褐煤低温干馏(热解)加工的生产工艺介绍
一、
褐煤低温干馏（热解）加工的生产工艺介绍
3.1
低温煤干馏（热解）加工的主要工艺
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(900一l000℃)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)热解和闪裂僻(>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、气体热载体和固一气热载体热解。
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。
而且煤热解工艺的选择取决于对目标产品的要求，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。
表3—1 目标产品与相应的工艺条件
上表列出了目标产品与一般所相应采用的热解温度、加热速度、加热方式和挥发物的导出及冷却速率等工艺条件。
到目前为止，国内外研究开发出了多种各具特色的煤热解工艺方法，有的处于试验室研究阶段，有的进入中试实验阶段，也有的达到了工业化生产阶段如鲁奇～鲁尔煤气公司法、COED 法、Toscoal法等。下面将其中的典型热解方法加以介绍。
3.1.1国外低温煤干馏的加工工艺
(一)鲁奇～鲁尔煤气公司法(Lurgi Ruhrgas)
1．工艺简介
该法是由Lurgi
GmbH公司(联邦德国)和Ruhrgas AG公司(美国)开发研究的。
其工艺流程为粒度小于5mm的煤粉与焦炭热载体混合之后，在重力移动床直立反应器中进行干馏。
产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统，循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热，并与废气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为26～32MJ／m3的煤气、半焦以及煤基原油，后者是焦油产品经过加氢制得。
2．开发应用状况
此工艺过程在日处理能力12t煤的装置上已经掌握，并建立了日处理250t煤的试验装置以及日处理800t煤的工业装置。
(二)COED法
1．工艺简介
该工艺由美国FMC和OCR联合开发，采用低压、多段、流化床煤干馏工艺流程。
平均粒度为0.2mm的原料，顺序通过四个串联的反应器，其中第一级反应器起煤的干燥和预热的作用，在最后一级反应器中，用水蒸气和氧的混合物对中间反应器中产生的半焦进行部分气化。气化产生的煤气作为热解反应器和干燥器的热载体和流化介质。借助于固相和气相逆流流动，使反应区根据煤脱气程度的要求提高温度，有力地控制热解过程的进行。热解在压力35～70kPa下进行。最终产品为半焦、中热值(15－18MJ／m3)煤气以及煤基原油，后者是用热解液体产品在压力17－21MPa下催化(Ni-Mo)加氢制得的。
2．开发应用状况
该工艺已有日处理能力36t煤的中间装置，并附有油加工设备。
(三)CSIRO工艺
1．工艺简介
澳大利亚的CSIRO于20世纪70年代中期开始研究用快速热解煤的方法以获取液体燃料，先后建立了lg／h，100g／h，20kg／h三种不同规模的试验装置，对多种烟煤、次烟煤、褐煤进行了热解试验。该工艺采用氮气流化的沙子床为反应器，将细粉碎的煤粒（<0.2mm）用氮气喷入反应器的沙子床中，加热速度约为104℃／s，热解反应的主要过程约在ls内完成。另外对热解焦油也进行了结构分析，并用几种不同类型的反应器进行了焦油加氢处理的研究。
2．开发应用状况
近期在试验室开发具有最大液体产率的工艺方法，并建成23kg／h处理煤、用空气或本工艺的循环气作为流化介质进行干馏的中试厂。
（四）Garrentt法（西方研究公司热解法）
1、工艺简介
Garrett法是美国西方研究公司研究开发的。粉碎至0.1mm的煤粉，在常压气流床反应器中进行热解。
该工艺是为生产液体和气体燃料以及适于作动力锅炉的燃料设计的，其依据是短停留时间快速干馏能获得较高的焦油产率。
热载体是用经空气加热的自产循环半焦。热解在几分之一秒内发生，停留时间小于2s，因而挥发物二次裂解最小，液体产率高。在577℃，焦油产率高达35％（质量）。在气流床反应器中，流化介质是利用炭化后的煤气，经分离出热解半焦和液体产品之后返回到循环系统中。
液体产品加氢制成煤基原油。此外还得到半焦和发热量22～24MJ/m3的中热值煤气。
2、开发应用状况
此工艺已建成日处理3.6t煤的中间装置并在宽范围条件下进行条件实验。
（五）Toscoal法
1、工艺介绍
Toscoal方法是美国油页岩公司（Oil shale corp）和Rocky Flasts研究中心开发的。预先制备并预热的煤送入回转炉中，在此与赤热的瓷球热载体接触而发生热解。
热解产品引至气体净化和碳氢化合物回收系统。瓷球与半焦在机械分离器中分离后，用一部分自产干馏煤气燃烧的热量直接加热，然后作为循环固体热载体再回到回转炉中。加热瓷球之后的废气用于煤的预热。工艺的产品为半焦、油和热值为22MJ/m3的煤气。
2、开发应用情况
此工艺已在1976年建成的日处理25t煤的中间装置上实验成功，1982年兴建日处理能力
6.6万吨煤的工业装置。
(六)日本的煤炭快速热解法
1．工艺简介
该方法是将煤的气化和热解结合在一起的独具特色的热解技术。它可以从高挥发分原料煤中
最大限度地获得气态(煤气)和液态(焦油和苯类)产品。
原料煤经干燥，并被磨细到有80％小于0.074mm，用氮气或热解产生的气体密相输送，经加料器喷入反应器的热解段。然后被来自下段半焦化产生的高温气体快速加热，在600～950℃和0.3MPa下，于几秒内快速热解，产生气态和液态产物以及固体半焦。在热解段内，气态与固态产物同时向上流动。固体半焦经高温旋风分离器从气体中分离出来后，一部分返回反应器的气化段与氧气和水蒸气在1500～1650℃和0.3 MPa下发生气化反应，而为上段的热解反应提供热源；其余半焦经换热器回收余热后，作为固体半焦产品。从高温旋风分离器出来的高温气体中含有气态和液态产物，经过一个间接式换热器回收余热，然后再经过脱苯、脱硫、脱氨以及其它净化处理后，作为气态产品。间接式换热器采用油作为换热介质，从煤气中回收的余热用来产生蒸汽。煤气冷却过程中产生的焦油和净化过程中产生的苯类作为主要液态产品。
