低阶煤低温热解过程中挥发分的析出行为研究

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我国低阶煤热解提质技术现状及研究进展

我国低阶煤热解提质技术现状及研究进展一、引言低阶煤是一种质量较差、热值低的煤炭资源，占据了我国煤炭资源的绝大部分。

然而，低阶煤在燃烧和利用过程中存在着许多问题，如高含灰量、高含硫量、易发生自燃等，对环境造成了严重污染。

为了充分利用这些资源并减少对环境的影响，我国近年来加大了对低阶煤热解提质技术的研究力度，取得了一系列研究成果。

本文将对我国低阶煤热解提质技术的现状及研究进展进行全面评估和探讨。

二、低阶煤热解提质技术现状1. 低温干馏提质技术低温干馏是一种对低阶煤进行热解处理的技术，通过对低温下的热解过程进行控制，实现低阶煤中有机质的裂解和提质。

该技术在我国早期被广泛应用，但由于设备简单、成本低、能够有效处理一些低级煤种等优点，目前仍在一些地区得到应用。

2. 高温高压条件下的热解技术随着煤炭加工技术的不断发展，高温高压条件下的热解技术逐渐受到重视。

在高温高压条件下，低阶煤中的有机质能够更充分地裂解，提质效果更加显著。

这种技术相较于低温干馏技术，虽然设备投入和运行成本较高，但能够得到更高品质的煤炭产品。

3. 生物质共热解技术生物质具有较高的固定碳含量和较低的硫、磷等杂质含量，可以作为优质的热解剂。

通过生物质与低阶煤的共热解，不仅可以提高低阶煤的质量，还可以减少环境中的二氧化碳排放量，是一种可持续发展的解决方案。

三、低阶煤热解提质技术的研究进展1. 热解条件优化近年来，研究人员通过实验和模拟等手段，对低阶煤热解过程中的温度、压力、反应时间等条件进行了优化，使得热解过程更加高效、节能。

2. 催化剂的应用催化剂在低阶煤热解提质过程中发挥着重要作用。

研究人员通过引入合适的催化剂，可以有效地降低热解温度，提高反应速率，从而实现低阶煤的高效提质。

3. 热解产品的利用除了提高低阶煤的热值和质量外，研究人员还通过进一步对热解产物进行加工利用，生产出更多高附加值的化工产品、燃料等。

四、个人观点和理解低阶煤热解提质技术是我国煤炭资源利用的重要领域，也是解决环境污染和能源短缺的关键之一。

小粒径低阶煤低温热解研究进展_朱海月

《洁净煤技术》2013 年第 19 卷第 3 期
煤炭燃烧
设备复杂，半焦与焦油在管道及分离器内壁凝集造成堵塞等问题。
3） MRF 多段回转炉热解工艺 MRF 多段回转炉热解工艺是由煤炭科学研究总院针对低阶煤综合利用而开发的一项技术［12 － 13］。该热解工艺的主体是 3 台串联的卧式回转炉，通过多段串联回转炉对低阶煤进行热解，从而获得煤气、焦油和半焦。主要工艺流程： 6 ～ 30 mm 原料煤经干燥后在热解炉中被间接加热，温度为 550 ～ 750 ℃ 的挥发分从专设的管道引出，经冷却后分离煤气和焦油。热半焦用水冷却排出。该工艺的主要问题：能耗较高，粉尘不能分离，装置稳定性差。 4） ZDL 流化床热解及移动床热解工艺 ZDL 流化床热解工艺是以浙江大学为代表［14 － 15］，以循环流化床锅炉循环热灰或半焦为热源的热电气多联产工艺。特点：煤在流化床气化炉中完成热解、部分气化等过程，产生的气体经净化除尘后供出，半焦及换热后的循环灰一起送入循环流化床锅炉进行燃烧，放出热量产生过热蒸汽用于发电、供热。该工艺存在的主要问题：煤气净化系统及下料部分堵塞；半焦在返料管中结块；气化和燃烧温度偏高，控制较难。移动床热解工艺与以流化床热解为基础的多联产工艺相似，主要差别是移动床热解工艺的气化
中国低阶煤炭资源丰富，储量约占煤炭总储量的 55% ，其产量由 2006 年的 9000 多万 t 增长到 2012 年的 3. 5 亿 t。但随着综采率的提高，小粒径煤所占比例越来越大，如何高效利用小粒径煤已成为煤炭企业关注的焦点问题。低阶煤经热解可获得清洁的气体燃料、高价值的油品及优质的固体燃料，是煤炭综合利用的主要技术路径。中国从 20 世纪五六十年代开始发展煤炭热解技术，开发出多种低温热解技术，许多技术已经领先国外同类技术。然而截止目前，尚没有成熟的工业化应用业绩，有些项目正处于示范阶段，距离成熟还有很多工程问题需要解决。

