近日，央視一套《新聞聯(lián)播》播出專題報道《培優(yōu)增效 內蒙古加快能源經濟綠色轉型》，重點介紹了國家能源集團準能集團煤基納米碳氫燃料技術。
煤基納米碳氫燃料是通過納米化高科技處理形成的新型煤基特種燃料，可在火力發(fā)電、燃油替代、水煤漿替代、煤炭伴生資源開發(fā)等方面發(fā)揮重要作用，以“烏金之變”拓寬了煤炭清潔化利用的產業(yè)路徑，推動煤炭產業(yè)高質量發(fā)展。
烏金之變
國家能源集團準能集團聯(lián)合清華大學等科研高校、企業(yè)集中技術攻關，采用納米化工藝處理煤、水和少量添加劑，研發(fā)出最小粒徑50 nm、具有“儲氫賦能”特性的“煤基納米碳氫燃料”，在煤炭清潔高效利用方面取得重大科技創(chuàng)新成果。
處理過程中，水裂解出氫，由于顆粒粒度細，比表面積大，加上煤粉顆粒本身具有微孔和活性能夠吸附氫，從而實現(xiàn)儲氫賦能。
該燃料具有原料熱值低、燃料固含低、燃燒溫度低、燃料熱值高的特點，在國內外首創(chuàng)了其工業(yè)化制備、火力發(fā)電技術，并達到國際領先水平。同時，該燃料著火性、流動性等性質與柴油相似，可以替代柴油作為炸藥原料，相關工藝已達國際領先水平。
大展身手
降低火力發(fā)電煤耗
國家能源集團準能集團自主設計開發(fā)了0.7 MW燃燒試驗應用平臺，完成3 MW半工業(yè)化試驗，計劃2023年下半年分別在2×150 MW、2×330 MW燃煤機組完成168 h工業(yè)化試驗運行和工業(yè)化應用，有望大幅降低供電煤耗。
制備炸藥緩解石油依賴
煤基納米碳氫燃料著火性、流動性等性質與柴油相似，可替代柴油作為原料，研發(fā)出低成本高性能的新型煤基納米碳氫硝銨炸藥，緩解了工業(yè)炸藥對石油產品的依賴。試驗表明，其原材料成本較傳統(tǒng)銨油炸藥降低12.7%，爆速高于3 100 m/s，猛度較銨油炸藥提升20%，作功能力較銨油炸藥提升35%。
替代燃油拓展能源路徑
優(yōu)選煤基納米碳氫燃料、柴油及復合乳化劑配比，制備出的特種煤基油品已在柴油發(fā)動機上實現(xiàn)了壓燃點火，并平穩(wěn)運行，驗證了煤基納米碳氫燃料代替柴油作為燃料的可行性，進一步探索推進煤基納米碳氫燃料在礦用卡車上實現(xiàn)燃油替代。
助力煤炭伴生資源高值化利用
低溫燃燒特性使該燃料的灰渣活性顯著提高，為準格爾礦區(qū)“高鋁、富鎵、富鋰”的煤炭資源中鋁、鎵、鋰等伴生資源高效提取提供了條件，助力發(fā)揮金屬鎵、碳酸鋰在半導體、新能源動力電池等方面的價值。
燃燒產物制備吸附劑
該燃料燃燒產物粉煤灰屬于微納米級，具有適宜多孔結構及表面結構，具有較高的活性，可開發(fā)出多種市場潛力巨大的吸附性材料，豐富煤炭高端利用途經，有望填補吸附劑國產高端市場空白。
替代水煤漿用于煤化工氣化
煤基納米碳氫燃料具有較高的成漿濃度和流動性，可用作煤氣化原料，提高碳轉化率和有效氣體產率，其粒度細能夠延長噴嘴使用壽命。經測算，料漿濃度提高1%，有效氣產率可提高0.5%。
來源：煤化工期刊