2、开发应用情况
先建了7t/d的工艺开发实验装置，后于1996年设计了原料煤处理能力为100t/d的中试装置，1999年～2000年建成并投入试运转和实验运行。
3.1.2国内低温煤干馏的加工工艺
(一)大连理工大学固体热载体干馏新技术
1．工艺简介
大连理工大学郭树才等人开发的固体热载体干馏新技术主要实验装置有混合器、反应槽、流化燃烧提升管、集合槽和焦油冷凝回收系统等。
原料煤粉碎干燥后加入原料槽。干馏产生的半焦为热载体，存于集合槽，煤和半焦按一定的焦煤比分别经给料器进入混合器。由于混合迅速而均匀，物料粒度小，高温的半焦将热量传给原料粒子，加热速度很快，煤即发生快速热分解。由于煤粒热解产生的挥发物引出很快，二次热解作用较轻，故新法干馏煤焦油产率较高。经混合器混匀的物料进入反应槽，在此完成干馏过程，析出干馏气态产物，即挥发产物。反应槽固态产物半焦经给料器进入燃烧器。半焦或加入的燃料与预热的空气进行燃烧，使半焦达到热载体规定的温度，在提升管中被提升到一级旋风分离器，半焦与烟气分离。热半焦自一级旋风分离器人集合槽，作为热载体循环。多余的半焦经排料槽作为干馏产物外送。烟气在二级旋风分离器除尘后外排。干馏气态产物自反应槽导出后，经过除尘器、空冷器和水冷器析出焦油和水。煤气经干燥脱去水分，在－30℃左右条件下进行冷冻，回收煤气中的汽油。净煤气经抽气机及计量后送出。2．开发应用状况
已完成多种油页岩、南宁褐煤、平庄褐煤和神府煤的10kg／h的试验室实验，在内蒙古平庄煤矿进行了能力为150t／d的褐煤固体热载体热解的工业性实验并建成5.5万t／a的工业示范厂。
（二）陕西神木县三江煤化工有限责任公司SJ低温干馏方炉
1、工艺简介
原料煤由上煤斗连续加入焦炉，经预热段进入干馏段，干馏段干馏温度为750℃±20℃，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧，干馏段下部焦炭落入水封槽冷却，然后排出。
荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔
洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在1500M3焦油池进行静置恒温加热和二次脱水，脱水后的焦油即为成品油。
SJ低温干馏方炉是神木县三江煤化工有限责任公司在鲁奇三段炉的基础上，总结了当地内热式直立方炉和SJ 复热式直立炭化炉的技术优点及生产实践经验，吸收了国内外有关炉型的长处，并根据榆、神、府、东胜煤田和大同矿区挥发份高、灰熔点低、含油率高的煤质特点而研制开发出的一种新型炉型。该炉型具有物料下降均匀、布料均匀、布气均匀、加热均匀等特点，真正实现了煤的低温干馏，同时，增大了焦炉的有效容积，提高了焦炉单位容积和单位截面的处理能力，干基原煤的焦油产率可达7%以上，增加了焦油的轻组份，提高了焦油的经济价值。
SJ低温干馏方炉分为干燥段、干馏段和冷却段三个部分。其主要工艺为：块煤通过煤仓布料器进入干馏室，实行了布料均匀；冷却后的煤炭进入炉底水封槽，采用拉焦盘和刮板机水封出焦，实现了物料下降均匀、出焦均匀；煤气和空气在文氏管内混合均匀喷入花墙内，经花墙孔喷出进入炉内燃烧，与循环冷却煤气及水封产生的水蒸汽混合成干馏用的热载体将煤块加热干馏。煤气由炉顶集气降伞引出进入冷却系统，实现了加热均匀和煤的低温干馏。
SJ低温干馏方炉在设备选型上采用煤气离心增压鼓风机，克服了普通离心风机密闭性能差、煤气和焦油泄露的问题。焦化废水在生产中消耗，实现了焦化废水的零排放。出焦系统采用投资少、劳动条件好的水捞焦方案，避免了由于煤气泄露造成的环境污染，大大改善了操作环境。刮板机出焦口设有烘干机，确保焦炭的水份控制在12%以下，提高了焦炭的加工性能，满足了用户的使用要求。在工艺流程上保持了SJ复热式直立炭化炉简单、紧凑、便于操作维护、利于防冻的优点。
2、开发应用情况
三江煤化工研究所是公司下设的科研单位，专门负责榆、神、府、东胜矿区煤转化的研究与成果推广工作，先后承担陕西省科委和榆林市科委的煤转化科研攻关项目，成功研制开发出SJ复热式直立炭化炉、SJ低温干馏方炉和优质长焰煤生产煤基木炭三种系列炉型，一套标准装置可形成年产焦炭6万吨、10万吨、20万吨的生产规模。在生产上达到集约化、规模化。近年来，仅在榆、神、府、东胜矿区采用本公司技术建成的3万吨、6万吨、10万吨SJ低温干馏方炉达210座，年生产焦炭约800多万吨、焦油80多万吨。
2006年3月12日，哈萨克斯坦共和国欧亚工业财团引进神木三江煤化公司的煤干馏生产线——SJ—Ⅲ型30万吨低温气燃式煤干馏炉，经过几个月的稳定试运行，正式达产达效。
3.2 低温煤干馏加工的工艺技术发展趋势
近年来研究开发的热解工艺注重能源的利用效率和产品的多用途利用。旨在获取高产率的焦油和BTX(苯、甲苯、二甲苯)等化工产品的热解工艺日益引起人们重视，因而加大了该类工艺的开发力度，热解规模趋向于大型化。等离子体，氙光管等尖端热解技术的研究也在不断深入和发展。
煤的低温干馏知识讲座
煤的低温干馏知识讲座 资源、环境和人口是当前困扰人类社会发展的三大问题，这三大问题与能源都有密切的关系。迄今为止，我国能源一直是以煤为主的多元化结构。 一次能源主要包括石油、天然气、煤、核电和水电，我国则以煤为主，煤占66.1%，石油24.6%，天然气2.5%，水电6.8%。所以中国形成了富煤少油缺气的能源格局。 1.1煤的形成 煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下，经过岁月漫长的煤化过程而形成的可燃矿物，属于化石燃料。占我国一次能源消费的66.1%;根据成煤植物的不同，煤可分为两大类，既腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中储量大，分布广。我们通常讲的煤都是腐植煤；后者起源于低等植物和浮游生物，储量很少。由于腐植煤在自然界中分布最广，储藏量最大，而且在煤炭利用和化学加工方面占有主要地位，我们炼焦用的煤都是腐植煤。 植物在整个成煤过程主要经过泥炭化作用和变质作用两个过程，不同的煤是不同的泥炭发展到不同变质阶段的产物。因此，煤的性质和煤的生产过程密切相关。 根据变质程度的高低，腐植煤依次分为褐煤、烟煤和无烟煤。烟煤是炼焦生产的主要用煤，随着变质程度的加深，烟煤又分为长焰煤、
