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第二十三期技术成果汇编(河南省科技成果转移转化服务平台)

发布时间:2022-01-03 11:17:01 信息来源: 河南省科技成果转移转化服务平台 字体大小:

192号技术成果

 

成果名称:化工污泥高效无害化处理工艺

项目编号:A-7-022176-0

技术领域:节能环保

研究背景:

成果详情:开展石化企业化工污泥掺烧高效无害化处理技术研究,采用最经济的方法实现化工污泥的资源利用与环境保护,以及配套的装备技术,解决化工污泥处理所面临的关键科学技术问题,达到既保护环境,又利用资源的目的。这对于提高企业能量利用率、减少环境污染、增强企业经济竞争性,具有非常重要的现实意义和重要的工程应用价值。本项目根据石化企业污水处理厂污泥来源复杂的特点,提出采用掺烧方法处理的创新工艺技术。该过程将化工污泥以合适形态输入锅炉掺烧实现无害化减量化的目的。充分利用了有效利用锅炉现有设备和烟气净化设备的条件,避免轻烃组分的挥发损失和干污泥焚烧过程中可能产生的二次污染问题;克服污泥干化昂贵的设备投资和运行成本高的问题;工艺采用喷枪雾化燃烧效果好、污泥处理量大、处理彻底,投资成本低,对环境影响小。

市场及效益分析:已经在扬子石化实现了年处理3 万吨化工污泥的生产业绩。环境效益显著,社会效益良好,应用前景广阔。

 

193号技术成果

 

成果名称:二氧化碳回收工艺

项目编号:A-07-022175-0

技术领域:高端装备制造,节能环保

研究背景:

成果详情:本项目根据二氧化碳气源浓度差异制定最佳的回收工艺路线,获得工业级或食品级的二氧化碳产品,具有生产工艺成熟、产品质量稳定、经济性好等特点。特别是针对减排温室气体的目标与温室气体二氧化碳利用的综合集成,在有大量二氧化碳气源和大量二氧化碳用户的情况下,经济性更佳。对于天然气处理中的二氧化碳回收利用可以提供最佳工艺方案。已经在啤酒生产过程中的二氧化碳回收等项目中应用成功,经济效益良好。本项目技术处于国内领先水平。

市场及效益分析:根据回收量大小来确定。小到数百万元,大到数千万元的年经济效益,视产量和市场需求确定。

 

194号技术成果

成果名称:旋梯式螺旋折流板换热器预热水煤浆技术

项目编号:A-3-022172-0

技术领域:新能源及新能源汽车

研究背景:

成果详情:水煤浆气化相对于粉煤气化,煤耗、氧耗均较大,将水煤浆预热后进入气化炉,可以有效降低气化单元的氧耗、煤耗,同时可以充分利用变换单元的低位热,提升整体装置的能效,是水煤浆气化精细化发展的一个重点。开发水煤浆-蒸汽换热设备使之满足水煤浆换热的特殊要求,高效率长周期运行,在降低阻力的同时,强化传热,是此项技术的关键。旋梯式螺旋折流板换热器在传统搭接四板型螺旋折流板换热器基础上进行了改进,壳侧流体呈螺旋流,具有传热性能好,阻力降小,不易结垢等特点,是水煤浆预热技术中换热设备的不二选择。本项目课题组对换热器进行了多年的理论和实验研究,在管壳式换热器尤其 16 是螺旋折流板换热器的换热性能强化方面积累了丰富的经验。具备 CFD 数值计算技术,搭建了螺旋折流板换热器流动换热性能测试实验系统。课题组在化工过程强化技术上做了大量研究,为化工行业实现降低生产成本、提高生产效率、改善安全性、减少环境污染的目的奠定了基础。

市场及效益分析:经过工艺计算,水煤浆从 40℃预热到 120℃左右,煤耗降低约 1%,氧耗降低约 3%,经济效益显著。以 1500t/d 投煤量计算,2 台气化炉每年可节省煤耗近 1 万吨,按煤价 500 元/d 进行计算的话,每年可节省近 500 万元,换热设备的投资短短几个月就可以收回。目前,仅中石化内部就有南化、金陵、齐鲁、九江、茂名、中天 7 套水煤浆装置,国内有近 400 台水煤浆气化炉在建或正在运行。水煤浆预热设备投资较小,对老装置改造难度也比较小,对现装置运行影响不大,故旋梯式螺旋折流板换热器预热水煤浆具有广阔的前景。

技术成熟度:该技术完成了实验室级别的旋梯式螺旋折流板换热器水煤浆流动换热实验,在24 小时运行过程中,水煤浆换热过程稳定,流动性能好,无沉积结垢现象。

合作条件:要求合作方具备水煤浆气化工业背景,具备煤气化工艺设计和化工设备设计的经验,能提供中试实验场地。

 

195号技术成果

 

成果名称:新型 SOFC-发动机混合动力系统

项目编号:A-3-022171-0

技术领域:新能源及新能源汽车

研究背景:

成果详情:高温燃料电池(SOFC)由于具有高的燃料选择性、高效率、低排放和高热电联产能力,被认为是一种很有前途的静止电源。SOFC-发动机混合系统利用加氢后的阳极尾气作为发动机的燃料,再结合余热回收装置,可以进一步做到燃料综合利用,能量梯级利用,最大限度地提高整个系统效率。与 SOFC 单机系统和SOFC-微型燃气轮机系统相比,SOFC 发动机混合动力系统的电气效率分别提高了 7.8%和 0.9%。通过比较 SOFC 单机系统和 SOFC-微汽轮机混合动力系统,SOFC-发动机混合动力系统的平均发电成本分别降低了 12.9%和 7.6%。基于此,将 SOFC 与发动机结合,结合余热回收技术和燃料加氢技术,组成千瓦级动力系统,可以作为船舶、大型载重汽车等设备的动力系统。本项目组成员均具有动力工程与工程热物理的专业知识背景。在系统所需燃料加氢固态反应器方面,已经掌握了其流动-传质耦合特性,同时具有高效储氢反应器的设计及优化技术。项目组前期对于该动力系统也进行了深入研究,例如 SOFC 的内部反应机理,系统参数优化和系统火用分析等方面都进行了大量建模分析计算,具体研究结果均发表在国际能源利用方向重要期刊上。本课题组的研究方向集中在燃料电池、储氢、能源系统优化等相关方向,长期积累的研究经验和成果对于开展相关合作具有较大意义。

