低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)進(jìn)展

1、低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)進(jìn)展一、低階煤概況煤炭是我國(guó)的主要能源,在一次能源構(gòu)造中占 70%左右, 估量到 2022 年煤炭消費(fèi)量仍將占 65%左右。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化過(guò)程中，煤炭的形成受多種因素的作用，致使煤炭品種繁多。依據(jù)構(gòu)造和組成不同，煤炭分為褐煤、煙煤和無(wú)煙煤3 大類，而每大類又分為假設(shè)干小類，其中煙煤可分為低變質(zhì)煙煤和中變質(zhì)煙煤，低變質(zhì)煙煤也叫次煙煤，與褐煤一起統(tǒng)稱為“低階煤”。煤階這一概念用來(lái)表示煤炭煤化程度的級(jí)別。一般狀況下，煤埋藏深度增加，其煤化程度增加，碳含量相應(yīng)增加。低階煤在我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量及產(chǎn)量中占很高比例。中國(guó)煤炭地質(zhì)總局第三次全國(guó)煤田推測(cè)，我國(guó)低階煤儲(chǔ)量占全國(guó)已探明煤炭?jī)?chǔ)量的 55

2、%以上，達(dá) 5612 億噸，其中褐煤占 12.7%，低變質(zhì)煤占 42.5%。低階煤煤種中變質(zhì)煙煤無(wú)煙煤我國(guó)煤炭資源分類及其性質(zhì)褐煤低變質(zhì)煙煤比例%12.6842.4527.5817.28水分%20-5010-2010-152-10揮發(fā)分%38-6537-5510-403-6發(fā)熱量kcal/kg2022-4000約 50005000-6000約 7000適宜用途轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化/發(fā)電煉焦/發(fā)電氣化/發(fā)電低階煤是指煤化程度比較低的煤( 一般枯燥無(wú)灰基揮發(fā)分20%) ， 主要分為褐煤和低煤化程度的煙煤。褐煤包括褐煤一號(hào)( 年輕褐煤) 和褐煤二號(hào)( 年老褐煤) 2 類，約占我國(guó)煤炭探明保有資源量的 13%，主

3、要分布于內(nèi)蒙古東部和云南，少量分布于黑龍江遼寧山東吉林和廣西等地區(qū)，近年覺(jué)察疆等區(qū)域亦賦存褐煤。低煤化程度的煙煤包括長(zhǎng)焰煤、不黏煤和弱黏煤，約占我國(guó)煤炭探明保有資源量的 33%，主要分布于陜西、內(nèi)蒙古西部和疆，其次為山西、寧夏、甘肅、遼寧、黑龍江等地區(qū)，吉林、山東和廣西等地區(qū)少量賦存。褐煤全水分高達(dá) 20%60%，收到基低位發(fā)熱量一般為 11711673MJ/kg 。由于高水分，高含氧量，低發(fā)熱量，再加上褐煤易風(fēng)化和自燃的特性，其不適合遠(yuǎn)距離輸送，應(yīng)用受到很大限制。低煤化程度的煙煤原煤灰分一般低于 15%，含硫量低于 1% 鄂爾多斯盆地不黏煤和弱黏煤為特低硫-低硫特低灰-低灰煤。低階煤的化學(xué)構(gòu)

4、造中側(cè)鏈較多，氫、氧含量較高，結(jié)果導(dǎo)致其揮發(fā)分含量高、含水高、含氧多、易自燃、熱值低。依據(jù)低階煤揮發(fā)分及氫含量高的特點(diǎn)，通過(guò)分級(jí)轉(zhuǎn)化利用，可先獲得高附加值的油、氣和化學(xué)品，再將剩余半焦進(jìn)展燃燒或氣化，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的梯級(jí)利用，從而，一方面提高了煤炭利用的能效，另一方面使難以利用的褐煤得到了有效利用，也可大大削減環(huán)境的污染。如以下圖：煤氣煤熱解低溫煤焦油城市煤氣、工業(yè)燃?xì)庵?氫可用于煤焦油加氫 化學(xué)品酚等燃料油汽油、柴油半焦發(fā)電電能制氫、甲醇、二甲醚、合成油等氣化煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電IGCC 成型型焦、無(wú)煙燃料等提質(zhì)提質(zhì)煤低灰半焦低灰半焦活化高爐噴吹料 鐵合金復(fù)原劑燒結(jié)焦粉活性炭、活性焦國(guó)家能源科技