气煤、肥煤、焦煤、廋煤和贫煤。总体上根据变质程度的不同，植物演变成煤大致经过植物、泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤五个阶段。 煤的低温干馏工业和干馏原理 一、煤的低温干馏概念 煤的低温干馏是除了煤的直接液化和间接液化意外，由煤制取清洁燃料的又一最为可行的技术路线。通过煤的低温干馏不仅可以获得洁净的液体和气体燃料，而且可以得到清洁的固体燃料及固体或液体化学品，同时从根本上实现了煤的分级和梯级深加工和利用，是发展循环经济和低碳经济的最佳技术途径之一。 二、焦化工业历史与革新 随着焦化工业的快速发展，中国也成为世界焦炭生产、消费及贸易大国。中国第一座机械化焦炉建于20世纪20年代，自50年代开始，自主设计，建设的焦炉成为产业发展的主流。陕北兰炭产业的起源可追述到上世纪八十年代中期，神府东胜煤矿开始建设，由于运输困难，煤炭加工利用的水平较低，为了提高煤的附加值，当地老百姓发明了堆烧生产兰炭的方法。由于生产工艺简单，投资小，产品应用领域广、价值高，因此，土法兰炭厂在本地得到了迅猛发展。但是，与此同时造成了严重的资源浪费和环境污染问题。上世纪九十年代中后期，通过技术改造和新工艺新方法的应用，陕北的土法兰炭生产逐渐被干馏炉炼焦工艺所取代，但由于兰炭生产企业分散、规模小、技
浅谈煤化工中的煤低温干馏
浅谈煤化工中的煤低温干馏 摘要：为了解决石油短缺问题，煤化工便产生了，煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。本文简单介绍了煤化学工业，综述了煤化工中的煤的低温干馏。 关键词：煤化工；低温干馏；半焦；影响因素 引言： 目前，化学工业中石油化工发展比较快，占据主导地位，煤化工的工业生产所占比重不大。因为目前石油还供过于求，价格低廉，但石油储量有限，总有一天要枯竭，按目前耗用速度，石油使用年限估计为几十年，而且那些开采容易，生产费用低的油田均已发现并在开采。在以后的年代里，石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方，开采费用也将大大提高，因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油，于是人们开始重视了煤化工。 1.煤化学工业的简介 煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业，简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等[1]。 2.煤的低温干馏 煤在隔热空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，成为煤干馏。按加热终温的不同，可分为三种：低温干馏、高温干馏、中温干馏。煤低温干馏过程仅是一个加热工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气即可制的煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化。低温干馏的气化或液化工艺过程简单，加工条件温和，投资少，生产成本底，煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤，适于低温干馏加工。褐煤半焦反应性好，适于作还原反应的煤料。半焦含硫比原煤低，低硫半焦燃料有利于环境保护。低阶煤无粘结性，有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。最佳热解温度均随煤阶降低而降低，低阶煤开始热解温度低[2]。 2.1低温干馏产品 煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。一般焦油产率为6-25%；半焦产率为50-70%；煤气产率为80-200m3/t。 2.2 半焦 低温干馏半焦的空隙率为30-50%，反应性和比电阻都比高温焦炭高得
国内外褐煤利用现状
电站锅炉掺烧褐煤结焦特性实验研究 中国电力工业自改革开放以来呈现迅猛发展的趋势，尤其近年来,我国电力工业发展迅速,燃煤电厂越来越多，火力电站的装机容量也越来越大,单机容量已经由70年代的以100～200MW为主力机组发展到了现在以300～600MW作为主力机组。预计到本世纪末,火力发电用煤量约占据原煤消耗的1/3，每年耗煤量达5亿5000万吨左右。尽管如此，燃煤发电仍然占据电力行业的主导地位，而且在未来可预见的时间内仍然难以根本扭转。 中国处于世界上最大的煤炭生产和消费国的地位，同时也是世界上唯一一个几乎以煤为主的能源消费大国。煤炭消耗约占我国一次能源消费总量的70%，而且其中50%左右的原煤应用于燃烧发电。根据中国电力企业联合会统计，2013年我国火电供电平均煤耗量为321克每千瓦时，燃煤发电的整体效率已经接近世界先进水平，但是随着我国燃煤发电装机容量及其年发电量的迅猛增长，呈现了以烟煤和无烟煤为主的动力煤储量逐年减少的现状，从而不得不面临优质煤炭资源难以满足我国国民经济长期而且稳定发展的问题。因此，从节约能源及经济性方面考虑，电厂已经逐步开始开展混煤掺烧技术，即将一种或多种非标准煤与设计煤种混合,从而供应于燃煤锅炉。 此外，我国褐煤资源丰富，到1995年年底，我国已探明的褐煤保有储量为1303亿吨，占全国煤炭储量的13％【1】。但是褐煤在燃烧发电的应用方面远远地落后于烟煤和无烟煤等优质动力煤，考虑到国内绝大多数电厂对设计煤种的要求，同时随着混煤掺烧技术的发展，决定进行掺烧褐煤来解决电厂用煤紧张，锅炉机组的安全、稳定、经济运行的问题，同时实现对品质相对较差的褐煤资源的充分利用。然而褐煤具有高灰分、高挥发分、灰熔点低等煤质特性，不得不考虑掺烧褐煤对电站锅炉结焦特性的影响以及对燃烧特性的影响。
褐煤低温干馏(热解)加工的生产工艺介绍