煤与生物质共热解工艺的研究进展

煤与生物质共热解工艺的研究进展摘要：热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径，是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。

将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法，两者混合热解不仅有助于降低CO2的排放量，还能有效地解决能源短缺和环境污染带来的问题。

文章综述了煤与生物质共热解技术的研究进展，系统地介绍了共热解过程中煤与生物质的相互作用以及热解温度、混合比例、滞留时间、升温速率、矿物质成分、物料粒径和热解反应器类型等因素对热解过程的影响，并对煤与生物质共热解技术的发展前景进行了展望。

前言工业革命以来，化石资源的过度开发带来了资源短缺、环境污染、温室效应和全球气候变化等一系列问题[1]。

我们必须要加快能源结构体系的调整，加快可再生能源的开发、利用，以及实现资源的分级转化与梯级利用。

生物质是一种重要的可再生资源，具有与化石燃料相似的一些特性，能够部分替代化石能源，维持环境碳平衡，并具有较低的硫含量[2]。

生物质的利用不仅可以充分发挥农林废弃物等资源的价值、降低化石燃料的消耗，还可以降低燃料燃烧过程中污染物的排放量[3]。

与燃烧相比，热解能够实现生物质资源的高效、清洁利用，煤炭与生物质都可以通过热解的方式得到焦炭、热解气和焦油，并进一步合成化工原料，提取化工中间体[4]。

目前，对于煤和生物质单独热解气化方面的研究比较多。

Frau Caterina利用Sotacarrrbo型小规模气化炉对褐煤和木屑分别进行气化实验，当气化原料的进料速率同为24kwh时，获得的两种粗合成气的产率分别为79.67kg/h和23.32kg/h，热值分别为5.14MJ/kg和7.49MJ/kg[5]。

Li利用新型热解反应器对废木屑进行热解试验，在填料速率为300kg/h，热解温度为500℃的工况下产物中焦油、合成气和焦炭的含量(质量分数)分别为52.5％，27％和20.5％[6]。

相比于单独热解.煤与生物质的共热解不仅可以减少CO2，SOx和NOx的排放，减少因厌氧发酵而产生的NH3，H2S、氨基化合物和挥发性有机酸等化学成分的释放.而且可以改善生物质资源自身水分含量高、热值低和密度低等不利于单独热解的问题。

热解温度对低阶煤热解水中挥发酚的影响_白效言

0引言
中国低阶煤储量丰富，约占中国煤炭资源总量 55% 。褐煤等低阶煤在中国煤炭和能源供给中所占比例呈上升趋势。随着勘探技术的发展，低阶煤的资源量和探明储量将不断增加，分布区域也逐步扩大［1 － 2］。新疆、陕西等地低阶煤含油率较高，若多用于燃烧，其自身较高的挥发分优势得不到充分发挥。
低阶煤热解后能够产生半焦、煤气、焦油。低温煤焦油可加氢生产汽油、柴油，半焦和煤气也适合往下游发展形成以热解为龙头的多联产产业链，是一条科学合理的加工利用途径［3 － 6］。低阶煤热解过程中会产生复杂的有机化合物和一定的水，在焦油和水分离后，一部分酚类、砒啶类、氰化物等化合物进入水中，此类化合物在水中具有极高的毒性且难以降解，导致水质成分复杂且难以处理［7 － 9］。挥发酚作为水
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1. 3 煤质分析试验选取 5 种典型低阶煤煤样，对入炉煤样进
行工业分析和元素分析，结果见表 2。
煤样
1号 2号 3号 4号 5号
Mt
18. 0 20. 2 19. 7 38. 6 62. 0
工业分析 /%
酚的生成主要受煤质本身和工艺条件的影响，而工艺条件主要是热解温度［13 － 14］。从煤本身的大分子结构分析，酚类很可能是由各种煤中含氧结构
白效言：热解温度对低阶煤热解水中挥发酚的影响
图 2 总水中挥发酚质量浓度及 1 kg 煤热解进入水中的挥发酚总量
形成，不同结构的含氧官能团转化形式不同，因此煤中氧含量与酚类化合物的形成有很大关系。所选用的几种煤全水、灰分等不同，为了具有可比性，因此均以干燥无灰基为基准，分别计算单位质量干燥无灰基煤样所产生水中的挥发酚（挥发酚产率以 Fdaf 表示）。煤中氧含量和水中挥发酚产率的关系如图 3 所示。从图 3 中可以发现，氧含量最低的 3 号，其热解水中挥发酚产率最高，5 种低阶煤的氧含量分别是 4 号＞ 5 号＞ 2 号＞ 1 号＞ 3 号，水中挥发酚产率为 3 号＞ 5 号＞ 1 号＞ 4 号＞ 2 号，二者并不呈现很好的相关性，因此不能只以氧含量多少来推测单位质量煤样热解时水中挥发酚的含量和产率，还应结合氧元素在煤中的结合形式来分析。

