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新能源与煤化工

研究领域简介:

新能源与煤化工方向主要研究天然气C1化工,甲烷转化,甲醇及其衍生物,醋酸及其衍生物,聚甲醛二甲醚的合成与应用,甲醛衍生物的合成与应用,褐煤热解提质、煤焦油深加工等以及褐煤的非燃料利用;运用ASPEN PLUS和FLENT进行流程模拟等。 

我国能源结构以煤为主,发展煤基醇醚燃料,走煤炭洁净利用的道路,是一种可以最大限度利用煤炭资源、缓解工业发展与环境污染矛盾的有效途径。发展甲醇燃料,及以甲醇为原料开发市场前景好的甲醇下游环保醇醚燃料,不但发展了甲醇下游产业,解决甲醇产能严重过剩及开工率不足的问题,还将成为甲醇下游工业发展的主要方向。其中,本课题组重点研究的新型环保醇醚燃料包括聚甲氧基二甲醚、1,1,2-三甲氧基乙烷(C5H12O3)/1,1,2-三乙氧基乙烷(C8H18O3)、1,3-二羟基丙酮(DHA)的酯化和缩醛化产物、及燃料乙醇、燃料丁醇。

李青松教授多年在美国SGI International 能源公司技术中心任高级化工工程师和项目经理,并主持完成了该公司的褐煤提质联产油LFC关键技术项目3项,熟悉LFC工艺流程及特点。近期承担煤化工科研项目6项,著书《褐煤化工与提质技术》,发表煤化工研究论文多篇。课题组结合多年工作经验,以目前国际上商业化程度最为成熟的美国LFC技术为基础,设计并建立了国内首套LFC实验室连续小试装置,研究LFC技术对我国劣质煤提质的适应性。利用ASPEN PLUS和FLENT两个流行的模拟软件对该改进的LFC工艺进行模拟,优化并且改进该工艺的工艺和设备。

李青松教授结合多年工作经验,以目前国际上商业化程度最为成熟的美国LFC技术为基础,设计并建立了国内首套LFC实验室连续小试装置,研究LFC技术对我国劣质煤提质的适应性。利用ASPEN PLUSFLENT两个流行的模拟软件对该改进的LFC工艺进行模拟,优化并且改进该工艺的工艺和设备。

新能源与煤化工实验室配备的主要实验装置与仪器:LFC小试装置,热解器,汽化器, 脱硫罐, 便携煤气分析仪, 鄂式破碎机,粉末压片机, 数字粘度计, 回转窑,铝甑等。

我国煤炭资源丰富,煤化工前景广阔,潜力巨大。国家十二五规划要求新型煤化工项目建设提速。据媒体报道,投资总额接近万亿的煤化工项目正在国家发改委会审。

部分研发项目简介:

Ø陕西神木地区长焰煤热解技术和设备的研发项目简介:

陕西神木地区长焰煤热解技术和设备的研究开发项目, 合同经费为1650万元,主要以陕西榆林地区长焰煤为研究对象,对适合热解工艺进行研究开发。

榆林的煤炭资源探明储量为1660亿吨,占全国探明储量的15%。其中长焰煤具有低灰、低硫、低磷、中高发热量的特点,挥发分高,焦油产率高,是优质的低温干馏用煤。

本项目旨在提高煤炭资源的利用率,通过对煤热解工艺及设备的研发,提取经济价值高的液体油,并生产高热值的固体燃料。该项目在油品质量、产油率、工艺可操作性和投资成本等方面均有较显著的优势,可以实现我国劣质煤的综合利用,并提供一定量的工业原油,缓解我国目前的石油资源短缺状况。

Ø褐煤提质联产油LFC技术对中国劣质煤加工的应用

LFC技术又称低阶煤提质联产油技术,属于美国政府1986年实施的“洁净煤技术计划”,实质是利用低阶煤生产低硫、高热值的固态燃料PDF和液态燃料CDL,已投入数亿美元用于该技术的开发。经过20多年的发展及改进,LFC技术通过模型分析及实验逐级放大和验证,具备了大规模商业化应用的技术基础。

LFC流程工艺如下:




FC技术将干燥、热解和煤炭钝化技术相耦合,原煤经破碎、筛分后,送入篦式干燥器,由300℃左右的热载气进行干燥处理至水分几乎为零。然后进主旋转篦式热解器被540℃左右的循环烟气加热进行热解反应,脱除一部分挥发分及剩余水;从热解器出来的固体在激冷盘中用工艺水迅速冷却以终止热解反应,进入钝化循环中,暴露于气流中使部分固体被钝化。从热解气出来的气体通过旋风分离器分离出夹带的煤粉后进入激冷塔冷却至70℃左右,将大部分CDL冷凝后冷却气体通入电捕焦油器,收集剩余CDL产品。经过电捕焦油器后的气体重新作为热载体循环使用。

与国际同类技术比较,LFC技术及其改进技术是目前同类技术中商业化程度较为成熟的,而且该技术应用较灵活,不但可以干馏出油,还可以单独将干燥部分提出,只做干燥煤。

LFC工艺及其改进技术经过20多年的发展,经历了小试、中试和工业示范装置的逐级放大和验证,证明了该技术的成熟和可靠性,具备了大规模商业化应用的技术基础。经调查发现,该技术适用于我国煤质,如果推广应用该技术,将有利于推动我国低阶煤加工技术进步,有助于我国提高煤炭资源的利用效率,大大增加国内合成原油供应量,增加发电效率,减少温室气体的排放。李青松曾在该技术原研发公司美国SGI国际公司工作数年,归国后研究该技术的改进及其在中国的应用,我们能够提供完善的技术咨询和技术服务。

课题组合照


 

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