一、 褐煤低温干馏（热解）加工的生产工艺介绍 3.1 低温煤干馏（热解）加工的主要工艺 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(900一l000℃)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)热解和闪裂僻(>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、气体热载体和固一气热载体热解。 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。 而且煤热解工艺的选择取决于对目标产品的要求，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。 表3—1 目标产品与相应的工艺条件 上表列出了目标产品与一般所相应采用的热解温度、加热速度、加热方式和挥发物的导出及冷却速率等工艺条件。 到目前为止，国内外研究开发出了多种各具特色的煤热解工艺方法，有的处于试验室研究阶段，有的进入中试实验阶段，也有的达到了工业化生产阶段如鲁奇～鲁尔煤气公司法、COED 法、Toscoal法等。下面将其中的典型热解方法加以介绍。 3.1.1国外低温煤干馏的加工工艺 (一)鲁奇～鲁尔煤气公司法(Lurgi Ruhrgas) 1．工艺简介 该法是由Lurgi GmbH公司(联邦德国)和Ruhrgas AG公司(美国)开发研究的。 其工艺流程为粒度小于5mm的煤粉与焦炭热载体混合之后，在重力移动床直立反应器中进行干馏。 产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统，循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热，并与废气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为26～32MJ／m3的煤气、半焦以及煤基原油，后者是焦油产品经过加氢制得。 2．开发应用状况 此工艺过程在日处理能力12t煤的装置上已经掌握，并建立了日处理250t煤的试验装置以及日处理800t煤的工业装置。 (二)COED法 1．工艺简介 该工艺由美国FMC和OCR联合开发，采用低压、多段、流化床煤干馏工艺流程。 平均粒度为0.2mm的原料，顺序通过四个串联的反应器，其中第一级反应器起煤的干燥和预热的作用，在最后一级反应器中，用水蒸气和氧的混合物对中间反应器中产生的半焦进行部分气化。气化产生的煤气作为热解反应器和干燥器的热载体和流化介质。借助于固相和气相逆流流动，使反应区根据煤脱气程度的要求提高温度，有力地控制热解过程的进行。热解在压力35～70kPa下进行。最终产品为半焦、中热值(15－18MJ／m3)煤气以及煤基原油，后者是用热解液体产品在压力17－21MPa下催化(Ni-Mo)加氢制得的。 2．开发应用状况 该工艺已有日处理能力36t煤的中间装置，并附有油加工设备。 (三)CSIRO工艺
煤的格金低温干馏试验影响因素
煤的格金低温干馏试验影响因素 通过煤的格金低温干馏试验原理，认真分析装样、水槽冷凝水温度，升温速率等试验全过程对实验结果的影响，提出相应的对策，提高试验精确度。 标签：煤；格金低温干馏；影响因素；升温速率 煤的格金低温干馏试验是一个多指标的综合性试验，既有结焦性指标，又有干馏物产率指标，通过这些数据可以更加全面的了解煤的分解产物的特性。在炼焦、气化、低温干馏工业中，焦油产率都是一个非常重要的指标，从低温焦油中可以提取许多优质的化工原料，同时也可以炼制人造汽油的燃料。煤的格金低温干馏试验在汽化炉的除尘设备和管道防止堵塞方面具有重要的意义。 1 实验的测定原理 称取20g的煤样装入玻璃干馏管内，然后送入预先加热到300℃的干馏炉内，以5℃/min的升温速度在隔绝空气的条件下升温到600℃，在此温度下保温15min。在实验过程中，煤样分解产生干馏冷凝物、焦油和水蒸气，通过使用二甲苯或甲苯进行油水分离，用水分测定管测得水分体积，测得干馏总水分产率及焦油产率。半焦产率是通过残留在干馏管中的半焦质量得出的，再将其与标准焦型比较最终确定焦型，反映出煤炭的结焦性能水平。 2 实验的相关影响因素 2.1 样品的称量 制备好的煤样应保存在密闭的容器中，在称样前要充分混合均匀，然后从不同部位取出称20g（准确称至0.01g）煤样。当煤样的焦型大于G2时，需要称取m’g的电极炭和20g-m’的煤样，并将其充分混合均匀后再进行试验，避免试验结束后形成的半焦形状不规则，产生裂缝，影响焦型的判断。 2.2 煤样的装样 称好的煤样在装样的过程中干馏管要干燥、洁净，干馏管支管向上，将干馏管倾斜45°并插入带孔的支架上，用小漏斗将煤样小心的倒入干馏管内，同时还要避免煤样进入干馏管支管，或将煤样沾在干馏管内壁，造成煤样损失。避免装样过程中干馏管倾斜程度过大，使煤样下落时飞起导致煤样损失。但是干馏管倾斜程度过小的话又会使煤样沾在管壁上造成损失。在装样过程中如果不小心将煤样进入干馏管支管，这时就需要轻轻敲打支管，让其中的煤样落入干馏管中，如果是煤样沾在管壁上，这就需要用软毛刷将其刷至干馏管中，并让其在刻度以下，避免试验过程中部分煤样随焦油和水蒸气、煤气一起进入锥形瓶中。装好煤样后干馏管应该横放，并将与干馏管直径相当的石棉垫剪去1/4缺口，将其放入干馏管口内，并用推杆轻轻推入距离封闭端150mm刻度处。然后在石棉垫后堵塞
褐煤燃烧特性
褐煤燃烧特性 中国煤炭分类，首先按煤的挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤；对于褐煤和无烟煤，再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类；烟煤部分按挥发分>10%~20%、>20%~28%、28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。 一、燃煤产生烟尘的主要因素： 煤燃烧产生的烟有两种：一种是煤粉太细，直接被风力带出形成黑烟，这种情况较少；第二种是煤的挥发分高，还没有完全燃烧，就变成烟尘飞出去了，变成黑烟。 在燃烧制度和操作规程没有改变时，在设计燃用烟煤的锅炉燃烧褐煤或部分掺烧褐煤，与设计用煤偏差较大, 发热量低, 入炉煤的灰分、水分均高于设计煤种, 更由于炉膛截面积相对较小，在锅炉输出热功率相同时的烟气量相对大, 导致炉膛烟气速度相对高，造成燃烧不充分，形成黑烟。 