低阶煤低温氧化过程热力学规律的研究

比，者的热值及热力学规律基本相同；阶煤经三次低温氧化反应过程，中二、次氧化反应的二低其三
反应热与第一次相比显著降低．关键词低阶煤，结热，温氧化凝低
‘ 中图分类号Ｔ３．Ｑ５１１
度降到实验温度，实验温度下恒温２０ｍｉ，后在４ｎ然
热、结热和蒸发热等热力学规律及其之间的关系凝
尚未见文献报道．阶煤由于有高挥发分和较多的低
高活性组分，具有较高的反应活性，其因此对低阶煤
０引言
煤的低温氧化使得煤的发热量显著减少、煤块强度变低等，在氧化反应中产生的热大于放出的煤热，导致煤的自燃．因此，关煤低温氧化过程的研有究是煤化学领域的重要课题．的低温氧化是一个煤
的升温速率（升到１Ｏ℃ ）３以及相同的降温速率到实
１）助教；）教授，苏工业学院化工系，１０６江苏常州；）教授，国怀俄明大学化工系，２７ —２５国怀俄明２江２３１３美８０１３９美收稿日期：０７０—９修回日期：０７０ —０律．
热）完成凝结热以及蒸发热的实验．阶煤低温氧，低化过程的反应热及蒸发热的测定方法：在湿氮气与
下凝结热及蒸发热测定条件下相同的煤样量、同相

不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为

不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为刘钦甫;徐占杰;崔晓南;郑启明【摘要】采用热重-红外-质谱联用技术(TG-IR-MS),对4种不同煤化程度的煤进行热解实验,实时记录了煤在30 ～1 100℃,以10℃/min升温速率、氦气气氛下热解过程中的质量变化和生成气体成分.研究结果表明:随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出氮化物,如HCN,NH3等.不同煤化程度的煤具有不同的N释放行为.气煤、焦煤、1/3焦煤等主要以NH3与HCN两种形式释放,无烟煤热解时主要是以NH3形式释放.煤热解释放的HCN和NH3来源于不同的氮.HCN可能主要来源于煤分子边缘的五元环吡咯氮和六元环吡啶氮,而NH3主要来源于煤分子内部的季氮.NH3的释放经历了2个阶段:低温(550℃)阶段为煤中挥发分的初级热解产物;高温(750 ～850℃)阶段为煤中挥发分的二次热解产物.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2015(040)002【总页数】6页(P450-455)【关键词】煤阶;热解;氮化物;热重-红外-质谱联用技术【作者】刘钦甫;徐占杰;崔晓南;郑启明【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;河南工程学院资源与环境工程系,河南郑州451191【正文语种】中文【中图分类】P57;TQ530刘钦甫，徐占杰，崔晓南，等．不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为［J］．煤炭学报，2015，40(2): 450－455．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2014．0320Liu Qinfu，Xu Zhanjie，Cui Xiaonan，et al．Release behavior of nitrogenin different rank coals during pyrolysis［J］．Journal of China Coal Society，2015，40(2): 450－455．doi: 10．13225/j．cnki．jccs．2014．0320氮是煤中的一种常量元素，主要以有机化合态存在，部分以NH+4固定在煤中矿物晶格中，氮含量与煤化程度和煤形成的时代密切相关［1－3］。

低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程的机理研究

Ｕｌｉｔｎｌｓｓ，ｄｔｍａｅａａｙｉａＣＨＯＮＳ
７．２２３１．６０７０９９２．３６７．７．２
显著减少、煤块强度变低，在氧化反应产生的热大煤
于放出的热，最终导致煤的自燃．阶煤由于具有高低
０２ｏｅ．
寝２低阶煤低温氯化的实验结果
充氮气封存，煤质分析见表１．
氧化反应的级数为一级，Ｏ为氧的反应速率，：ｒ。则
＊国家自然科学基金资助项目（０１００．９４０１）１教｝）副教授｝）博士、授，苏工业学院化工系，１０６江苏常州Ｉ）教授，江师范学院科技开发中心，２０８广东湛江；）教）助３４教江２３１２湛５４４５
授，美国怀俄明大学化工系，２７ —２５美国怀俄明８０１３９收稿日期ｔ０５１—２修回日期：０５１— １２０ —０１｝２０ —２３
维普资讯
第２期
薛冰等
低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程的机理研究
氧化研究的文献报道．国外文献报道了采用各类
ｃｌｒｔｒ研究煤的低温氧化过程，将ｐｌａｏｉｅｍｅ但ｕｓｅ
０２‘ ｍｉ温度降到实验温度，．Ｃ／ｎ将在实验温度下恒
温２０ｍｉ然后关闭氮气阀门，时通人干燥的氧４ｎ，同气，曲线回到基线，闭空气阀门，待关同时开通氮气，

