1、262014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 气化焦及其气化技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-01研究意义以山西大量低质低价煤为原料，利用过剩炼焦产能，生产气化焦，通过气化焦气化，生产合成气；并通过化产品回收盘活产业链下游产能。化解煤焦化产业链产能过剩，解决“生存”问题，落实“ 气化山西战略 ”，发展煤焦化为源头的现代煤化工。研究内容及关键技术利用劣质煤、廉价煤生产气化焦的配煤方案研究；气化焦生产工艺、产品质量、技术经济指标、反应性研究；气化焦生产中试；工程示范。适合气化焦的气化工业装置技术配置、工艺流程研究；气化焦试烧试验（鲁奇炉等）及工艺、设备优化改进；技术经济指标
2、及推广应用条件和范围研究。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点 利用炼焦装置对低质煤粉煤进行提质改性，用作大型气化原料。突破鲁奇炉等国内外无使用焦炭作为气化原料的先例。参考性技术指标和经济指标气化焦参考指标：粒度550mm95%；TS-6热稳定性6080；气化焦气化参考指标：碳转化率9899%，煤气中有效气体成分不小于65%。建立气化焦配煤技术方案，形成气化焦生产工艺包，实现经济可行的工程示范。形成气化焦气化工艺包（鲁奇炉等），完成工业化试验。示范工程及研发平台与团队气化焦生产中试；工程示范。气化焦气化工业化试验。建设气化焦及
3、其气化技术创新团队。预期效益化解炼焦产能过剩和化产品加工原料不足的矛盾，提升高硫、高灰、高灰熔点等低质低价煤炭资源利用价值，提高煤焦化企业经济效益，落实“气化山西”战略目标，升级煤焦化产业链。以利用3000万t/a炼焦产能计，可盘活180亿元炼焦资产，66亿元甲醇资产；提高焦炉气200Nm 3/t，甲醇220万t/a，焦油105万t/a 。按100万t/a气化焦与焦炉煤气双气头耦合，可生产约150亿Nm 3/a合成天然气，销售收入375亿元/a 。申报单位条件 产学研合作；参与单位具备一定规模炼焦产能、有气化焦及其气化试生产经验。团队具有鲁奇炉等气化炉技术管理、实际操作经验。经费说明 政府将给
4、予一定的研发资金资助或补助。成果描述：利用过剩炼焦装置对低质煤粉煤进行提质改性，突破国内外无使用焦炭作为大型气化原料的先例，化解煤焦化产业链产能过剩，形成以焦化为源头的现代煤化工产业体系。形成气化焦生产工艺包，实现经济可行的工程示范。形成气化焦气化工艺包（鲁奇炉等），完成工业化试验。272014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 精细化智能配煤系统开发与工程示范项目编号 MJH2014-02研究意义节约优质炼焦煤资源，降低成本，实现智能配煤。建立煤炭资源数据库和焦炭质量预测模型，开发智能配煤系统，实现煤场管理、智能配煤一体化，节约优质炼焦煤资源，降低成本。研究内容与关键技术根据煤岩
5、、煤灰等组分分析，建立和完善煤炭资源数据库；建立焦炭质量预测模型，开发智能配煤系统；通过小型焦炉实验，完善智能配煤系统；焦化智能优化配煤系统软件包；建立煤场管理、智能配煤一体化工程示范。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点根据煤质数据库与不同焦炉类型的参数指标建立准确的焦炭强度预测模型，形成了焦炭质量智能预测系统；建立焦化智能配煤统一架构，形成焦化智能优化配煤系统软件包。参考性技术指标和经济指标建成煤炭资源数据库；建成形成焦化智能优化配煤系统软件包；实现工程示范。顶装焦炉非炼焦煤配比达到5-10%；捣固机焦炉非炼焦煤配比达到
6、10-20%，热回收焦炉非炼焦煤配比达到30% 以上；焦炭质量 (Ad)12.5、硫分（S）1.0、抗碎强度（M40）80、反应后强度（CSR）58、反应性（CRI） 26。示范工程及研发平台与团队建立煤场管理、智能配煤一体化工程示范。建设炼焦配煤山西省工程技术研究中心。建设炼焦配煤创新团队。预期效益通过项目实施，每吨入炉煤减少主焦煤配比5%以上，实现吨焦用煤成本降低20-50元。以360万吨/年产能计算，预计全年可节省支出近7000万元。同时每年可节约优质主焦煤资源近30万吨。推广到全省，每年可节约主焦煤资源800多万吨。申报单位条件 产学研合作。相关企业在炼焦配煤方面已具备丰富经验，有智能