二、褐煤主要特性： 1)热值低, 一般收到基低位发热值Qn e.t ar为8 370~ 16 750 kJ/kg, 即2 000~ 4 000 kcal/kg, 蒙东褐煤大致为3 000~ 4 200 kcal /kg。在锅炉保持同样蒸发量的条件下, 褐煤的燃料消耗量要比烟煤更多。由于褐煤热值低, 相同负荷下, 相比燃用烟煤其煤耗会增大。如果总燃煤量不增大, 锅炉出力可能相应降低。 2)水份大, 一般收到基水分Mar为20~ 40%,蒙东褐煤为28~ 32% 左右。在制粉系统中不易被干燥, 要求干燥介质的输入热量更高一些。 3)挥发份高, 一般干燥无灰基挥发分Vdaf为40~ 60% , 蒙东褐煤为45% 左右, 容易着火燃烧，但也容易引起堆放自燃；褐煤中挥发分析出温度点低，前期燃烧迅速，着火前移相对较多；同时,由于烟气量的增大,导致烟气流速增大,使得煤粉颗粒与碳颗粒在炉内停留时间减少，致使褐煤不充分燃烧，加剧污染物排放浓度； 4)易结渣, 一般灰渣软化温度t2 比较低, 蒙东褐煤t2 为1200e 左右; 褐煤的煤灰成分中多数表征为A l2O3 含量偏低、C aO偏高, 灰熔点及灰特性表征褐煤大多为易结渣煤种。 三、改善措施 1、燃料对锅炉的适应性
100万吨兖矿褐煤热解提油提气技术方案建议书
100万吨兖矿褐煤热解提油提气技术方案建议 书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
100wt/a低阶煤分段热解提烃 生产优质油气及缚硫洁净炭 技术与工艺方案建议书 1 低阶煤中低温分段热解提取油气资源的背景和意义 我国能源资源结构特点是缺油少气富煤。截止2012年我国查明石油剩余技术可采储量仅为亿t，天然气万亿m3；而煤炭资源探明储量为万亿t，其中有75%以上是中低阶煤。 开发新工艺技术推动我国低阶煤清洁高效梯级利用已迫在眉睫。先提取煤中业已存在的油气资源，并生产高附加值固体洁净炭，从而形成热解提烃(油气)-洁净炭气化-合成、热解-油气提质-洁净炭燃烧发电等多途径低阶煤清洁高效梯级利用技术路线，是解决我国低阶煤利用的必由之路。若采用低阶煤中低温分段热解提烃技术，在我国目前直接燃烧发电的低阶煤中，每年仅以10亿t 低阶煤先提取油气资源然后再发电计算，就可提取油1亿t左右(相当于原油亿t)、烷烃气产品超过1000亿m3、其余利用余热生产合成气合成甲烷的量接近甚至超过提取烷烃气的量。 采用科学的分段热解中低阶煤技术制取油气，对于弥补我国缺油少气现状、突破油气对外依存度、保障我国能源安全、经济安全、国防安全和国家可持续发展具有重大意义。 一般情况下，低阶煤(多指褐煤、长焰煤等低煤化度煤)与挥发分大于18%的中阶煤的挥发物主要是以烃类物质构成的。在 挥发分大于25%的中、低阶煤挥发物中，烃类成分一般占无水 基挥发分质量的80%以上。尤其在长焰煤、气煤及更低煤化度 的低煤阶煤中，烃类成分大多占无水基煤总质量比的30%左 右，高者甚至可达35%以上。
CO2对褐煤热解行为的影响
文章编号:0253?2409(2013)03?0257?08 收稿日期:2012?10?15;修回日期:2012?12?26三 基金项目:国家自然科学基金(21106173);中国科学院战略性先导科技专项(XDA 0705100);中国科学院山西煤炭化学研究所青年人才基金(2011SQNRC 01)三 联系作者:房倚天,研究员,Tel /Fax :0351?2021137,E?mail :fyt @ 三 本文的英文电子版由Elsevier 出版社在ScienceDirect 上出版(http :// /science /journal /18725813)三 CO 2对褐煤热解行为的影响 高松平1,2,3,赵建涛1,王志青1,王建飞1,2,房倚天1,黄戒介1 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原 030001; 2.中国科学院大学,北京 100049; 3.太原工业学院,山西太原 030008) 摘 要:利用热天平和快速升温固定床进行了CO 2气氛下褐煤热解特性的研究,考察了CO 2对半焦的产率和气体产物分布的影响三通过对半焦的比表面积二孔结构二官能团和元素含量的分析,确定了CO 2对煤热解过程的影响机制三CO 2对新生半焦的气化反应破坏了含氢的半焦结构,一方面,促进了羟基二甲基二亚甲基等基团的断裂和苯环的开裂;另一方面,减弱H 与其依附本体的结合,增加了氢的流动性,引发了更多的氢自由基生成三这些氢自由基与煤大分子断裂生成的碎片自由基结合生成更多的挥发分,使半焦有较大的比表面积二孔容和开孔率三CO 2的引入促进了煤的热解和挥发分的生成,增大了H 2二CO 二CH 4和C 2H 6等小分子烃类物质逸出,降低了半焦的产率三关键词:CO 2气氛;热解行为;半焦性质中图分类号:TQ 530.2 文献标识码:A Effect of CO 2on pyrolysis behaviors of lignite GAO Song?ping 1,2,3,ZHAO Jian?tao 1,WANG Zhi?qing 1,WANG Jian?fei 1,2,FANG Yi?tian 1,HUANG Jie?jie 1 (1.Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China ; 2.University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ; 3.Taiyuan Institute of Technology ,Taiyuan 030008,China ) Abstract :The pyrolysis of Huolinhe lignite under CO 2atmosphere was carried out in a thermobalance and a fast heating?up fixed bed reactor.The distribution of gases ,char yield and its property such as element ,surface structure ,FT?IR