煤热解调研报告

煤热解调研报告梁欢一、煤热解概述煤的热解也称为煤的干馏或热分解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，煤在不同的温度下发生一系列的物理变化和化学反应的复杂过程。

煤热解的结果是生成气体（煤气）、液体（焦油）、固体（半焦或焦炭）等产品，尤其是低阶煤热解能得到高产率的焦油和煤气。

焦油经加氢可制取汽油、柴油和喷气燃料，是石油的代用品，而且是石油所不能完全替代的化工原料。

煤气是使用方便的燃料，可成为天然气的代用品，另外还可用于化工合成。

半焦既是优质的无烟燃料，也是优质的铁合金用焦、气化原料、吸附材料。

用热解的方法生产洁净或改质的燃料，既可减少燃煤造成的环境污染，又能充分利用煤中所含的较高经济价值的化合物，具有保护环境、节能和合理利用煤资源的广泛意义。

总之，热解能提供市场所需的多种煤基产品，是洁净、高效地综合利用低阶煤资源提高煤炭产品的附加值的有效途径。

各国都开发了具有各自特色的煤炭热解工艺技术。

1.热解工艺分类：煤热解工艺按照不同的工艺特征有多种分类方法。

按气氛分为惰性气氛热解（不加催化剂），加氢热解和催化加氢热解。

按热解温度分为低温热解即温和热解（500 ～650 ℃）、中温热解（650 ～800 ℃）、高温热解（900 ～1000 ℃）和超高温热解（＞1200 ℃）。

按加热速度分为慢速（3 ～5 ℃／min）、中速（5 ～100 ℃／s）、快速（500 ～105℃／s）热解和闪裂解（＞106℃／ s）。

按加热方式分为外热式、内热式和内外并热式热解。

根据热载体的类型分为固体热载体、气体热载体和固－气热载体热解。

根据煤料在反应器内的密集程度分为密相床和稀相床两类。

依固体物料的运行状态分为固定床、流化床、气流床，滚动床。

依反应器内压强分为常压和加压两类。

煤热解工艺的选择取决于对产品的要求，并综合考虑煤质特点、设备制造、工艺控制技术水平以及最终的经济效益。

慢速热解如煤的炼焦过程，其热解目的是获得最大产率的固体产品－焦炭；而中速、快速和闪速热解包括加氢热解的主要目的是获得最大产率的挥发产品－焦油或煤气等化工原料，从而达到通过煤的热解将煤定向转化的目的。

我国低阶煤热解提质技术进展

我国低阶煤热解提质技术进展低阶煤是指煤化程度比较低的煤( 一般干燥无灰基挥发分＞20%) ，主要分为褐煤和低煤化程度的烟煤。

褐煤包括褐煤一号( 年轻褐煤) 和褐煤二号( 年老褐煤) 2类，约占我国煤炭探明保有资源量的13%，主要分布于内蒙古东部和云南，少量分布于黑龙江辽宁山东吉林和广西等地区，近年发现新疆等区域亦赋存褐煤。

低煤化程度的烟煤包括长焰煤、不黏煤和弱黏煤，约占我国煤炭探明保有资源量的33%，主要分布于陕西、内蒙古西部和新疆，其次为山西、宁夏、甘肃、辽宁、黑龙江等地区，吉林、山东和广西等地区少量赋存。

褐煤全水分高达20%～60%，收到基低位发热量一般为11．71～16．73MJ/kg 。

由于高水分，高含氧量，低发热量，再加上褐煤易风化和自燃的特性，其不适合远距离输送，应用受到很大限制。

低煤化程度的烟煤原煤灰分一般低于15%，含硫量低于1% 鄂尔多斯盆地不黏煤和弱黏煤为特低硫-低硫特低灰-低灰煤。

国家能源科技十二五规划将褐煤/低阶煤提质改性技术和中低温煤焦油制清洁燃料及化学品关键技术列为重大技术研究计划，研究具有自主知识产权的、适应性广的褐煤/低阶煤提质改性技术与工艺，针对中低温干馏焦油开发提取化学品及加氢制清洁燃料先进技术，低阶煤热解提质迎来了一次良好的发展机遇。

1 热解提质技术发展历程(1) 我国煤热解技术的自主研究和开发始于20世纪50年代，北京石油学院( 现为中国石油大学)、上海电业局研究人员开发了流化床快速热解工艺并进行10t/d规模的中试; 大连工学院( 现为大连工工大学) 聂恒锐等人研究开发了辐射炉快速热解工艺并于1979年建立了15t/d规模的工业示范厂; 大连理工大学郭树才等人研究开发了煤固体热载体快速热解技术，并于1990年在平庄建设了5．5万t/a工业性试验装置，1992年8月初投煤产气成功; 煤炭科学研究总院北京煤化学研究所( 现为煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院) 研究开发了多段回转炉温和气化工艺，并于上世纪90年代建立了60t/d工业示范装置，完成了工业性试验后续国内又涌现出的代表性工艺有浙江大学循环流化床煤分级转化多联产技术、北京柯林斯达科技发展有限公司带式炉改性提质技术、北京国电富通科技发展有限责任公司国富炉工艺。

