[00709435]清洁兰炭-金属镁规模化联产技术与应用

该项目属于有色金属与能源化工跨学科、跨行业领域。 针对中国兰炭、金属镁行业发展及国家能源化工基地建设中存在的规模小、能耗高、成本高、环境污染严重等现状及重大技术难题，在国内外没有相关技术借鉴的情况下，依托国家支撑计划、“973”预研计划、陕西省重大创新计划等项目的支持，开发了煤分级提质生产兰炭及综合利用技术，建成煤-兰炭-金属镁一体化清洁生产示范线并推广应用。项目成果推动了兰炭金属镁产业升级换代、节能减排，引领行业技术进步，助推中国西部能源富集地区产业结构调整、生态环境改善、区域经济社会发展及扶贫攻坚。主要创新性成果如下： 清洁兰炭单炉生产系列成套技术与装备创新。先后发明了单炉产能为5、10万吨/年清洁兰炭生产的成套技术与装备；针对原有1~3万吨/年单炉产能低、焦油收率低、尾气“点天灯”、废水难处理或未处理等难题，在干馏炉内温度场、物流场分布规律研究的基础上，建立动态模拟模型。开发了高效介质利用、焦油高效捕收、尾气综合利用、兰炭废水处理等技术及在线监测与自动控制系统，解决了兰炭炉放大过程中结构优化、干馏过程工艺参数优化等问题，使兰炭产率提高5%，焦油回收率＞90%,尾气热值可达2000kcal/m³，废水净化实现了循环利用。针对粉煤热解发明了微波加热快速制备兰炭新技术，热解速率提高20倍以上，焦油收率提高10%,尾气热值提高到4000kcal/m³。 规模化清洁兰炭多炉并联系列生产线及应用集成创新。采用多个单炉并联成排集成设计技术，优化升级并建成国内外首条60万吨/年兰炭生产线，兰炭产品首次列入国家新产品目录，以该技术为基准起草国家标准三项。研究开发了DNS在线监测与自动控制系统，形成了成套系统软件包，实现了生产过程自动化和精确化控制。采用（6~10)×10万吨单炉并联集成，建成60、100万吨/年兰炭规模化生产示范线，比原有5×12万吨生产线指标更优。 煤-兰炭-金属镁联产一体化技术集成创新。采用兰炭尾气取代煤加热煅烧、还原及余热利用技术，双蓄热式双面双排镁还原技术，开发集成了2万吨/年金属镁生产线,建成国内外首条年产60万吨兰炭-2万吨金属镁生产示范线，推广到10余个循环经济工业示范园，生产运行稳定。 该项目授权国家专利47项，其中发明专利14项，发表论文50篇，出版教材1部，参与制订国家标准3项，培养博士、硕士36人。组建了中国兰炭产业技术创新战略联盟、陕西省兰炭学会及陕西省冶金工程技术研究中心。成果应用于西北地区,并出口到哈萨克斯坦。近三年,主要应用企业实现销售收入145.77亿元，利润12.72亿元。经陕西省科技厅组织专家鉴定，该成果处于国际领先水平。曾获榆林市特殊贡献奖（2012)、中国产学研合作促进奖（2014)、陕西省科学技术一等奖（2009)及中国有色金属工业科学技术奖一等奖（2017)等。