spectra were analyzed.By this ,the effect of CO 2on the pyrolysis behaviors was studied.The results show that CO 2gasification of the nascent char ,which destroys the hydrogen?containing char structure ,not only promotes cracking of benzene ring and fracture of hydroxyl ,methyl and methylene groups etc.,but also weakens the interaction between H and char matrix and increases the H fluidity ,leading to the increase in the generation of H radicals.These H radicals can combine with other free radical fragments generated from fracture of the coal macromolecules to produce more volatiles.This will produce the char with a high specific surface and high pore volume and porosity.The introduction of CO 2promotes the coal pyrolysis and generation of volatile ,resulting in decrease in char yield and increase in the evolution amount of H 2,CO ,CH 4and other small molecules hydrocarbons. Key words :CO 2atmosphere ;pyrolysis behaviors ;char property 煤气化技术是煤炭洁净利用和高效转化的重要途径之一,由热解和气化两步构成三作为煤气化过程的第一步,煤的热解过程对煤的气化过程会产生重要的影响,例如热解制得的半焦活性影响煤气化的反应性,热解产品气影响煤气总量二煤气组成和煤气的热值等三因此,研究煤的热解过程,特别是研究在煤气气氛下煤的热解机理对提高煤炭洁净利用和高效转化有重要的意义三在高温热解条件下,反应气氛不仅可以与热解得到的新生半焦二挥发分发生作用,而且反应气氛间也可能相互作用,这些都导致 煤的热解过程变得复杂,进而影响到热解产物的分布以及半焦的性质三因此,反应气氛能显著地影响煤的热解过程三 关于CO 2气氛下煤的热解,前人已经作了一定 研究三与惰性气氛相比,CO 2气氛下,半焦产率下降二气体产率增加,干馏气中H 2和CH 4的体积分数降低,CO 含量明显增加[1]三Duan 等[2]研究了烟煤在CO 2气氛下热解,得出热解温度700~1000℃, CO 2气氛下挥发分产率比N 2气氛下的高,煤热解和CO 2气化反应同时反生三Messenb?ck 等[3]研究第41卷第3期2013年3月 燃 料 化 学 学 报 Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.3Mar.2013
煤的低温干馏生产工艺及污染治理
低温干馏生产工艺及污染治理 1. 低温干馏的概念 煤在隔绝空气下加热至高温600℃左右所发生的一系列复杂的物理、化学变化过程，称为煤的低温干馏。 2.干馏炉生产工艺特点及流程 干馏炉是煤低温干馏生产工艺中的主要设备。 鲁奇低温干馏炉是工业上已采用的典型炉型，其采用气体热载体内热式垂直连续进料，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段3部分。 2.1主要工艺特点 炉内采用大空腔设计，干燥段、干馏段没有严格的界限，干馏、干燥气体热载体不分；炽热的半焦进入炉底水封槽，用水冷却，采用拉盘和刮板机导出于馏产品；部分荒煤气和空气混合进入炉内花墙，经花墙孔喷出燃烧，生成千馏用的气体热载体将煤块加热干馏；煤气由炉顶集气伞引出进入冷却系统。 但其不足之处在于：①干燥和干馏气体热载体部分不足，导致出炉煤气热值低，难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造成巨大影响；②采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤气泄漏造成的环境污染，实际在生产中，黑褐色的熄焦高温废水，向空气中会发出大量有毒有害的气体；③由于半焦是从水里捞出，还需要浪费大量的煤气燃烧去烘干半焦；④煤干馏炉规模小，难以大型化。目前规模均为3～5万t／a的小型炉，属国家限制和淘汰的对象之一；⑤由于气体热载体必须由下向上穿过料层，要求料层有足够的透气性，并使气流分布
均匀，所以入料粒度应为20～80mm，需要由原煤破碎和筛分，其产率不高，价格还高于原煤；⑥于馏炉加料过程粉尘问题未得到有效解决。 2.2生产工艺流程图 原料煤由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并连续加入干馏炉，经预热段进入干馏段，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧，干馏段下部成品干馏煤落入水封槽冷却，然后排出。荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在焦油池进行静置恒温
我对煤低温干馏的认识