煤热解和低阶煤热解

煤热解和低阶煤热解
煤热解，也被称为煤的干馏或热分解，是一种在隔绝空气的条件下对煤进行加热的复杂过程。

在这个过程中，煤会在不同的温度下经历一系列的物理变化和化学反应。

煤热解的结果是生成煤气、焦油、焦炭等产品。

焦油可以进一步加工成汽油、柴油和喷气燃料等石油替代品，而煤气则是一种方便使用的燃料，可以作为天然气的替代品。

低阶煤热解是煤热解的一种特殊情况，主要针对的是低阶煤，如褐煤和次烟煤等。

这些煤种资源丰富，具有挥发分高、反应活性高的特点。

低阶煤热解的主要目的是获取煤中的高附加值的油气成分以及高碳含量的半焦产品，实现低阶煤的分级利用，提高能源利用效率和经济价值。

低阶煤热解后的半焦化学性质稳定，适合于长距离运输，同时热值较高、S、N含量较低，相比于直接燃煤更加高效清洁。

煤热解和低阶煤热解在技术和应用上也有所不同。

煤热解技术经过100多年的发展，已经形成了适用于不同煤种及目标产品的高温热解（炼焦）及中低温热解技术。

而低阶煤由于其特殊的煤质结构，适宜进行中低温热解。

目前，国内已经开发出了多种低阶煤热解技术，如内热式直立炉热解工艺等。

总的来说，煤热解和低阶煤热解都是煤炭资源利用的重要手段，但低阶煤热解更注重于获取高附加值的化工原料和清洁燃料，实现低阶煤的高效清洁利用。

某公司煤炭分质分级利用浅析

99煤炭分质分级利用是一种高效清洁的低阶煤转化方式，主要是将煤炭通过中低温干馏进行热解，取出其中的挥发份，包括煤气与煤焦油，剩余半焦再利用的一种煤炭应用理念。

为拓展某公司煤炭分质分级，通过采用低阶煤热解拔头，将产生的氢气作为氢源用于目前已有的涉氢化工技术路线中，同时低温焦油可以提取酚类、烷烃、芳烃和焦油蜡等实现该公司自有煤炭资源的综合高效利用，开展该公司煤炭分质分级利用研究，首先对该公司各矿区煤炭基本情况进行摸排，收集该公司各矿区现有数据，并进行整理。

同时，借助当地大学重点实验室资源，开展分质分级利用初步研究：1 某公司煤炭基本情况1.1 分布情况某公司现有矿井主要分布在三个矿区，煤炭总产量在6000万吨左右。

其中A矿区绝大部分为不粘煤，少量的1/3焦煤；B矿区有无烟煤、焦煤、肥、廋、贫煤、气煤、1/3焦7个煤种，目前仅有无烟煤分公司开采无烟煤，其他关停。

C矿区89％为1/3焦煤、还有少量肥煤、气肥煤、气煤，目前停产。

（见表1）。

1.2 主要特点及用途目前，该公司无烟煤、焦煤、肥、廋、贫煤、气煤、不粘煤、气肥煤、1/3焦煤9个煤种中，只有不粘煤、无烟煤和1/3焦煤正常生产。

不粘煤：不粘煤是该公司目前主要煤种，主要分布在A矿区各个矿井，矿井1和矿井2煤矿产量最大，年产量约为2200万吨，剩余矿区产量约为3050万吨。

该煤种挥发份在29-37%，灰分在18-26%。

其中，性价比较高的大中块占公司总量的4.6%，主要是区内及周边地区民用；末煤（含粒煤及小块）主要用于内部煤化工和区内电厂。

1/3焦煤：1/3焦煤集中在A矿区矿井9、矿井10两矿，2019年总产量为380万吨，其中矿井10为320万吨；矿井9为60万吨，2020年矿井9计划产能120万吨。

由于两矿生产的1/3焦煤受洗选成本高、个别煤层硫分高达3%、炼焦市场需求不旺等因素影响，目前生产的1/3焦煤主要以动力煤销售，部分供当地焦某公司煤炭分质分级利用浅析王生金国家能源集团宁夏煤业公司煤制油化工建设指挥部宁夏灵武 751400摘要：煤炭分质分级利用是一种高效清洁的低阶煤转化方式,主要是将煤炭通过中低温干馏进行热解，取出其中的挥发份，包括煤气与煤焦油，剩余半焦再利用的一种煤炭应用理念。

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势随着能源需求的日益增长和环保要求的提高，我国低阶煤热解提质技术的研究也日益受到重视。

