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我國煤化工雜鹽危廢無害化處理實現重大技術突破

時間:2019-06-28 14:20:18  來源:  作者:

  6月24日,延長石油碳氫研究中心技術團隊發布了其重大科技成果:多功效熱回收及廢濃鹽水綜合利用集成系統 (Multi-effect Heat & Spent-brine Comprehensive Recovery Integration System,簡稱MCR)。該新型多效集成系統是針對目前國內煤化工行業合成氣顯熱利用率低、固體危廢雜鹽常規處理存在較高環境風險等瓶頸問題,由延長碳氫團隊與合作方通過聯合科技攻關,歷經8年開發成功的關鍵核心技術。該集成系統創造性地在同一個系統內實現了粗合成氣顯熱高效回收、合成氣凈化、煤化工高濃廢鹽水、危廢雜鹽無害化處理與資源化利用的完美耦合,可將危廢雜鹽固化為對環境無害且在開放環境體系下無溶出風險的硅鋁長石玻璃體型礦物。

  延長石油煤化工首席專家李大鵬介紹,與常規激冷流程、廢鍋流程相比,MCR 集成系統具有明顯的技術創新優勢:省去了常規工藝配套建設的復雜的碳洗塔,黑、灰及廢濃鹽水濃縮、蒸發結晶等處理系統,流程更短、集成化程度更高、能耗更低、費效比顯著降低;將合成氣、熔渣顯熱利用效率由現階段的約60%提高至 90%左右;突破了現有廢鍋系統易掛渣、堵塞、結疤而無法長周期運行且熱效率較低的技術瓶頸,內構件結構設計簡單易于運行維護,無磨損,可實現安全、長周期、高效 率運行;同時副產高品質過熱蒸汽及變換反應用蒸汽,突破了常規廢鍋須配套建設備用爐而導致投資偏高的問題,節省了雜鹽固體危廢與廢濃鹽水處理運行成本,采用干法排灰,系統無黑水、灰水產生,且無雜鹽類危險固體廢棄物外排;合成氣、熔渣顯熱利用效率大幅提高,熱耗率及動力消耗明顯降低。

  由于技術理念先進,與現有技術相比,MCR 技術集成系統創造了五個第一次,即第一次以短流程、高能效的循環流化床工藝理念同步實現合成氣凈化、高效顯熱回收、高濃廢鹽水無害化處理及資源化回用的高度集成;第一次通過高倍率惰性顆粒循環、系統自熱、物料互供同步實現雜鹽中重金屬、易溶組分的高效固化處理,解決了廢濃鹽水高成本處理及雜鹽危廢潛在的高環境風險;第一次突破了常規合成氣廢鍋系統熱效率低下且無法長周期運行的技術瓶頸;第一次采用循環流化床工藝實現顯熱高效利用、危險廢棄物無害化與資源化再利用,并實現技術經濟性、環保性的“雙贏”;第一次在合成氣顯熱高效利用、雜鹽固體危廢、CO2 減排方面實現了多項技術集成及關鍵核心設備開發的協同創新,并開發形成了系列完全擁有自主知識產權的專利設備、專利工藝,截止目前,相關技術已申請/授權專利十余項。

  據了解,采用類似機理設計的流化床顯熱回收系統在美國Kemper的IGCC項目、100t/d雙流化床氣化工業試驗裝置上進行了應用,并實現了長周期、連續穩定運行,MCR技術的一次性設備投資不到一年即可全部收回,具有良好的經濟效益和環境效益。

  李大鵬指出,據權威官方數據,到2020年,我國煤化工行業耗煤總量將達 3 億噸/年,每年經汚水廢水處理后產生的雜鹽百萬噸以上。若采用MCR 集成技術,可年產高品質過熱蒸汽約 1.65 億噸,消耗包括高濃廢鹽水在內的煤化工廢水約3.5 億噸/年,削減高濃廢鹽水、雜鹽固體危廢處理成本處理費用合計約 126 億元/年,可為全行業新增經濟收益 290 億元/年以上。此外,還可實現年 CO2、高濃廢鹽水、雜鹽危廢、SO2、NOX 減排分別為 3604.5萬噸、1548 萬噸、103 萬噸、11.3 萬噸、9.88 萬噸(以煤化工行業年煤炭消耗 3 億噸計),回收的熱量折算標煤高達 1300 萬噸/年,從這個意義上講,MCR技術具有極其廣闊的市場推廣應用前景。

  (來源:國家石油和化工網)

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