5、規(guī)劃將褐煤/低階煤提質(zhì)改性技術(shù)和中低溫煤焦油制清潔燃料及化學(xué)品關(guān)鍵技術(shù)列為重大技術(shù)爭(zhēng)辯打算，爭(zhēng)辯具有自主學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)的、適應(yīng)性廣的褐煤/低階煤提質(zhì)改性技術(shù)與工藝，針對(duì)中低溫干餾焦油開(kāi)發(fā)提取化學(xué)品及加氫制清潔燃料先進(jìn)技術(shù)，低階煤熱解提質(zhì)迎來(lái)了一次良好的進(jìn)展機(jī)遇。二、低階煤熱解煤的構(gòu)造特點(diǎn)打算了低階煤揮發(fā)分高、活性強(qiáng)。由于水分和氧含量高而熱值低，直接利用燃燒或氣化效率低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)不如高階煤，大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用必需先對(duì)其進(jìn)展加工提質(zhì)。最為科學(xué)和常用的方法之一是熱解，即“干餾”或熱分解“。熱解是指煤在隔絕空氣或在惰性氣體條件下持續(xù)加熱至較高溫度時(shí)，所發(fā)生的一系列物理變化和化學(xué)反響。在此過(guò)程中煤會(huì)發(fā)生交聯(lián)鍵斷

6、裂、產(chǎn)物重組和二次反響，最終得到氣體煤氣、液體焦油、及固體半焦等產(chǎn)物。焦油中含有苯、萘、蒽、菲以及目前尚無(wú)法人工合成的多種稠環(huán)芳香烴類化合物及雜環(huán)化合物。與直接燃燒相比，熱解實(shí)現(xiàn)了煤中不同成分的梯級(jí)轉(zhuǎn)化，是一種資源高效綜合利用方法，具有削減燃煤造成的環(huán)境污染，提凹凸階煤資源綜合利用價(jià)值的優(yōu)勢(shì)，可制造顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。按煤熱解溫度可分為低溫?zé)峤?00-600、中溫?zé)峤?50-800、高溫?zé)峤?00-1000和超高溫?zé)峤?200。為得到高產(chǎn)率的焦油和煤氣，低階煤多承受低溫?zé)峤饴肪€。除低溫?zé)峤馔猓€可以利用加氫熱解來(lái)提高熱解產(chǎn)率，即通過(guò)外加氫氣來(lái)飽和熱解產(chǎn)生的自由基，擬制二次反響。煤的化學(xué)構(gòu)造極其

7、簡(jiǎn)單，同時(shí)礦物質(zhì)對(duì)熱解又有催化作用，導(dǎo)致熱解過(guò)程中發(fā)生很多化學(xué)反響，如煤中有機(jī)質(zhì)的裂解、縮聚和重組；裂解產(chǎn)物中輕質(zhì)局部和裂解殘留物的揮發(fā)、分解或聚合。從煤的分子構(gòu)造看，根本構(gòu)造單元四周的側(cè)鏈、橋鍵和官能團(tuán)等在加熱條件下不穩(wěn)定，是煤構(gòu)造中的活性組分。在加熱過(guò)程中， 這些單元漸漸裂解，形成氣體化合物揮發(fā)出去，而縮合芳香核局部則相互縮聚形成固體產(chǎn)品半焦或焦炭。煤熱解過(guò)程前期以裂解反響為主，后期以縮聚反響為主。三、煤熱解技術(shù)的進(jìn)展歷史和現(xiàn)狀煤熱解技術(shù)歷史長(zhǎng)遠(yuǎn)，早在 19 世紀(jì)就已消滅，當(dāng)時(shí)主要用于制取照明用的燈油和蠟，隨后由于電燈的制造，煤熱解爭(zhēng)辯趨于停滯狀態(tài)。但在其次次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)由于石油禁運(yùn)

