘴及其他气化辅助易损件,气化条件温和,无渣水处理工段,维修量小,运行维护成本低;

(11)一次投资小:无复杂烘干/研磨/制浆备煤系统,无黑/灰水处理系统,具有工艺流程简洁、同等规模设备投资低、开停车快捷、年运转率高、节能环保的优势。

4.技术应用典型业绩

(1)金化集团00Nm3/h煤制蓝氢项目

金化集团00Nm3/h煤制蓝氢项目采用兰石集团与中科院工程热物理研究所共同研发的加压循环流化床气化技术,建设地位于甘肃省金昌市河西堡镇国家级化工循环园区,匹配金昌金化集团20万吨/年合成氨装置部分原料气需求;日处理原料量吨,压力0.35MPa,温度℃,产品气产量规模约00Nm3/h。已实现装置稳定、安全工业化运行,产出合格半水煤气供送至下游用户进行液氨生产,截至目前已累计运行近3年,与原有间歇式固定床造气装置相比吨氨生产成本降低约元,经济效益显著。

金化集团00Nm3/h煤制蓝氢装置

(2)辽宁盘锦10万Nm3/h煤制氢项目

辽宁盘锦万吨/年劣质渣油深加工项目(加氢)悬浮床加氢装置具有大规模氢气需求,需要配套10万Nm3/h的制氢装置.因此,该制氢装置采用兰石集团工程研究院与中科院工程热物理研究所共同研发的加压循环流化床气化技术。该项目日处理原料量2吨,压力1.2MPa,温度℃,产品气产量规模约000Nm3/h,氢气完全成本可<0.7元/Nm3(煤价元/吨)。

辽宁浩业10万Nm3/h气化制氢装置

5.工程总包及设计资质

仿真模拟图资质证书资质证书资质证书

6.工程总包项目展示

盘锦浩业EPC兰石金化EPC

团队优势:

专业的技术和管理团队

EPC总包服务(交钥匙工程)

多元化的合作模式

强大的运营团队、丰富的运行经验

安全可靠的运行操作系统,管控一体化

完善的售后服务体系

合作模式:

(1)EPC总包:兰石重装作为总包方,协同专业设计院,对拟建设项目进行工程总承包(交钥匙工程)。

(2)技术许可:兰石集团及中科院工程热物理研究所可对拟建设的项目授权使用此技术,收取技术使用费、基础设计费、技术服务费等。

(3)设备供应:与技术许可相对应的,兰石集团可对与其技术配套的核心设备进行成套供货。

(4)融资租赁:借助兰石集团或业主融资平台,采用融资租赁模式进行拟建项目的建设。

兰州兰石能源装备工程研究院有限公司

联系方式:-(煤气化事业部)

-(技术转化与应用中心/原市场拓展部)




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