我对煤低温干馏的认识 煤干馏方法之一，指采用较低的加热终温(500~600℃),使煤在隔绝空气条件下，受热分解生成半焦、低温煤焦油(见煤焦油)、煤气和热解水过程。低温干馏的设备称为低温干馏炉。与高温干馏(即焦化)相比，低温干馏的焦油产率较高而煤气产率较低。一般半焦为50%~70%，低温煤焦油8%~25%，煤气80~100m3/t(原料煤)。 煤低温干馏始于19世纪。二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等 适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。 历史上曾出现过很多低温干馏方法，但工业上成功的只有几种。这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触，热量由炉壁传入;内热式炉的加热介质与原料直接接触，因加热介质的不同而有固体热载体法和
气体热载体法两种。 内热式气体热载体法鲁奇-斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分。煤低温干馏褐煤或由褐煤压制成的型块(约25~60mm)由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15%时，在干燥段脱除水分至1.0%以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80~100℃。干燥后原料在干馏段被600~700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃,发生热分解;热气体冷至约250℃,生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。中国东北也曾建此种炉。60年代初，在中国曾采用的气燃式炉也属此类型，后因大量廉价天然石油的开采而停产。 内热式固体热载体法鲁奇-鲁尔盖斯低温干馏法(简称L-R法)是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代，在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置,使用的热载体是固体颗粒(小瓷球、砂子或半焦)。由于过程产品气体不含废气，因此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值较高,可达20.5~40.6MJ/m3。此法由于温差大，颗粒小,传热极快，因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时，产率可达30%。L-R法工艺流程煤低温干馏是首先
褐煤固体热载体法快速热解技术简介
褐煤固体热载体法快速热解技术简介 褐煤热解（干馏）是指在隔绝空气(或在非氧化气氛)条件下将褐煤加热，最终得到焦油、煤气和半焦的加工方法。 褐煤热解始于20世纪初，其目的是制取石蜡油和固体无烟燃料，随后发展了以制取发动机液体燃料为目的的工艺，如鲁奇二段炉、三段炉。20世纪50年代，随着世界范围石油、天然气的开发与应用，煤的热解加工发展速度减慢甚至停顿。但在一些褐煤资源丰富的国家，没有间断对褐煤热解的研究与开发。20世纪70年代开始，为了由褐煤和低阶煤制取较高产率的液体产品和芳烃化合物，人们对褐煤热解工艺的研究开发重新重视，一些新工艺接续开发出来。这些新工艺的目标是提高煤的液体产率，普遍使用的方法是加快热解反应的速度或在临氢的条件下进行热解反应，同时新工艺注意提高煤的利用率、提高过程的热效率及注重环境保护等。 褐煤热解工艺按照加热终温、加热速度、加热方式、热载体类型、气氛、压力等工艺条件分为不同类型。 国内外典型的褐煤热解工艺包括：外热立式炉工艺、内热立式炉工艺、美国的Toscoa1工艺、ENCOAL工艺、日本的煤快速热解工艺、德国的LR工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、前苏联3TX（ETCh）—175工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏工艺及其他工艺。 褐煤固体热载体新法干馏工艺（技术）由中国大连理工大学开发，也称褐煤固体热载体法快速热解技术。以下从发展历程、过程原理与产品方案、工艺特点等方面简要介绍。2．2 过程原理与产品方案 褐煤固体热载体法快速热解技术是将褐煤通过与热的载体（热半焦）快速混合加热使褐煤热解（干馏）得到轻质油品、煤气和半焦的技术。 固体热载体法快速热解属于煤的低温干馏过程。煤低温干馏过程仅是一个热加工过程，常压生产即可制得煤气、焦油和半焦，实现了煤的部分气化和液化，所以也称为煤的温和气化或煤的轻度气化过程。与煤的直接液化、间接液化相比，过程相对简单，投资少。 固体热载体法快速热解技术使用粉粒状原料（小于6mm），不怕煤热粉化，尤其适合于褐煤。同时，与其它低温干馏方法相比，固体热载体法快速热解技术多产油品，生产的低温煤焦油质量好，焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质，可加工得化学品和燃料油。 褐煤含水多，热值低，应用受到很大限制。但褐煤挥发分高，是热解（干馏）技术处理的理想原料。褐煤固体热载体法快速热解得到优质低温煤焦油的同时，还得到半焦和煤气。半焦热值高于原煤（根据煤种不同一般高20%～50%）。半焦反应活性好。原料煤的灰分不同，得到的半焦灰分也不同。灰分低的半焦可用作高炉喷吹料、烧结粉焦和铁合金用焦粉，也可以加工成洁净的无烟燃料等；灰分高的半焦可用作合成气原料，也可以燃烧发电。固体热载体法快速热解可燃气为中热值煤气，可用作城市煤气、工业燃料或发电，也可以用作工业原料，例如转化制氢。根据不同目标煤固体热载体法快速热解技术可以与其他工艺组成多联产，如固体热载体法快速热解可作为联合循环发电的组成部分，半焦可作为气化原料或锅炉燃料，煤气可用于提高燃气轮机入口温度，提高发电效率，这样既高效洁净发电，又产低温焦油；固体热载体法干馏半焦用作电厂燃料，实现动力煤先提油再发电的目标；固体热载体法干馏半焦气化制合成气，进一步合成化工产品（甲醇、二甲醚、合成油等）；固体热载体法快速热解可以与煤焦油加氢组合为成套技术，生产石脑油、柴油和燃料油，固体热载体法快速热解得到的煤气转化制氢，所得氢气用作煤焦油加氢；固体热载体法快速热解还可以与煤提质结合，除了半焦作为提质煤（或其中一部分）外，煤气也可用于煤提质热源。煤热解组合工艺及主要目标产品见图2.1。 图2.1 煤热解组合工艺及主要目标产品
褐煤的基本性质
