低階煤熱解燃燒分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性分析.pdf

1、低階煤占我國煤炭總量的46％，具有高揮發(fā)分高水分等特點。相比直接燃燒、液化、氣化等利用方式，基于熱解過程的分級轉(zhuǎn)化分質(zhì)利用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是一種極具前景的低階煤利用技術(shù)。它通過熱解工藝提取出低階煤中高活性的富氫揮發(fā)分，并實現(xiàn)同一系統(tǒng)中油、氣、電等多種產(chǎn)品的聯(lián)產(chǎn)，有望緩解我國油氣短缺的現(xiàn)狀。本文針對當(dāng)前低階煤熱解分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建、優(yōu)化及可行性分析方面缺乏深入研究的現(xiàn)狀，開展系統(tǒng)搭建、流程模擬及技術(shù)經(jīng)濟性分析等工作，以期為其工業(yè)化應(yīng)用提供參

2、考。
　　基于浙江大學(xué)開發(fā)的雙流化床煤炭熱解燃燒分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，本文構(gòu)建了分別以燃料油、電力、甲醇和燃料油、電力、SNG作為目標(biāo)產(chǎn)品的兩種2×350MWe超臨界低階煤熱解燃燒分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案：低階煤通過給煤裝置送入流化床熱解爐，與來自循環(huán)流化床鍋爐的高溫灰迅速混合升溫并發(fā)生一系列熱解反應(yīng)，生成半焦、焦油和煤氣。其中，半焦通過返料裝置被送至循環(huán)流化床鍋爐中燃燒產(chǎn)生超臨界參數(shù)蒸汽推動汽輪機做功發(fā)電；焦油通過下游的加氫提質(zhì)合成

3、清潔燃料油；煤氣在方案1中用于甲醇合成，合成尾氣送入燃氣輪機燃燒發(fā)電；在方案2中用于SNG合成。
　　分別對兩方案系統(tǒng)各技術(shù)單元進行市場工藝比較與選擇，確定了詳細的工藝流程、反應(yīng)、技術(shù)參數(shù)等；并通過合理的系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)不同品位的余熱利用，提高了系統(tǒng)的熱集成度?；诖笮蜕逃昧鞒棠M軟件Aspen Plus，通過模型、物性方法的選擇，參數(shù)設(shè)置以及部分單元模型的校核等構(gòu)建了兩個方案的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型。
　　選取我國典型低階煤——甘肅平?jīng)?/p>

4、煤作為設(shè)計煤種，基于在浙江大學(xué)1MWe循環(huán)流化床熱解燃燒分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)裝置上進行相同煤種及操作參數(shù)的試驗所獲得的相關(guān)試驗數(shù)據(jù)，分別對方案1和方案2進行了全流程模擬，并通過靈敏度分析對甲烷合成過程的關(guān)鍵參數(shù)進行了優(yōu)化。在準(zhǔn)確的系統(tǒng)參數(shù)基礎(chǔ)上計算了兩個方案的能量轉(zhuǎn)化效率；在可靠的設(shè)備投資、市場價格等經(jīng)濟數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，計算了兩個方案的固定資產(chǎn)投資、內(nèi)部收益率和投資回報期等。同時考察了市場價格波動對系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響，全面評估了兩個方案系統(tǒng)的可行性

5、。
　　結(jié)果顯示，方案1中：系統(tǒng)給煤量約446t/h，可聯(lián)產(chǎn)燃料油約16t/h、供電約880MW、甲醇約23t/h、副產(chǎn)硫磺約0.5t/h，系統(tǒng)凈能量轉(zhuǎn)化效率為49.07%，內(nèi)部收益率(IRR)為25.7%，動態(tài)投資回報期為6.99年；方案2中：系統(tǒng)給煤量約446t/h，可聯(lián)產(chǎn)燃料油約16t/h、供電約800MW、SNG約26500Nm3/h、副產(chǎn)硫磺約0.5t/h，系統(tǒng)凈能量轉(zhuǎn)化效率為50.02%，內(nèi)部收益率(IRR)為21.6