8、，建立了大型煤熱解廠，以煤為原料生產(chǎn)煤焦油，再通過(guò)高壓加氫制取汽油和柴油。在當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)斗背景下，熱解本錢(qián)并不是考慮的主要因素，但是，隨著戰(zhàn)后石油開(kāi)采量大幅增加，煤熱解爭(zhēng)辯受到市場(chǎng)因素的影響再次陷于停滯狀態(tài)。20 世紀(jì) 70 年月初期，世界范圍的石油危機(jī)再度引起了世界各國(guó)對(duì)煤熱解工藝的重視。70 年月以后，煤化學(xué)根底理論得到了快速進(jìn)展，相繼消滅了各種類型的面對(duì)高效率、低本錢(qián)、適應(yīng)性強(qiáng)的煤熱解工藝，典型的有回轉(zhuǎn)爐、移動(dòng)床、流化床和氣流床熱解技術(shù)。表世界范圍內(nèi)主要熱解工藝概況，列出了不同熱解工藝的技術(shù)指標(biāo)、特點(diǎn)和規(guī)模。附后我國(guó)煤熱解技術(shù)的自主爭(zhēng)辯和開(kāi)發(fā)始于 20 世紀(jì) 50 年月，北京石油學(xué)院( 現(xiàn)為

9、大學(xué))、上海電業(yè)局爭(zhēng)辯人員開(kāi)發(fā)了流化床快速熱解工藝并進(jìn)展10t/d 規(guī)模的中試; 大連工學(xué)院( 現(xiàn)為大連工工大學(xué)) 聶恒銳等人爭(zhēng)辯開(kāi)發(fā)了輻射爐快速熱解工藝并于 1979 年建立了 15t/d 規(guī)模的工業(yè)示范廠; 大連理工大學(xué)郭樹(shù)才等人爭(zhēng)辯開(kāi)發(fā)了煤固體熱載體快速熱解技術(shù)，并于 1990 年在平莊建設(shè)了 55 萬(wàn) t/a 工業(yè)性試驗(yàn)裝置，1992 年 8 月初投煤產(chǎn)氣成功; 煤炭科學(xué)爭(zhēng)辯總院北京煤化學(xué)爭(zhēng)辯所( 現(xiàn)為煤炭科學(xué)爭(zhēng)辯總院北京煤化工爭(zhēng)辯分院) 爭(zhēng)辯開(kāi)發(fā)了多段回轉(zhuǎn)爐溫存氣化工藝，并于上世紀(jì) 90 年月建立了 60t/d 工業(yè)示范裝置， 完成了工業(yè)性試驗(yàn) 后續(xù)國(guó)內(nèi)又涌現(xiàn)出的代表性工藝有浙江大學(xué)

10、循環(huán)流化床煤分級(jí)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、北京柯林斯達(dá)科技進(jìn)展帶式爐改性提質(zhì)技術(shù)、北京國(guó)電富通科技進(jìn)展有限責(zé)任公司國(guó)富爐工藝。近年來(lái)，我國(guó)在進(jìn)展自主研發(fā)的同時(shí)引進(jìn)了美國(guó)的CCTI 工藝，打算用于內(nèi)蒙褐煤的熱解提質(zhì)。在引進(jìn) LFC 工藝的根底上，大唐華銀電力股份和中國(guó)五環(huán)工程組建技術(shù)聯(lián)合體對(duì)其進(jìn)展創(chuàng)性爭(zhēng)辯開(kāi)發(fā)，重申請(qǐng)專利和商標(biāo)，更名為L(zhǎng)CC 工藝。四、煤熱解過(guò)程的科學(xué)問(wèn)題煤熱解的實(shí)質(zhì)是自由基反響過(guò)程，起始于煤構(gòu)造中的弱共價(jià)鍵解離，包括自由基的產(chǎn)生、聚合、重組、加氫以及這些產(chǎn)物的“二次“反響。提高熱解油品質(zhì)量和產(chǎn)率的核心是通過(guò)對(duì)煤自由基形成、轉(zhuǎn)移和穩(wěn)定的定向把握，抑制自由基縮聚形成大分子的可能。熱解過(guò)程的穩(wěn)

11、定運(yùn)行不僅要求自由基形成與終止反響速率有機(jī)匹配，而且需要反響器構(gòu)造和反響工藝的優(yōu)化，匹配熱解二次反響，并從轉(zhuǎn)化系統(tǒng)有機(jī)集成， 開(kāi)展從根底爭(zhēng)辯、關(guān)鍵技術(shù)突破到系統(tǒng)集成的深入爭(zhēng)辯，涉及化學(xué)、化工、工程熱物理、機(jī)械、材料和把握等多種學(xué)科。中科院依據(jù)低階煤的組成與構(gòu)造特征，提出了以熱解為先導(dǎo)的低階煤清潔高效梯級(jí)利用的技術(shù)方案。如以下圖：圖：中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)中熱解方案示意圖五、國(guó)內(nèi)典型的熱解提質(zhì)工藝技術(shù)以下為國(guó)內(nèi)正在規(guī)劃建設(shè)或運(yùn)行的典型熱解提質(zhì)工藝技術(shù)。1、 DG 工藝DG 工藝( 也稱煤固體熱載體法快速熱解技術(shù))由大連理工大學(xué)開(kāi)發(fā)。平莊150t/d 工業(yè)試驗(yàn)裝置流程由備煤煤枯燥流化提升加熱焦粉

