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煤化工
“我宣布，榆林化学1500万吨/年煤炭分质利用项目启动工程投料成功。”近日，随着陕煤集团副总经理尚建选下达指令，位于陕西榆神工业区的陕煤集团榆林化学有限责任公司(以下简称榆林化学)投料仪式现场掌声雷动。
这个全球在建最大的煤化工项目中的热解启动工程120万吨/年粉煤热解装置，作为煤炭分质综合利用的“龙头”，是我国首个单系列百万吨级粉煤热解工业示范装置。2022年12月26日投料成功产出粉焦和煤焦油以来，装置运行平稳，生产负荷逐步提高，为我国煤炭分质清洁转化探索出一条绿色发展新路。
榆林化学副总经理刘振虎告诉记者，热解启动工程采用陕煤集团自主创新研发的粉煤快速热解技术，以粉煤为原料，通过流态化粉煤热解拔油、提气等煤炭分质利用方式快速热解，产生煤焦油、煤气和粉焦，具有反应时间短、碳转化率高、焦油收率高、装置规模易大型化、粉焦品质好等特点，提升了煤炭中氢、碳元素进入后端产品的比例，综合能效高，碳排放量少。
经过十余年的研发、中试试验，1500万吨/年煤炭分质清洁高效转化示范项目热解启动工程自2020年4月开工建设，2022年11月建成进入联动试车阶段。
冬季的陕北地区气温较低，是煤化工尤其是粉煤热解项目试开车的“禁区”。榆林化学迎难而上，克服冬季物料易冻凝等困难，使装置实现一次投料成功。
“坚持不冻坏设备、不冻坏管线、不冻坏仪表的‘三不冻坏’原则，预防冻凝是我们试开车的重点和难点。”榆林化学分质利用工厂副经理牛鸿权对记者说。入冬前，他们编制《防冻防凝防滑方案》，为粉煤热解装置、悬浮床加氢预分馏系统和沥青成型系统等关键环节制订防冻防凝预见性措施，对易冻、易凝设备、管线进行防范处理，增加伴热管线。同时，他们加强巡回检查，重点查看伴热管线是否正常，避免将水带入产品或原料中，严防管线、阀门、仪表或设备冻凝。
2022年12月26日，对榆林化学干部职工来说是一个难忘的日子。当天7时38分，120万吨/年粉煤热解装置打通工艺流程，顺利产出粉焦和煤焦油。“装置运行结果表明，煤焦油收率达17.5%，粉焦收率达64.3%，粉焦固定碳75%~80%、挥发分6%~7%，均达到设计指标。”刘振虎介绍说。
粉煤热解是煤炭分质利用的“高地”，油尘分离和磨损是制约粉煤热解规模化应用的技术障碍。面对记者的疑惑，刘振虎信心满满地介绍说，该装置“吃”的原料为粒径平均100微米的粉煤，采用多级旋风分离技术，但仍有少量细粉尘带入焦油，将通过后续工段悬浮床+固定床加氢装置有效处理。针对粉焦输送易磨损等问题，榆林化学专门选用具有耐磨特性的设备和弯头。
对于装置产生的粉焦、煤焦油和煤气，榆林化学坚持分质清洁转化，即粉焦进行煤气化或发电，煤焦油进一步深加工，煤气作为燃料。该公司此前已建成投运的180万吨/年乙二醇装置，采用干粉煤气化技术，粉焦可直接作为气化原料，目前粉焦掺用率已达20%，将逐渐增加到70%。若粉焦进行发电，能效将提高至54%~56%，吨煤二氧化碳减排50.11%。
针对煤焦油中含有高芳潜的石脑油，榆林化学新建的50万吨/年煤焦油深加工装置将进一步延伸产业链，采用悬浮床+固定床加氢工艺，既可高效生产轻质芳烃及其下游产品，开辟一条低成本、高效率的煤制芳烃新路线，也可制取油品生产清洁柴油、重整汽油等。目前，50万吨/年煤焦油深加工装置进入试车阶段，预计2月将产出合格油品。