7、配煤系统研发基础。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：建立煤炭资源数据库和焦炭质量预测模型，开发智能配煤系统，指导企业合理采用廉价煤资源生产高品质焦炭，形成节约优质炼焦煤资源，降低炼焦成本的示范效应。形成焦化智能优化配煤系统软件包；建立煤场管理、智能配煤一体化工程示范。282014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 焦炉煤气低温换热式合成天然气及CO 2减排技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-03研究意义提升焦炉气利用价值，实现焦炉气制合成天然气和CO 2规模化减排。采用自主知识产权新工艺，将焦炉气转换制备合成天然气，落实“四气合一”战略，并规模化减排C
8、O 2研究内容及关键技术换热式反应器优化，在已有中试成果基础上改进反应器的结构、制造工艺；甲烷化合成天然气抗积炭镍基催化剂开发；焦炉煤气脱硫净化和除杂工艺集成验证和完善；2.5亿Nm 3/年焦炉气低温换热式合成天然气工艺包开发；工程示范。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点焦炉气中多形态硫化物的精脱及焦油、氨、氰、萘、苯等的脱除技术；新型结构换热式反应器；低中温抗结炭镍基甲烷化催化剂。参考性技术指标和经济指标焦炉煤气低温换热式工艺合成天然气：在空速大于8000每小时的条件下连续稳定运行1000小时以上，CO转化率达到100%，
9、CO 2转化率95%，甲烷选择性99%。形成2.5亿Nm 3/年焦炉气低温换热式合成天然气工艺包；实现经济可行的工业化试验（或工程示范）。示范工程及研发平台与团队焦炉气低温换热式合成天然气工业化试验（或工程示范）。建设煤焦化山西省工程技术研究中心。筹建煤焦化国家工程技术研究中心。建设煤焦化关键技术创新团队。预期效益以利用焦炉气200亿Nm 3/年计，可生产天然气 123亿Nm 3，同时减排CO 2 686万t；而采用同样规模的煤气化制天然气路线，将消耗标煤0.3亿吨、水0.74亿吨、排放CO 2 0.62亿吨。申报单位条件 产学研合作。牵头企业具备工业化基础与实力，团队具备焦炉气合成天然气技术
10、研发基础。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：采用自主知识产权新工艺，将焦炉气转换制备合成天然气，提升焦炉气利用价值， ，落实“四气合一” 战略，实现焦炉气制合成天然气和CO 2规模化减排。形成2.5亿Nm 3/年焦炉气低温换热式合成天然气工艺包，实现工业化试验（或工程示范）。292014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 焦化废水深度处理及回用技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-04研究意义新的炼焦工业污染排放标准2015年全面实施，焦化废水必须经过深度处理回用才能满足吨焦排水量指标和环保要求。通过大孔树脂吸附、膜分离、微电解、高级氧化、生物法等技术耦
11、合，达到经济可行的焦化废水深度处理回用目标，破解焦化废水高浓度酚类物质和高氨氮降解难题。研究内容及关键技术生化系统的优化、专性菌的培养，以及高级氧化脱色技术；焦化废水预处理斜板高效沉淀池技术；大孔树脂吸附处理焦化废水技术；焦化废水预处理过程高浓度脱附液的高级氧化技术；反渗透浓水处理技术；反渗透膜堵塞防治技术；工程示范。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点生化系统的优化、专性菌的培养，以及高级氧化脱色技术；焦化废水预处理斜板高效沉淀池技术；大孔树脂吸附焦化废水预处理技术；焦化废水预处理过程高浓度脱附液的高级氧化技术；反渗透浓水“
12、连续膜蒸馏- 结晶”处理技术；反渗透膜堵塞防治技术。参考性技术指标和经济指标中间过程产水水质达GB50050-2007 工业循环冷却水处理设计规范循环水补水水质标准。最终水质达GB/T50109-2006工业软化除盐设计规范中一级除盐水标准。实现工程示范。示范工程及研发平台与团队实现焦化废水深度处理回用工程示范；建设焦化废水处理技术创新团队。预期效益焦化废水深度处理300m 3/h规模，回用水量可达240m 3/h，每年可以节约新鲜水资源210万m 3，减少焦化废水外排 260万m 3，实现污染物减排COD526t，氨氮80t，挥发酚1.32t，氰化物0.53t。项目实施后，可解决干熄焦实施后