12、冷粉煤與熱粉焦混合換熱煤熱解流化燃燒煤氣冷卻輸送和凈化等局部組成。平莊工業(yè)性試驗(yàn)法干餾流程見(jiàn)圖 1圖 1 平莊工業(yè)性試驗(yàn)法干餾流程1 煤槽;2 枯燥提升;3 干煤槽;4 混合器;5 反響器; 6 加熱提升管;7 熱焦粉槽; 8 流化燃燒爐; 9 旋風(fēng)分別器; 10 洗氣管;11 氣液分別器;12 分別槽;13 間冷器; 14 除焦油器; 15 脫硫箱;16 空氣鼓風(fēng)機(jī);17 引風(fēng)機(jī);18 煤氣鼓風(fēng)機(jī)原煤粉碎后進(jìn)入枯燥預(yù)熱系統(tǒng)，用熱煙氣( 約 550) 進(jìn)展氣流枯燥預(yù)熱并提升至干煤貯槽，煙氣除塵后經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入大氣。干煤( 約 120) 經(jīng)給料機(jī)參加到混合器，在此與來(lái)自熱焦粉槽的粉焦( 約 800

13、) 混合，然后進(jìn)入反響器完成快速熱解反響( 550650) ， 析出熱解氣態(tài)產(chǎn)物。荒煤氣經(jīng)除塵去洗氣管， 在氣液分別器分別出水和焦油，經(jīng)間冷器分別出輕汽油，煤氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓除焦油和脫硫后入煤氣柜。由反響器出來(lái)的半焦局部經(jīng)冷卻后作為產(chǎn)品，剩余半焦 ( 約 600) 在加熱提升管底部與來(lái)自流化燃燒爐的含氧煙氣發(fā)生局部燃燒，半焦被加熱至 800850后提升到熱焦粉槽作為熱載體循環(huán)。由熱粉焦槽出來(lái)的熱煙氣去枯燥提升管，原煤在枯燥提升管完成枯燥過(guò)程。2 、MRF 工藝MRF 工藝( 多段回轉(zhuǎn)爐溫存氣化工藝) 由煤炭科學(xué)爭(zhēng)辯總院北京煤化工爭(zhēng)辯分院開(kāi)發(fā)。該工藝主體設(shè)備是 3 臺(tái)串聯(lián)的臥式回轉(zhuǎn)爐，MRF 工藝

14、流程見(jiàn)圖 2圖 2 MRF 工藝流程1 枯燥爐;2 熱解爐;3 熄焦?fàn)t;4 加熱爐;5 除塵器; 6 引風(fēng)機(jī);7 排料閥原料煤在枯燥爐經(jīng)直接枯燥脫出 70%的水分;原料煤熱解在外熱式熱解爐內(nèi)進(jìn)展，避開(kāi)荒煤氣被其他氣體稀釋，熱解溫度 550750，熱解得到的荒煤氣經(jīng)除塵冷卻后回收煤氣和焦油; 熱半焦經(jīng)水力熄焦后排出。關(guān)心工藝包括原料煤儲(chǔ)藏焦油分別儲(chǔ)存煤氣凈化半焦篩分及儲(chǔ)存鍋爐房和質(zhì)量檢驗(yàn)等單元。熱解加熱爐可以單獨(dú)或同時(shí)使用氣體燃料和固體燃料。3、 循環(huán)流化床煤分級(jí)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)75t/h 循環(huán)流化床煤分級(jí)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)示范裝置由浙江大學(xué)與淮南礦業(yè)集團(tuán)合作建立。示范裝置主要由 2 局部組成: 流化