低阶煤是指挥发分低于20%的煤，这种煤资源储量丰富，但其利用率较低，在能源开发中的占比不高。

然而，低阶煤热解提质技术的研究可以使低阶煤变得更具价值，提高能源的利用效率。

目前，我国低阶煤热解提质技术研究中存在一些主要问题，其中最主要的问题是技术附加值不高、设备成本较高，并且产物收益率不够理想。

这些问题在一定程度上限制了低阶煤热解技术的应用和推广。

未来，我国低阶煤热解提质技术的发展趋势主要体现在技术的全面升级和绿色发展方向。

在技术升级方面，新型低阶煤热解技术的研发将成为关键。

例如，火成岩热解技术、化学循环煤气化技术和电化学热解技术等，这些新型技术大大提高了低阶煤热解的附加值和产物收益率，有望取代传统低温干馏的工艺路线，成为主流技术。

绿色发展也成为未来低阶煤热解技术发展趋势的重要方向。

工业污染和环境污染问题已经受到社会的广泛关注，因此低阶煤热解技术的发展应当注重环保和可持续性。

例如，在低温干馏技术中，需要开发高效的沼气利用系统、将多余的有害气体转化为对环境无害的物质等。

此外，开发低排放、低耗能产品也成为未来低阶煤热解技术的发展目标。

为促进我国低阶煤热解提质技术的快速发展，政府可以出台一系列政策提供支持和引导，例如加大低阶煤热解技术研究经费投入，鼓励技术创新和成果转化，引导企业开展技术合作等。

与此同时，加快科研和工程示范的推广应当成为未来低阶煤热解技术发展的重点。

将可行的技术尽快落地，向市场推广，这既有利于推动技术创新，也有利于提高我国能源的利用效率和减少环境污染。

综上所述，我国低阶煤热解提质技术研究现状虽然存在一定的问题，但未来发展趋势仍然值得期待。

随着科技的不断发展，低阶煤热解技术的附加值将会越来越高，产物收益率也将会更高。

政府应当及时出台相应的支持政策，推动低阶煤热解提质技术的快速发展，以提高我国能源的利用效率和促进经济绿色发展。

低阶煤低温干馏工艺及兰炭应用的研究

基团, 官能团、侧链长而多, 芳香核的环数较少, 规则部分
小, 且具有高水分、高灰分、易燃易碎、发热量低、不易长途
运输等特点, 且低阶煤中元素种类巨多, 因此, 对于低阶煤的
低温干馏技术工艺一直是煤化工领域研究的热点 [1-3] 。以低阶
煤为原料、采用低温干馏技术生产的固体产品叫半焦 ( 俗称
chain and improved the way of deep processing and utilization of products. The technology of semi - coke plant from the
structure and characteristics of carbonization furnace, raw coal screening and semi - coke screening, gas purification and
阶煤的一次热解产物在二次热解过程中也会发生二次热解; 其
次, 低阶煤的游离相进行热解, 游离相在一定温度下释放出内
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积及较大的孔隙率等优异的特征。目前, 兰炭主要应用于电
石、冶金、化肥造气等行业, 兰炭具有合适的挥发份及电阻
率, 与石灰反应生成电石; 随着兰炭产量的提升及市场需求的
限公司设计研发的 SH 系列内热式直立炭化炉 [4-5] , SH 系列炉
型在陕西、新疆和内蒙等地区应用率在 60% 以上。
SH 系列直立炭化炉主要分为三段, 从上到下为干燥段、
干馏段、冷却段 [6] 。原煤从上料系统输送到 SH 系列直立炭化
炉的大煤仓, 依次经过电液动平板闸阀及中间煤仓, 在炭化炉

低挥发分煤低NO_X燃烧技术研究与开发

ＴｅｈｏｏｙｆｒＬｏ —Ｖｏａｉａｃｎｌｇｏｗ — ｌｔｌＣｏｌｅ
ＬＵＫｊｎ，ＵＪＫＮｉｇ— ａＦＩｕＳＮＲｉ，ＵｈｏｅｇＩｅ— ｕＸｉ，ＯＧＬｎｊｎ，Ｅｎ，ＵｕＳＮＳａ —ｚｎｅＪ
贫煤
％％％６．８１３．５
用也最普遍，Ｏ脱出效率达１％～０４６；Ｎ５３％Ｅ低－Ｊ
Ｎ烧器基于空气分级原理设计，类较多，Ｏ燃种如ＰＰｌｔｎＭｉｉｕ型直流式低ＮＭ（ｏｌｉｎｍｍ）ｕｏＯ燃烧器和双调风低Ｎ烧器等，中水平浓淡风煤粉燃烧器Ｏ燃其是一种最具代表性的新型低Ｎ粉燃烧器ＪＯ煤。目前外国正在开发的低Ｎ烧技术可以控制ＮＯ燃Ｏ生成量在２０ｍｇＮ右。国内自主研发的新０／ｍ左型低Ｎ烧技术在控制ＮＯ燃Ｏ排放水平上已经达到国际先进水平。如哈尔滨工业大学的“ 包粉 ” 风系列低ＮＯ浓淡燃烧器及上海理工大学的双通道浓
加，制燃煤电站Ｎ放至关重要。本文介绍目前国内燃煤电站主要采用的低Ｎ控Ｏ排Ｏ燃烧技术，重
点通过低挥发分贫煤燃烧过程Ｎ放特性的实验研究，出新一代立体分级低氮燃烧技术，以Ｏ释提可有效降低燃贫煤锅炉Ｎ放。Ｏ排
产生ＮＯ主要为燃料型Ｎ其中燃煤电站排放的Ｏ，

