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减排、减煤时代:“天焦”喷吹兰炭为钢企提供“燃”动力!

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减排、减煤时代:“天焦”喷吹兰炭为钢企提供“燃”动力!

发布日期:2021-09-14 作者:一代天焦 点击:


中国工程院院士王国法指出,通过改善煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理,可提高煤炭资源的开发利用效率,减少煤炭用量,这本身就是碳减排,而且比碳捕集和封存的减排量更大、更具经济性。“提高煤炭利用效率和系统节能等措施,对2030年温室气体减排量的贡献将达到50%以上。”王国法表示。



“未来,煤化工要走高附加值的产品路径,在将煤炭变成材料的同时尽量少排或不排二氧化碳。目前,煤炭分质利用技术便是一个很好的尝试。”中国工程院院士、清华大学化工科学与技术研究院院长金涌表示。



实现双碳目标的关键是高效清洁利用包括煤炭在内的化石能源,而非禁煤。国家“十四五”规划中明确提出,要增强能源持续稳定供应和风险管控能力,实现煤炭供应安全兜底、油气核心需求依靠自保、电力供应稳定可靠,做好煤制油气战略基地规划布局和管控……这表明,用好“煤”、少用煤正是实现双碳目标的重要手段。


煤炭分质分级利用就是更具经济性的减排


所谓煤炭分质利用也叫“煤炭分质清洁高效转化利用”,即通过中低温热解技术对煤炭进行分质,将煤热解成气、液、固三类物质,然后根据各类热解产物的物理化学性质有区别地进行利用,力求通过对热解产物“吃干榨尽”,达到资源利用率最高的目的。

《2020煤炭行业发展年度报告》也明确指出,“十四五”期间,我国要继续推进煤炭清洁高效利用,支持煤炭分质分级梯级利用,从源头上控制污染物排放,提高煤炭资源综合利用效率和价值。


阶煤的分质分级利用可节约标煤、减排二氧化碳





  •  有关机构做过测算:我国每年消耗低阶煤约20亿吨,若全部通过大型工业化低阶煤热解技术对其分质分级高效清洁利用,每年可生产1.87亿吨油品、8570万吨液化天然气、2487万吨液化石油气、12.27亿吨洁净优质提质焦粉。同时,相比直燃、液化、气化等剧烈应用过程,年可节约标煤1.5亿吨,减排二氧化碳3.4亿吨。(来源:煤化工信息网)


中国是煤炭资源丰富但油气比较匮乏的国家,近年来,随着中国无烟煤和炼焦煤等优质资源的不断消耗,低阶煤在能源结构中的地位逐渐上升,我国低阶煤储量巨大,占比超过55%,“富煤、少油、缺气”的能源结构特点决定了煤炭在我国未来长期仍处于能源消费的主导地位,因此低阶煤的分级高效利用是确保我国能源安全的重要途径

低阶煤,煤化程度低、挥发分高、水含量高、有机质化学结构中侧链较多,有机质元素组成中氢氧含量较高,若用作发电、工业锅炉、民用燃料一烧了之,不仅会引发严重的环境污染问题,而且白白浪费了其中的油、气等轻质组分和化学品资源。通过对低阶煤进行热解,无需加氢加氧对煤炭分子过度拆分,常压下即可将煤分解为半焦(兰炭)、煤气、焦油等产品,最大程度利用了煤的分子结构特点,增加了化学能的多级、多层次转化利用,从而实现对煤的分质、梯级、高效、清洁利用。低阶煤的利用及深加工有利于煤炭能源行业的发展,合理高效的开发、利用低阶煤干馏产品利于下游产业链的完善进步。


低阶煤提取油气后的清洁燃料——兰炭





根据低阶煤在不同转化阶段反应性不同的特点,通过控制煤的热解过程可以实现低阶煤分级转化、分质利用,在制得高固定碳含量兰炭的同时提取煤中油气资源,是实现低阶煤高效利用的有效途径。

兰炭生产工艺主要由原煤筛分、原煤炭化、兰炭筛分、煤气净化与焦油氨水分离等工段组成, 生产工艺实现三相产品(兰炭、煤气、焦油)有效分离, 其副产品焦油和煤气可以进一步加工为化工原料和燃料用于化工、生物、工业等原料。

  • 近年来,国内外对低阶煤热解和兰炭生产工艺进行了大量研究,利用热解技术可以改变低阶煤的组成和结构,实现煤的清洁高效利用,制备优质的兰炭可以对高炉喷吹产生积极影响,得到比高炉喷吹用煤更优质的燃料。