15、床氣化( 熱解) 爐和循環(huán)流化床鍋爐半焦燃燒發(fā)電系統(tǒng)，75t/h 循環(huán)流化床多聯(lián)產(chǎn)裝置工藝流程見(jiàn)圖 3圖 3 75t/h 循環(huán)流化床多聯(lián)產(chǎn)裝置工藝流程1 鍋爐;2 分別器;3 熱解爐;4 激冷塔;5 電捕焦油器; 6 間冷器;7 二次電捕; 8 緩沖罐; 9 煤斗; 10 點(diǎn)火器; 11 汽包;12 水封槽;13 焦油池;14 循環(huán)水池; 15 輕油池; 16 除塵器;17 煙囪原料煤進(jìn)入氣化爐后與來(lái)自鍋爐旋風(fēng)分別器的高溫循環(huán)灰混合，在600左右的溫度下進(jìn)展熱解，產(chǎn)生的粗煤氣焦油霧及細(xì)灰渣經(jīng)氣化爐旋風(fēng)分別器除塵進(jìn)入急冷塔和電捕焦油器，冷卻捕集焦油和輕油后由煤氣排送機(jī)送入緩沖罐，局部煤氣送回氣化

16、爐作為流化介質(zhì)，其余進(jìn)入脫硫等設(shè)備凈化后再利用。熱解半焦和循環(huán)灰經(jīng)返料機(jī)構(gòu)進(jìn)入鍋爐燃燒，高溫物料隨高溫?zé)煔庖黄鹜ㄟ^(guò)爐膛出口進(jìn)入旋風(fēng)分別器，分別后的煙氣進(jìn)入鍋爐尾部煙道，先后經(jīng)過(guò)熱器再熱器省煤器及空氣預(yù)熱器等受熱面產(chǎn)生蒸汽用于供熱和發(fā)電。分別下來(lái)的高溫灰進(jìn)入返料機(jī)構(gòu)，局部高溫灰進(jìn)入氣化爐，其余則直接送回鍋爐爐膛。4、 帶式爐改性提質(zhì)技術(shù)帶式爐改性提質(zhì)技術(shù)是北京柯林斯達(dá)科技進(jìn)展開(kāi)發(fā)的褐煤提質(zhì)工藝。帶式爐由爐體驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸送系統(tǒng)和自動(dòng)把握系統(tǒng) 4 局部組成，配套系統(tǒng)為燃煤熱風(fēng)爐和產(chǎn)品冷卻系統(tǒng)，帶式爐改性提質(zhì)工藝見(jiàn)圖 4。圖 4 帶式爐改性提質(zhì)工藝1 枯燥段;2 改性炭化段;3 冷卻段;4 熱風(fēng)爐;5

17、煙冷器原料煤由入爐端均勻分布在耐熱金屬材質(zhì)的輸送帶上，在中性氣氛下依次經(jīng)過(guò)枯燥段改性( 炭化) 段，與熱煙氣( 含氧量3%) 穿層換熱完成枯燥脫水和改性( 炭化) 提質(zhì)過(guò)程，最終進(jìn)入冷卻段被冷煙氣( 含氧量3%) 冷卻成為提質(zhì)煤改性提質(zhì)時(shí)所用熱量來(lái)自燃煤熱風(fēng)爐，炭化提質(zhì)熱源來(lái)自自產(chǎn)煤氣，并副產(chǎn)焦油輸送帶速度可調(diào)，溫度能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)把握。5、 GF-I 型褐煤提質(zhì)工藝GFI 型褐煤提質(zhì)工藝由北京國(guó)電富通科技進(jìn)展有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)。該工藝核心設(shè)備是承受外燃內(nèi)熱式的低溫?zé)峤夥綘t，GFI 型褐煤提質(zhì)工藝流程見(jiàn)圖 5。圖 5 GFI 型褐煤提質(zhì)工藝流程1 煤斗; 2 預(yù)熱段; 3 枯燥段; 4 干餾段; 5

18、 冷卻段; 6 半焦;7 除塵器;8 雙豎管;9 間冷器;10 電捕;11 酚水槽;12 初焦油分別器;13 焦油槽;14 油分別器;15 輕油槽;16 最終油分別器;17 煤氣加壓機(jī);18 燃燒器;19 冷水塔煤斗內(nèi)的原料煤利用冷卻段出來(lái)的熱煙氣進(jìn)展初步預(yù)熱后經(jīng)插板門(mén)進(jìn)入干燥段。枯燥段設(shè)有 4 個(gè)燃燒器，燃燒所需煤氣來(lái)自熱解煤氣，在該段煤中95%以上的水分被脫除，同時(shí)煤的溫度被提高到 150左右，枯燥段煙氣送入冷卻段用于半焦冷卻，干煤連續(xù)下行進(jìn)入干餾( 熱解) 段 熱解段設(shè)有 4 個(gè)燃燒器，燃燒所需煤氣同樣來(lái)自熱解煤氣，熱解反響溫度約 560。熱解段產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)除塵后進(jìn)入冷卻凈化系統(tǒng)回收焦