13、焦化废水的去向问题，避免了焦化废水外排带来的一系列环保问题，经济效益、环保效益显著。申报单位条件 产学研合作。相关企业具备焦化废水处理的研究与应用基础。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：破解焦化废水高浓度酚类物质和高氨氮降解难题，达到经济可行的焦化废水深度处理回用目标，全面满足吨焦排水量指标和新环保要求。实现焦化废水深度处理回用工程示范。302014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 焦炉煤气清洁净化技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-05研究意义2015年实施的炼焦工业污染SO 2排放标准全面提升，烟囱SO 2排放指标由240mg/m 3提升为50m
14、g/m 3，急需净化工艺和技术提升改进。通过湿法脱硫、变温吸附、干法净化等新工艺，实现SO 2减排达标的新要求。研究内容及关键技术高效吸收和过滤再生式湿式氧化法粗脱硫工艺技术开发；焦炉煤气干法转化吸收精细脱硫技术开发；废脱硫剂基高效烟气脱汞工业开发；实现工程示范。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点具有高效吸收、精密过滤器及自动控制的脱硫塔及低压双射流再生器；适用于焦炉煤气抗中毒多功能脱硫催化剂及其新工艺；废氧化铁脱硫剂制备脱汞吸收剂。参考性技术指标和经济指标焦炉气用作燃料时，排放满足炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171
15、-2012），排放到大气中的烟气 SO2小于50mg/Nm 3。焦炉气制合成气总硫含量小于0.1mg/m 3。实现工程示范。示范工程及研发平台与团队实现工程示范；建设催化净化山西省重点实验室。建设催化净化创新团队。预期效益减少合成气中污染物含量，促进新合成技术在焦化行业的成功应用；降低燃料烟气排放到大气中污染物的量，实现硫资源的高效回收利用。项目具有较好经济效益和生态效益。以年产100万吨焦炭企业计，年副产4.3亿Nm 3的焦炉煤气，其中含硫化物约800t（硫含量2g/m 3），总减排量由750t增加至780t 。申报单位条件 产学研合作。相关单位具备焦炉气清洁净化研发、工程经验与基础。经费说
16、明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：通过湿法脱硫、变温吸附、干法净化、硫资源化回收等新工艺，实现炼焦工业污染 SO2 排放由 240mg/m3 提升为 50mg/m3，减少合成气中污染物含量，促进硫脱除、硫利用、硫循环新技术在焦化行业的应用，降低煤排烟气排放到大气中污染物的含量，实现硫资源的高效回收利用，形成焦炉煤气综合利用清洁净化技术规模效果。实现工程示范。312014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 焦炉上升管、烟道气余热高效利用技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-06研究意义国家焦炭单位产品能耗限额要求提高。钢铁炼焦企业约30%、独立炼焦企业约80%
17、显热损失需要回收利用，节能空间大。通过上升管余热利用生产蒸汽，突破上升管余热利用技术瓶颈，降低吨焦能耗和生产成本。通过焦炉无压烟道气余热螺杆膨胀发电，实现热量回收和SO 2、NO X减排。研究内容及关键技术荒煤气（上升管）余热高效利用技术及工程示范：导热介质研究；上升管的工艺结构设计；整体结构优化和自动控制研究；工程示范。焦炉烟道气余热高效利用技术及工程示范：换热装置耐热防腐涂层技术；焦炉烟道气换热器结构及工艺研究；焦炉烟道气热回收烟气、氮氧化物脱除与螺杆机发电技术集成；工程示范。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点经济性阻燃
18、、惰性导热介质；特殊结构的焦炉上升管换热器设计；整体性和自动控制技术。新型耐腐蚀耐高温纳米涂层；螺杆膨胀设备在焦化行业中分布式应用。参考性技术指标和经济指标上升管余热回收50%。烟道尾气余热回收50%；最终排出的烟道尾气中氮氧化物减少80% 以上。实现工程示范。示范工程及研发平台与团队实现上升管余热回收工程示范。实现烟道尾气余热回收工程示范。建设煤焦化节能工程技术研发平台。建设煤焦化节能工程技术创新团队。预期效益经济效益：7.63m（70孔）焦炉为例，年产蒸汽 13万GJ；相当于节约4420吨标准煤，以每吨800元计，年利润353.6万元。一方面节约资源，同时还减少SO 2及其它有害气体的排放