减排、减煤时代:高炉喷吹用“兰炭”将成趋势


兰炭产品是煤炭清洁高效,分级分质利用的重要清洁型炭质原料产品。兰炭污染排放低,作为二次能源转化、不作为燃煤统计,可满足煤炭削减计划,相比无烟煤、焦炭等稀缺煤资源,兰炭除了有着产量的优势外,其燃料反应性、气化性能、燃烧性能也显著优于混合喷吹煤的清洁原料,现已成功地应用于高炉喷吹、烧结等领域,可有效推动钢铁行业持续减煤增效,进一步促进钢铁行业绿色发展。

兰炭的气化活性优于焦炭和无烟煤,在用于高炉喷吹时,将兰炭和无烟煤混合喷吹还可以提高煤粉的喷吹性能并且提高安全性。凭借着高固定碳、高化学活性、低灰分、低磷、低硫等特性和其用于高炉喷吹时可以提升高炉性能的作用。经国内大量使用证明:使用兰炭替代喷吹煤,不仅可以减少煤炭用量、降低焦比,减少CO、CO?、SO?、NOx排放。社会效益和经济效益均十分显著。

以2019年江苏铁水产量约7000万吨,喷煤比145kg/t(全国重点钢铁企业平均水平)、水分8%计算,每年全省需使用喷吹煤约1103万吨,如以兰炭替代30%喷吹煤,可减少使用煤炭约331万吨;对应的烧结矿需消耗烟煤、焦丁约1289万吨(固体燃耗先进值为50.31kgce/t),如以兰炭替代30%烟煤,可减少使用煤炭约387万吨,两者合计约718万吨。可减少CO?排放约27.6万吨,减少SO?排放约4.8万吨(按照原煤含硫量0.7%、兰炭含硫量0.35%计算)、减少NOx排放约3.6万吨。


“天焦”喷吹兰炭为钢企提供“燃”动力

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“天焦”喷吹兰炭正能集团专为钢铁企业量身定制生产的钢企专用兰炭品牌。“天焦”喷吹兰炭以其更好可磨性、更稳定性能、大批量连续稳定供应能力,是喷吹兰炭领域内的标志性品牌,备受钢企青睐,先后直接或间接供应国内包钢、梅钢、莱钢、泰钢、宝钢、青岛特钢等大型钢企。日本钢企巨头新日铁自去年12月份开始,经由贸易商之手从正能集团每月采购1-1.3万吨左右的“天焦”喷吹兰炭,占其兰炭总采购量的一半以上。

1、全面掌握定制化生产可磨性60±2指标工艺技术

目前,高炉喷吹使用兰炭粉是优化高炉燃料结构、降低燃料成本的重要技术手段。但是,钢铁企业在使用传统通用兰炭过程中普遍发现制粉能耗升高、台时产量降低的现象。市售的50多种不同地区兰炭的可磨性指数HGI区间为44-52,不利于高炉喷吹生产,也是以来一直是制约其在高炉喷吹中高比例应用的瓶颈问题。

经过正能集团与产学研战略合作单位西安建筑科技大学冶金工程学院深入分析研究及大批量化的实地工程试验,正能现已全面掌握定制化生产可磨性60±2指标的喷吹专用兰炭,生产出与无烟煤性质接近并优于市场普通喷吹用喷吹兰炭料。

2、定制化生产,并可持续稳定供应

正能集团是国内低阶煤分质分级利用领域内的高新技术企业、中国低阶煤分质分级利用项目360万吨兰炭规模产能、全国十佳兰炭企业、中国煤炭加工利用协会副会长单位、中国钢企炼铁兰炭领域的开拓者和品牌专家、中国《高炉喷吹兰炭技术要求》行业团体标准的主要制定单位。

正能集团年360万吨+旗下120万吨的兰炭产能,采用分区域定制化生产模式,满足不同钢企用户的不同性能指标要求。且正能集团兰炭产品筛分比例中,适用于钢铁企业使用的兰炭沫的筛分比例在50%左右,远高于行业一般10%-15%的兰炭沫筛分比,可实现大批量持续稳定供应。保持较高的固定碳含量,较低的灰分、硫分、挥发份含量,有利于钢企大批量持续稳定应用。

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响应国家政策号召,顺应国家经济发展趋势,推进煤炭清洁化利用,助力钢铁行业节能减排,是“天焦”喷吹兰炭不断研发,坚持创新升级的动力源泉。正能集团会一如既往的坚持不断革新技术,优化产品质量,为广大合作伙伴提供更节能、更高效的清洁能源,竭诚欢迎钢铁企业考察洽谈。


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