19、油和煤氣，最終煤氣經(jīng)由加壓機(jī)抽出返送回提質(zhì)爐供枯燥段和熱解段燃燒用。熱解半焦下行進(jìn)入冷卻段，經(jīng)來(lái)自枯燥段的冷煙氣冷卻降至 80以下，由推焦機(jī)推入埋刮板機(jī)內(nèi)集合到輸焦膠帶運(yùn)往儲(chǔ)焦倉(cāng)。6、 神華模塊化固體熱載體熱解工藝神華模塊化固體熱載體熱解工藝由神華煤制油化工爭(zhēng)辯院開(kāi)發(fā) 神華模塊化固體熱載體熱解工藝流程見(jiàn)圖 6。圖 6 神華模塊化固體熱載體熱解工藝流程1 煤回轉(zhuǎn)枯燥器;2 混料器; 3 熱解器; 4 除塵器; 5 洗滌冷卻器;6 油水分別器; 7 提升機(jī); 8 分料器; 9 半焦加熱回轉(zhuǎn)窯;10 篩分;11 鼓風(fēng)機(jī);12 燃燒器;13 引風(fēng)機(jī)原料煤經(jīng)回轉(zhuǎn)枯燥器枯燥后與來(lái)自半焦加熱回轉(zhuǎn)爐的高溫半焦

20、混合，在移動(dòng)床熱解反響器內(nèi)完成熱解反響。7、 固體載熱褐煤熱解技術(shù)基于固體載熱褐煤熱解技術(shù)由清華大學(xué)-天素投資節(jié)能減排聯(lián)合研發(fā)中心開(kāi)發(fā)，120 萬(wàn) t/a 褐煤深加工工程熱解系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖 7。圖 7 120 萬(wàn) t/a 褐煤深加工工程熱解系統(tǒng)工藝流程1 枯燥段;2 存料槽;3 一級(jí)干餾;4 二級(jí)干餾;5 半焦槽; 6 冷卻器;7 提升管; 8 燃燒床; 9 熱焦槽; 10 混合; 11 荒煤氣凈化;12 補(bǔ)燃室;13 熱風(fēng)爐;14 鼓風(fēng)機(jī);15 除塵器該系統(tǒng)承受固體熱載體流化床快速干餾( 熱解) 工藝，利用自產(chǎn)煤氣作為流化介質(zhì)，燃燒床內(nèi)高溫含灰半焦作為熱載體。燃燒床內(nèi)為貧氧狀態(tài)，局部半焦燃

21、燒供給系統(tǒng)運(yùn)行所需要的熱量，其余半焦升溫后作為熱載體。燃燒床生成的煙氣( 含可燃成分) 進(jìn)入補(bǔ)燃裝置燃燼并副產(chǎn)蒸汽供園區(qū)使用，降溫后的煙氣作為枯燥裝置的熱源。8、 褐煤熱溶催化工藝自 2022 年起，順鑫煤化工科技開(kāi)頭爭(zhēng)辯褐煤熱溶催化工藝120kg/d 小型連續(xù)試驗(yàn)裝置工藝流程見(jiàn)圖 8。圖 8 120kg/d 小型連續(xù)試驗(yàn)裝置工藝流程1 備煤制漿;2 一段預(yù)熱器;3 脫氧預(yù)處理反響器;4 二段預(yù)熱器;5 催化熱熔反響器; 6常壓塔; 7 外循環(huán)減壓塔; 8 減壓焦化器;9 溶劑加氫反響器在熱溶催化轉(zhuǎn)化過(guò)程中，承受加氫蒽油作為反響的初始溶劑 通過(guò)肯定次數(shù)的循環(huán)，溶劑到達(dá)穩(wěn)定平衡，自身產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化油