19、，产生的蒸汽可用于焦化的化工车间或并入企业管网，具有良好的环境、社会效益。申报单位条件 产学研合作。相关单位及团队具备上升管余热利用、烟道气余热利用研发或工程经验。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：钢铁炼焦企业约30%、独立炼焦企业约80% 显热损失需要回收利用，节能空间大。通过上升管余热利用生产蒸汽，突破上升管余热利用技术瓶颈，降低吨焦能耗和生产成本。通过焦炉无压烟道气余热螺杆膨胀发电，实现热量回收和SO 2、NO X减排，进而提高焦化企业的技术、经济、环保三重效益的提高。实现上升管余热回收工程示范，实现烟道尾气余热回收工程示范。322014 年度山西省煤基重点科技攻关
20、项目信息表项目名称 焦炉加热气置换及其NO X减排技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-07研究意义独立焦化厂约45%优质富氢和甲烷焦炉气回炉加热，造成优质资源浪费；并由于焦炉气富氢和甲烷，燃烧温度高、速度快，排放的烟气NO X超标。通过不含有机硫、高比例CO煤气替代焦炉气，降低炼焦焦炉火道温度，使烟气中SO 2、 NOX浓度低于国家排放标准。同时增产优质焦炉气。研究内容及关键技术混合煤气的参配比例和热值变化研究；混合气体燃烧过程中NO X的生成机理和温度对其生成的影响；焦粉制气置换焦炉加热煤气工业化研究。形成100万吨焦炉加热气置换及其NO X减排技术工艺包，实现工程示范。项目活动阶段
21、 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点 高比例的CO煤气和焦炉气参配，降低混合气的燃烧温度，有效降低烟气中SO2和NO X的浓度，增加优质焦炉气产量。参考性技术指标和经济指标低成本生产不含有机硫、高比例CO煤气。降低炼焦焦炉立火道标准温度到1280以下，火焰中心温度低于1600。大气污染排放满足炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171-2012），烟气SO 2小于50mg/Nm 3，NO X小于500 mg/Nm 3。形成100万吨焦炉加热气置换及其NO X减排技术工艺包，实现工程示范。示范工程及研发平台与团队实现焦炉加热气置换及其NO
22、X减排工程示范。建设新型煤焦化技术创新团队。预期效益 以100万吨焦化厂年可减排SO 2130吨/年，NO X700吨/年计，增供可转化利用焦炉煤气5000万m 3。企业增加利润1500万元。 申报单位条件 产学研合作。相关单位具备焦炉加热气置换研发和整体工艺设计基础。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：独立焦化厂排放的烟气NO X超标。通过不含有机硫、高比例CO煤气替代焦炉气，优化炼焦焦炉火道温度，使烟气中SO 2、NO X浓度低于国家排放标准，同时增产优质焦炉气，推动焦化行业绿色环保发展。形成100万吨焦炉加热气置换及其NO X减排技术工艺包，实现工程示范。332014
23、 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 大型现代化焦炉和装备制造技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-08研究意义实现大型焦炉成套设备国产化，突破成套设备可靠性瓶颈，提升智能化水平。8m超大容积顶装焦炉成套装备实现国产化，并提升可靠性。6.25m 清洁生产大型捣固焦炉成套装备可靠性提升。研究内容及关键技术8m 低 NOx 排放的清洁型超大容积顶装焦炉成套装备； 6.25m 清洁生产大型捣固焦炉成套装备。具体包括：适用于大型炼焦设备的设计优化和计算方法；捣固设备中高使用寿命耐磨材料和弹性元件材料；设备自动定位、炉号识别技术提升；推焦设备结构稳定性和推焦过程减振措施；成套设备自动化、
24、智能化技术研究；成套炼焦设备的可靠性研究；无烟装煤技术的研究。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点捣固设备中高耐磨性材料的开发；抗疲劳破坏弹性元件材料的开发；抗振推焦机构技术的提升和设计计算方法。无烟装煤工艺和设备的技术；带位置检测和记忆功能的炉门起闭装置；高精度定位识别技术。参考性技术指标和经济指标主要指标：实现 8m 低 NOx 排放的清洁型超大容积顶装焦炉工程示范；实现 6.25m 清洁生产大型捣固焦炉工程示范。关键部件（耐磨材料、弹性元件）寿命达 18 个月；定位识别精度达3mm。序号 项 目 8m 顶装（热态） 6.