煤热解反应过程及影响因素

煤热解反应过程及影响因素煤热解是指将煤在高温条件下分解成气体、液体和固体产物的反应过程，是煤基化工的重要环节之一。

煤热解反应过程复杂，受到多种因素的影响，包括煤的性质、热解条件、反应动力学等。

本文将重点讨论煤热解的反应过程及影响因素。

一、煤热解反应过程在高温条件下，煤分子会发生热解反应，产生气体、液体和固体产物。

一般来说，煤热解反应包括两个阶段，即挥发分释放和残炭生成。

1. 挥发分释放：当煤在高温条件下加热至一定温度时，煤中的挥发分会逐渐释放出来，主要包括水蒸气、气态烃类和焦油等。

这些挥发分的释放是热解反应的重要过程，其释放特性对煤热解的产物分布和产率有重要影响。

2. 残炭生成：随着挥发分的释放，煤的残炭含量逐渐增加。

残炭的生成是煤热解的另一个重要过程，其性质和结构对煤热解产品的质量和产率具有重要影响。

煤热解反应是一个复杂的化学过程，还涉及到气相和固相的传质和传热等过程。

煤的热解产物包括气体（如CO、H2等）、液体（如焦油等）和固体（如焦炭等），它们的生成受到多种因素的影响。

二、煤热解影响因素1. 煤的性质：煤的性质对煤热解反应具有重要影响。

不同种类和不同品位的煤在热解时产物分布和产率均有所不同。

煤的焦炭含量、灰份含量、硫含量等均会影响煤热解的产物生成。

2. 热解条件：热解温度、加热速率、反应压力等也是影响煤热解反应的重要因素。

通常情况下，提高热解温度和加热速率有利于提高气态产物的生成率，但也会增加固态残炭的生成。

3. 催化剂：在煤热解过程中添加一定的催化剂，可以促进煤的热解反应，提高产物的质量和产率。

常用的煤热解催化剂包括铁、钼、锌等金属催化剂，它们能够促进煤热解反应，改善产物分布。

4. 反应动力学：煤热解反应的速率受到反应动力学因素的影响。

了解煤热解反应的动力学规律，可以为煤热解工艺的优化提供理论依据。

5. 反应介质：反应介质对煤热解反应也有重要影响。

不同介质中煤的热解产物分布和产率也会有所不同。

探究低阶煤热解半焦规模化利用

煤、缺油、少气”的能源结构下，逐步采用先进的煤化工技术取代部分传统的石油化工和天然气化工，符合煤炭资源优化利用的趋势。

热解半焦是以挥发分含量较高的低阶煤为原料采用中低温热解(500～800 ℃)，得到的除热解煤气和煤焦油外的固体产品。

按照热解温度的差别，低阶煤热解半焦可分为低温半焦(500～600 ℃)、中温半焦(700～800 ℃)。

参照煤质分析方法，对以神府煤田盛产的优质侏罗纪低阶烟煤粉煤(0～30 mm)为原料和采用回转热解提质工艺生产的低温半焦进行分析，结果见表1。

通过对回转热解提质工艺生产的低温半焦品进行全面检测与分析后得出，热解半焦可划归为低阶煤中低温干馏制得半焦类产品，不仅具有低阶煤半焦的品质、特征，同时具有无烟煤固定碳含量高、挥发分低等特点。

和低阶粉煤相比，热解半焦的挥发分约减少65%，固定碳约升高34%。

其中，挥发分含量(11.52%)远低于褐煤(>40%)，固定碳含量(82.33%)略小于无烟煤。

同时，热解提质过程中氮、硫等物质大量较少。

因此，热解半焦适宜作为燃料。

和传统焦炭相比，热解半焦的特点是挥发分含量高，孔隙率大，机械强度低，而与一氧化碳、蒸汽或氧具有更强的反应活性，因而热解半焦还可以代替焦炭，作为原料广泛应用于化工领域，如电石生产、化肥造气和冶炼等。