22、可以作為循環(huán)溶劑，并滿足工藝要求。9、 煤拔頭-煤炭綜合利用工藝20 世紀(jì) 80 年月中國(guó)科學(xué)院郭慕孫院士提出了煤拔頭工藝，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程爭(zhēng)辯所對(duì)煤拔頭。煤炭綜合利用工藝進(jìn)展了開(kāi)發(fā)，該項(xiàng)技術(shù)也稱 BT 工藝， 屬于多聯(lián)產(chǎn)范疇煤拔頭中試工藝系統(tǒng)由 5 局部組成: 鍋爐主機(jī)系統(tǒng)快速加熱快速分別系統(tǒng)快速冷卻系統(tǒng)物料輸配系統(tǒng)和把握與測(cè)量系統(tǒng)。煤拔頭中試工藝系統(tǒng)見(jiàn)圖 9。圖 9 煤拔頭中試工藝系統(tǒng)1 循環(huán)流化床;2 空氣預(yù)熱器; 3 快速熱解下行床; 4 慣性分別裝置;5 急冷器; 6 沉降池;7 空氣冷卻器; 8 輕質(zhì)油槽; 9 羅茨鼓風(fēng)機(jī); 10 快速分別器; 11 熱回料旋風(fēng)分別器; 12 貯

23、煤斗;13 旋轉(zhuǎn)卸料器;14 煤氣風(fēng)機(jī);15 接灰器該工藝通過(guò)下行床與循環(huán)流化床的耦合實(shí)現(xiàn)煤粉從下行床的頂部參加，與來(lái)自提升管的循環(huán)熱猛烈混合并升溫，在常壓較低溫度( 550700)無(wú)氫氣無(wú)催化劑的條件下實(shí)現(xiàn)快速熱解。生成的氣相產(chǎn)品在下行管的底部通過(guò)快速分別器分別后，進(jìn)入急冷器進(jìn)展快速冷卻，最終得到液體產(chǎn)品。10、 優(yōu)質(zhì)煤產(chǎn)品生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)系統(tǒng)李柏榮公開(kāi)了一種優(yōu)質(zhì)煤產(chǎn)品生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)裝置包括外殼進(jìn)料斗出料斗導(dǎo)熱機(jī)構(gòu)和排氣機(jī)構(gòu) 國(guó)邦清能承受連續(xù)干餾熱解定位提質(zhì)技術(shù)及成套設(shè)備( LCP) 建成了 100 萬(wàn) t/a 褐煤熱解提質(zhì)工程 優(yōu)質(zhì)煤產(chǎn)品生產(chǎn)裝置見(jiàn)圖10。圖 10 優(yōu)質(zhì)煤產(chǎn)品生產(chǎn)

24、裝置1 上部進(jìn)料段;2 中部進(jìn)料段; 3 下部進(jìn)料段; 4 上出料段; 5 下出料段;6 多個(gè)導(dǎo)熱介質(zhì)導(dǎo)出部; 7 多個(gè)導(dǎo)熱介質(zhì)導(dǎo)入部; 8 多個(gè)導(dǎo)熱管;9 翅片;10 中心排氣通道; 11 環(huán)形排氣通道; 12 排氣端;13 排氣口;14 上端排氣口;15 調(diào)整閥該裝置在導(dǎo)熱管之間的落料空間中設(shè)置翅片，起到翻料排氣的作用，使氣體能夠準(zhǔn)時(shí)排出，熱量的傳遞效率得到肯定程度的提高 李柏榮對(duì)優(yōu)質(zhì)煤生產(chǎn)系統(tǒng)年處理 100 萬(wàn) t 褐煤的過(guò)程進(jìn)展了熱量衡算，通過(guò)回收導(dǎo)熱介質(zhì)的熱量以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體等物質(zhì)，整個(gè)過(guò)程的能耗得到肯定程度的降低。11、 蓄熱式無(wú)熱載體旋轉(zhuǎn)床干餾技術(shù)北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)

25、股份通過(guò)集成已工業(yè)化的蓄熱式旋轉(zhuǎn) 床和蓄熱式輻射管燃燒器等多項(xiàng)專利技術(shù)，開(kāi)發(fā)出蓄熱式無(wú)熱載體旋轉(zhuǎn)床干餾技術(shù)煤料經(jīng)枯燥器枯燥后進(jìn)入煤倉(cāng)，通過(guò)裝料裝置在干餾爐內(nèi)完成布料。在干餾爐的旋轉(zhuǎn)作用下煤料依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)加熱區(qū)均熱區(qū)和冷卻區(qū)。低溫干餾所得半焦在氣封條件下出爐，進(jìn)入干熄焦器進(jìn)展余熱回收，回收的熱量用于煤料的預(yù)枯燥， 冷卻后的半焦輸入焦倉(cāng); 干餾氣進(jìn)入煤氣凈化系統(tǒng)，分別出煤氣焦油等。12、 CCTI 工藝技術(shù)制造人 LarryHunt( 美國(guó)) 美國(guó)清潔煤技術(shù)公司( CCTI) 已與國(guó)內(nèi)數(shù)家單位接觸并推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。多段熱解室見(jiàn)圖 11。圖 11 多段熱解室示意圖1 2 3 4 5 熱解室;6