25、25m 捣固（热态）1 炭化室全长 mm 18882 172202 炭化室全高 mm 8104 62503 炭化室平均宽 mm 550 5304 炭化室孔数（个） 4*68 4*525 每孔装干煤量（吨） 56.96 45.66 炭化室间距 mm 1650 15017 单孔产焦量（吨） 42.7 3834示范工程及研发平台与团队8m焦炉成套机械设备、6.25m捣固焦炉成套机械设备工程示范。建设 大型现代化焦炉和装备制造技术创新团队。预期效益开发研制出的 8m 焦炉成套机械设备，设计和制造水平达到世界领先水平。炭化室高 8 米低 NOx 排放的清洁型超大容积顶装焦炉，其每孔年产焦炭 1.579
26、万吨，268 孔年产焦炭 210 万吨，填补我国年产 200 万吨级焦炭规模的超大型顶装焦炉的空白，并建成能起样板作用的示范工程，成套装备替代进口可节约资金近亿元，推动我国大型顶装焦炉成套设备的发展。开发研制出的6.25m捣固焦炉成套机械设备，设计和制造水平达到世界领先水平。其每孔年产焦炭1.207万吨，452孔年产焦炭250万吨，填补我国年产200万吨级焦炭规模的超大型捣固装焦炉的空白，成套装备替代进口可节约资金近亿元，推动我国大型捣固焦炉成套设备的发展。申报单位条件 产学研合作；参与单位具备大型焦炉装备设计、制造、安装工程经验。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：实现大
27、型焦炉成套设备国产化，突破成套设备可靠性瓶颈，提升智能化水平。8m超大容积顶装焦炉成套装备实现国产化，并提升可靠性；6.25m 清洁生产大型捣固焦炉成套装备可靠性提升，填补我国年产200万吨级焦炭规模的超大型捣固焦炉的空白，成套装备替代进口可节约资金近亿元，推动我国大型捣固焦炉成套设备发展。352014 年度山西省煤基重点科技攻关项目信息表项目名称 焦炉煤气脱硫废液资源化技术研发与工程示范项目编号 MJH2014-09研究意义焦化煤气脱硫废液中含有多种有机、无机化合物，如COS、(NH 4)SO4、NH 4SCN、（NH 4)S2O3，这些化合物浓度可高达250350g/L。虽已有多种处理方法
28、，但成本很高。湿法脱硫新技术和新工艺降低脱硫副反应，提高脱硫效率；提取和回收脱硫废液中的副盐；采用余热进行分解，资源化回收分解后的H 2气和S。研究内容及关键技术零成本资源化分解焦化煤气脱硫废液技术开发与应用：利用焦炉余热脱硫废液分解回收再利用技术；脱硫废液分解回收再利用装备；年产100万吨焦化厂处理焦炉煤气高浓度脱硫废液资源化技术工艺包；工程示范。脱硫废液处理和资源化技术：纳米铜催化氧化用于脱硫废液副盐回收技术；功能材料吸附和膜分离耦合工艺脱硫废液净化工艺；工程示范。项目活动阶段 应用研究 应用开发 小试 中试 工业化试验工程示范 首台套研制 关键零部件研制 其它创新点利用焦炉余热使脱硫废液
29、中的有机、无机化合物分解，分解产物回收再利用；适合高浓度脱硫废液的喷嘴开发；化合物的分解温度与余热温度的匹配研究。利用纳米铜的催化氧化作用，将脱硫液中可溶性的硫氰酸盐沉淀为硫氰酸亚铜，将硫代硫酸盐转化为硫酸盐，然后采用结晶法除去大部分的硫酸盐，从而实现有价值组份的回收和脱硫液的重复利用。参考性技术指标和经济指标实现脱硫废液零排放；脱硫废液处理总成本与产品销售基本平衡。形成年产100万吨焦化厂处理焦炉煤气高浓度脱硫废液资源化技术工艺包；工程示范。示范工程及研发平台与团队年产100万吨焦化厂处理焦炉煤气高浓度脱硫废液资源化利用工程示范。建设焦化厂脱硫废液资源化技术创新团队。预期效益年产100万吨焦
30、化厂处理焦炉煤气高浓度脱硫废液1.5万吨，回收氢300万立方米，1000吨硫磺，以全省年6000万吨焦炭产量计，可处理高浓度废水90万吨，回收氢1.8亿立方米，硫磺6万吨。实现零成本焦化煤气脱硫废液资源化利用。申报单位条件 产学研合作；参与单位具备采用余热分解脱硫废液资源化利用前期实验室和工业小规模试验经验与基础。经费说明 政府将给予一定的研发资金资助或补助。成果描述：采用湿法脱硫新技术和新工艺降低脱硫副反应，提高脱硫效率；提取和回收脱硫废液中的副盐；采用余热进行分解，资源化回收分解后的 H2 气和 S。实现零成本焦化煤气脱硫废液资源化利用，以全省年 6000 万吨焦炭产量计，可处理高浓度废水 90 万吨，回收氢气 1.8 亿立方米，硫磺 6 万吨，从而实现有价值组分的回收和脱硫液的资源化有效利用。形成年产 100 万吨焦化厂处理焦炉煤气高浓度脱硫废液资源化技术工艺包；工程示范。
