日前,世界首台R-GAS煤气化炉(紧凑型煤气化炉)在阳煤化机制作成功,被运往化工新材料中试平台,标志着劣质煤利用将迎来清洁高效新时代。

       煤气化是煤化工产业发展的核心技术,目前主要分为固定床、流化床和气流床三种主流气化技术。固定床气化以块煤为原料,是最早工业化的煤气化技术,气化成本高,污染严重,属于国家已明令逐步淘汰技术。流化床气化煤种适应性宽,但其操作压力低、单炉气化能力较低、飞灰综合利用问题有待进一步解决。气流床气化(干粉煤和水煤浆)是近年来产业化的一种先进煤气化技术,产品成本低,清洁环保,但对煤炭灰熔点具有较高要求,煤炭最佳灰熔点1300°C左右。

       山西省煤炭资源丰富,但大多具有灰熔点高、灰分含量高、反应活性低、可磨性差等特点。国内外已工业化的气流床气化技术对山西煤种适应性差,使用时需加入助熔剂或配煤,导致成本大幅上升。

       因此山西省本地煤只能用于固定床、流化床气化,各种先进的气流床气化用煤需从陕西、内蒙等地长距离运输,不能实现本地化,造成气化用煤煤价高,煤化工产业竞争力差,高灰熔点煤的现状也制约了我国安徽、河南、贵州等高灰熔点煤区域煤化工产业的发展。

       为解决上述问题,阳煤集团与美国GTI、东华科技公司合作,开展新型煤气化技术——R-GAS煤气化技术的产业化研究推广。该技术针对国内1500℃以上的高灰熔点煤,开发R-GAS气化炉,实现高灰熔点煤的大规模低成本气化。

       据悉,R-GAS气化炉单重125吨,安装高度30米,利用气化主框架采用液压提升方式吊装就位。该气化技术,借鉴了火箭发动机上快速混合喷嘴、壁式制冷喷嘴和活塞流的特点,设计上采用简单特殊的水冷壁和冷激,因此体积较其它气化技术体积大大减少,适合超大型化工生产。

       经测算,采用这一技术后山西地区的合成气生产成本可降低0.2元/标准立方米,合成氨成本约可降低420元/吨,尿素生产成本约可降低246元/吨。2019年8月底,R-GAS气化炉即将投入生产试验。预计到明年上半年会出结论,成本有望降低一半。

       其开发与应用可从根本上解决山西省乃至全国高灰熔点煤炭直接气化的难题,一旦成功推广,将有望为山西省劣质煤的绿色使用带来历史性变革。