26、 多段熱解室間開(kāi)閉裝置枯燥后的原料煤在惰性氣氛下經(jīng)一段熱解室( 溫度 204399) 二段熱解室( 溫度 482593) 三段熱解室( 溫度 704843) 和四段熱解室(溫度10931316) 得到提質(zhì)煤，提質(zhì)煤在五段熱解室的低溫枯燥惰性氣體環(huán)境中降溫至 120。熱解爐裝置通常與水平面呈 515夾角，借助原料煤自身重力在熱解室內(nèi)移動(dòng)。13、 LCC 工藝LCC 工藝由大唐華銀電力股份和中國(guó)五環(huán)工程聯(lián)合開(kāi)發(fā)， 主要過(guò)程分為 3 步: 枯燥輕度熱解和精制 LCC 技術(shù)工藝流程見(jiàn)圖 12。圖 12 LCC 技術(shù)工藝流程1 熱解熱風(fēng)爐;2 枯燥熱風(fēng)爐; 3 煙氣脫硫; 4 枯燥循環(huán)風(fēng)機(jī);5 枯燥旋風(fēng)

27、除塵器;6 熱解循環(huán)風(fēng)機(jī); 7 枯燥爐; 8 熱解爐; 9 激冷盤(pán);10 PCT 靜電捕集器; 11 熱解旋風(fēng)除塵器; 12 激冷塔;13 精制塔;14 PCT 冷卻器;15 激冷塔循環(huán)泵原料煤在枯燥爐內(nèi)被來(lái)自枯燥熱風(fēng)爐的熱氣流加熱脫除水分 在熱解爐內(nèi)， 來(lái)自熱解熱風(fēng)爐的熱循環(huán)氣流將枯燥煤加熱，煤發(fā)生輕度熱解反響析出熱解氣態(tài)產(chǎn)物。在激冷盤(pán)中引入工藝水快速終止熱解反響，固體物料輸送至精制塔，預(yù)冷卻后與增濕空氣發(fā)生氧化反響和水合反響得到固體產(chǎn)品 PMC( Process MiddleCoke) 從熱解爐出來(lái)的氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)除塵后進(jìn)入激冷塔，塔頂出來(lái)的不凝氣體進(jìn)入電除霧器，氣體中夾帶的 PCT( P

28、rocess Coal Tar) 被捕集下來(lái)，并回流至激冷塔。冷凝下來(lái)的PCT 經(jīng)換熱器冷卻后，大局部返回激冷塔，剩余局部為初步的 PCT 產(chǎn)品。從 PCT 靜電捕集器出來(lái)的不凝氣一局部作為熱解爐的循環(huán)氣體，剩余局部作為一次燃料?？菰餇t出來(lái)的煙氣經(jīng)旋風(fēng)除塵后大局部循環(huán)，小局部經(jīng)脫硫后排放。六、國(guó)內(nèi)熱解提質(zhì)技術(shù)工業(yè)化現(xiàn)狀截至目前，國(guó)內(nèi)的高?？蒲性核笮推髽I(yè)集團(tuán)和工程公司始終致力于推動(dòng)低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)的工業(yè)化進(jìn)程，低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)工業(yè)化現(xiàn)狀見(jiàn)表 1，熱解技術(shù)分類見(jiàn)表 2，熱解單元傳熱原理見(jiàn)表 3在熱解過(guò)程中，煤受熱到 100120時(shí)，水分根本脫除，一般加熱到 300 左右煤發(fā)生熱解，高于 300時(shí)，開(kāi)頭大量析出揮發(fā)分; 溫度連續(xù)上升，煤轉(zhuǎn)化率提高，焦油二次反響發(fā)生，二次反響使局部一次焦油轉(zhuǎn)化為輕烴和二次焦油等， 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物分布。快速加熱供給煤大分子熱解過(guò)程高強(qiáng)度能量，熱解形成較多的小分子碎片，所以低分子產(chǎn)物多在快速熱解時(shí)，初次熱分