市场及效益分析:随着国家对能源相关产业的环境排放标准要求越来越严,能源清洁利用技术已成为各大企业寻求的重要技术需求。燃料电池是一种电化学发电装置,因其能量转化效率高、无噪音、无污染等优点,正在成为理想的能源利用方式。同时由于随着燃料电池技术不断发展成熟,以及西气东输工程提供了充足天然气源,燃料电池的商业化应用存在着广阔的发展前景。目前关于 SOFC 发电方式,主要集中在 SOFC 与燃气轮机联合组成分布式发电系统,如 Siemens-Westinghouse 公司建立的 250kW 的商业示范性工程。但目前相对于 SOFC 与发动机结合组成千瓦级别发电方式,满足大型移动设备的动力需求,仅仅处于研究开发阶段。SOFC-发动机混合系统能量利用效率高、排放量低,十分符合当下政策导向和经济发展方向。该产品作为传统发动机的替代,目前还在试验研究阶段,市场还处于空白期。若能够成功将该动力系统产业化,作为大型移动设备的动力装置,市场前景将十分广阔。本系统属于能源综合利用领域,系统中成熟设备可以依靠外协提供,主要生产设备是产品装配以及系统管线装配,生产设备简单,易于组装。

技术成熟度:该项目处于研发阶段后期,需待样机生产和进一步优化推广。

合作条件:要求对方具备能源利用设备一站式解决的背景和技术,最好具有燃料电池或者发动机生产背景。前期样机生产需求工人、场地要求不大,后期待产品优化推广后,需要一定量的场地和工人。

 

196号技术成果

 

成果名称:配套炼厂加氢的新型制储氢集成工艺

项目编号:A-0-022169-0

技术领域:高端装备制造

研究背景:

成果详情:原料品质的多元化、劣化和成品油质量标准的不断提升是 21 世纪炼油工业面临的重大技术挑战。各种类型的加氢操作,如加氢裂化、加氢精制等是应对上述挑战的重要技术手段,因此炼厂对于氢的需求持续增加。目前的工艺中制备高纯氢主要采用变压吸附等技术手段,制氢、用氢连续进行,当原料组成、处理负荷等发生波动时无法匹配,常常将过剩氢组分作为加热炉的补充燃料使用,造成了氢资源的浪费。本项目针对炼厂加氢工艺的特点和炼油工业发展的趋势,提出一种新型的基于稀土合金材料的制储氢集成工艺技术。该材料用于回收尾气、干气等中的氢组 分能够以超过 85%的回收率获得纯度达到 99.999%以上的高纯氢,且可实现安全、紧凑、便捷的氢储存(体积密度与液氢相当)和静态调压输出(100℃温差对应压力比为5),这些与炼厂的实际用氢要求匹配较好。该技术的特点是集成度高,一套装置完成制氢、储氢、压缩等多种功能,结合一定的控制策略可以显著缓解产氢-用氢时空平衡的矛盾,最大限度提高工艺中的氢利用率。

市场及效益分析:近年氢已经逐渐成为炼油工业中的关键物资之一。本技术的开发和推广可望以氢为支点,推动炼厂的加氢技术推广和油品升级,具有显著的经济效益和社会效益。本技术拟建立一套完整的氢气回收系统,以满足炼化厂的用氢需求,降低厂区用氢经济负担。本套废氢回收系统,既能够降低炼化厂加氢过程中对外来氢气的消耗,又能够满足自身电厂建设的一部分用电需求,实现了热-氢-电联合运行的目标。该套系统在设计上充分考虑了对于社会环境的影响,降低炼化厂尾气排放,采用余热回收利用装置,减少了燃料使用,十分符合炼厂“节能、减排、降耗”的环保目标以及当下的政策要求。整套系统大部分设备均为成熟产品,只需从第三方进行选型采购即可,其他关键设备如储氢罐,已具有一定的设计开发经验,可以按照设计要求进行产品设计。无设备投入研发的时间和资金成本,降低了系统投产之前的设备研发风险。总之该套系统减少了设备投入研发的时间和资金成本,降低了系统投产之前的设备研发风险。如果能正常投入炼化厂使用,对于厂区的氢消耗、尾气排放、热电联产都具有相当大的意义,环境效益和经济效益均能得到很大的提高。

技术成熟度:项目研究团队一直关注并跟踪氢化物应用方面的研究动向与最新进展,在储氢材料设计、热力学分析、反应动力学、过程强化、反应器优化设计及能量系统优化等领域开展了较长时期的工作。在国内外氢能利用领域发表了多篇学术论文,并且申请相关专利多项,取得了一定影响力的研究成果。本团队对于该系统的设计与研发已掌握核心技术,并且项目已处于研发后期阶段,需待样机生产和进一步优化推广。

合作条件:要求对方是具有炼化加氢的技术需求,最好是相关石油炼化厂,并且最好具有能源高效利用技术设备一站式解决的技术。前期系统设计、组装需求工人、场地不多,后期待产品优化推广后,需要相关技术人员进行开机指导调试。

 

 

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联系人:李老师

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