在生产化肥和电石等高耗的产业中，热解半焦的应用效果甚至更优。

2 低阶煤热解半焦的利用目前，半焦类产品以内热式直立炉工艺为主，原料多采用块煤(30～80 mm)，产能集中在陕西、山西、内蒙、宁夏及新疆等地。

0 引言据《BP 世界能源统计年鉴2020》数据显示，2019我国煤炭产量占全球总产量的47.3%、煤炭消费量占全球总消费量的51.7%，同比2018年分别增长了1.6%和1.4%。

《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》、《煤炭清洁高效利用行动计划(2015—2020年)》《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》等明确加强开展低阶煤分质利用研究，支持中低温热解制气、制油为主要产品路线的煤炭分质分级多联产技术稳步推进、创新发展。

低阶煤热解提质技术

度，增加煤气量和焦油中的杂质。因此，需要根据煤种和实际情况，调
整升温速度。
03
改进进料方式
传统的固定床或流化床进料方式可能会造成低阶煤热解的不均匀。采用
一些先进的进料方式，如脉冲进料等，可以改善这一问题。
设备改进建议
选用高效热解炉
高效热解炉可以提供更高的热效率，提高低阶煤的转化率和产品收率。同时，需要针对不同的煤种和实际情况，选用适合的热解炉。
原材料及消耗量
低阶煤
原料，根据工艺需求确定用量。
燃料
加热器用，根据工艺需求确定用量。
电
设备运行所需，根据设备功率确定用量。
04
CATALOGUE
低阶煤热解提质技术试验及数据分析
试验方案及操作步骤
选取低阶煤样品
热解装置设计
选择具有代表性的低阶煤样品，确保煤质稳定且无其他杂质。
设计热解装置，包括加热系统、样品支架、温度控制系统等，确保能够准确控制加热速度和温度。
数据处理
通过数据处理软件，对数据进行进一步处理和分析，如绘制图表、计算相关指标等。
试验结果与结论
结果分析
根据收集到的数据，分析低阶煤在热解过程中的变化规律，以及不同操作条件对热解产物的影响。
结论总结
根据试验结果，得出低阶煤热解提质技术的最佳操作条件和方法，以及该技术在改善低阶煤利用方面的优势和局限性。
智能化和自动化技术的应用将改变低阶煤热解提质技术的传统生产模式。
技术创新将推动低阶煤热解提质技术的效率和环保性能不断提升。
技术研究方向及重点
针对低阶煤热解提质的反应机制和动力学过程进行深入研究，探索提高热解效率的途径。
研发新型高效的低阶煤热解工艺和设备，提高生产效率和能源利用率。

煤的热失重曲线

煤的热失重曲线分析煤，作为地球上最丰富的化石燃料之一，其热性能的研究对于能源利用、环境保护等具有重要意义。

其中，煤的热失重曲线是一种重要的研究手段，它能够反映煤在受热过程中的质量变化情况，从而揭示煤的热稳定性、燃烧特性以及气体生成特性等重要信息。

一、热失重曲线的基本概念热失重曲线，又称为TG曲线，是指样品在恒定升温条件下，随着温度的升高，样品的质量随时间或温度的变化关系曲线。

在煤的热解过程中，由于挥发分的逸出和有机质的分解，煤的质量会逐渐减少，这种质量的变化可以通过热失重曲线来表征。

二、煤的热失重曲线分析煤的热失重曲线通常可以分为几个阶段：预热阶段、挥发分析出阶段、半焦氧化阶段和矿物质分解阶段。

1. 预热阶段：在这个阶段，煤的温度较低，主要发生的是物理吸附和脱附作用，对煤的质量影响不大，因此TG曲线基本保持平直。

2. 挥发分析出阶段：当温度升高到一定程度时，煤中的挥发分会开始析出，导致煤的质量显著减少，TG曲线出现明显的下降趋势。

这个阶段的TG曲线斜率可以反映出煤的挥发分含量和热稳定性。

3. 半焦氧化阶段：随着温度的进一步升高，煤中的有机质开始分解，形成半焦。

在这个阶段，虽然煤的质量仍在减少，但由于半焦的生成，TG曲线的下降趋势会减缓。

4. 矿物质分解阶段：在更高的温度下，煤中的矿物质也会开始分解，释放出一些无机物，如二氧化硅、氧化铝等，这些无机物的质量损失会在TG曲线上表现为一个小的峰值。

三、煤的热失重曲线的应用煤的热失重曲线不仅可以用来研究煤的热解行为，还可以用于预测煤的燃烧性能、气化性能以及环保性能等。

例如，通过分析煤的热失重曲线，我们可以预测煤在燃烧过程中的热量释放情况，这对于锅炉的设计和运行具有重要的指导意义。

此外，煤的热失重曲线还可以提供关于煤中矿物质含量的信息，这对于评估煤的环保性能，如硫排放量、灰熔点等也是非常有用的。

四、总结总的来说，煤的热失重曲线是研究煤的热性能的重要工具，它可以为我们提供大量的有价值的信息。