（1）褐煤的基本性质 褐煤是煤化程度最低的煤,其特点是水分高,孔隙度大,挥发分高,热值低,含有不同数量的腐植酸。氧含量高达15%～30%,化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重,存放在空气中很容易风化变质,碎裂成小块甚至粉末状,使热值更加降低,灰熔点也普遍较低,煤灰中常含有较多的钙盐,其中有的来自腐植酸钙,有的来自碳酸钙和硅酸钙。 （2）褐煤中的水分 水分是褐煤最显著的特征之一,也是对其使用影响最重要的参数之一。褐煤的水分在各类煤中是最高的,全水分Mt 一般可达10%～40%,其中第三纪年轻褐煤的Mt 可达30%～40%,侏罗纪褐煤的Mt一般不超过30%。根据水分的结合状态可分为游离水和结晶水两大类,前者又可分为外在水分和内在水分2种。 褐煤的提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。褐煤脱水过程除脱去部分水分外,也伴随着一些煤的组成和结构的变化,它主要是由脱水作用和过程引起的。所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。 国内外褐煤干燥技术比较: 采用目前水蒸气干燥或烟气干燥后的褐煤由于活性很高，在存储和运输过程中极易发生自燃。烟气干燥工艺还存在爆炸的安全隐患。近年来： 澳洲褐煤研究中心（Lignite CRC）研究的机械热挤压（MTE）技术尚处在实验室开发阶段,而且只能将水分从65%降低到20-30%； 环太平洋有限公司开发的褐煤热压干燥技术目前处在5 吨/小时的小试阶段； 日本NEDO 针对印尼褐煤开发的重油煤浆干燥技术也处于小试阶段； 国内一些企业和科研部门也进行了褐煤干燥和提质的技术研发，主要采用滚筒干燥、管状干燥、气流干燥、流化床干燥、热风炉干燥，普遍存在投资大，运行费用高，存在易燃易爆的危险。但目前尚没有工业化的报道。 各种改性提质工艺对比 比较项目低温干燥高温干燥神户制钢长青能源洛阳万山 干燥工艺低温直接干燥高温半干馏油炸法高压蒸汽蒸煮高温水蒸汽 工作介质热空气隔绝空气加热轻油和沥青高压蒸汽低压蒸汽 工作温度100℃-300℃500℃以上150℃300℃350℃ 工作压力常压常压常压高压4.5MPa 低压 干燥时间长短长短短 降水率10%内20%内20%内30%内40%内 热值提高约15% 约20% 约20% 30%以上33%以上 产品稳定性易返水较少返水不返水不返水可提取蒸馏水 复杂程度简单较低高高低 工艺安全性易生煤层易爆燃含油要求高高压设备低压安全无操作工艺成熟度简单成熟在试验在试验成熟成熟 投资低较低高较高中 产品价值提高少较高高高高适应用途当地少量提质少量提质少量提质大规模提质干燥成型一体化 结论要求低小规模要求高小规模要求高小规模要求高大规模年处理量500万吨以上
煤的低温干馏
煤的低温干馏 它主要指煤在干馏终温500～700℃的过程。中国一些城市目前还使用中温干馏炉（700～900℃）生产城市煤气，故也编入本节。 煤低温干馏始于19世纪。二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。战后由于廉价石油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。当今，单一的煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还是得到一定的发展。煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。这过程相当于使煤经过部分气化和液化，把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利用途径，煤的低温干馏今后还是有竞争力的。另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展，例如煤的加氢干馏等。 适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。中国这类煤储量丰富，目前主要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油，可使煤得到有效的综合利用。
1．低温干馏的产品性质 前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质与高温干馏有很大区别，见表6-1-03和6-1-04。干馏半焦的性质列于表6-1-09。可见半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应性和比电阻越高。半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低（250℃左右）是优质的燃料，也适合用于制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。 2．煤低温干馏工艺 低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移动床、流化床和气流床等。这里仅简介几种。 ⑴连续式外热立式炉 目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图6-1-02。烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。2080mm伍德炉的每个干馏室处理煤约8t/d。加热煤气是用自产半焦在炉侧发
哈锅褐煤锅炉设计技术介绍
哈锅煤粉锅炉介绍 哈锅褐煤锅炉设计 技术介绍 2015年1月
2 主要介绍内容 ◆国内外褐煤锅炉技术现状◆哈锅褐煤锅炉技术发展◆哈锅褐煤锅炉主要产品◆褐煤锅炉设计主要特点 哈锅褐煤锅炉技术介绍
3 公司简介 哈尔滨锅炉厂有限责任公司（简称哈锅）成立于1954年，是国内生产能力最大、最具规模的发电设备制造企业之一，首批国家一级企业。1994年经股份制改造组建成具有现代企业制度的上市公司，是国家大型企业集团——哈尔滨电站设备集团公司成员之一，是中国电力联合会理事单位。 哈锅以设计制造50MW～1000MW火力发电锅炉为主导产品。自1954年建厂以来，国产首台35t/h、75t/h、130t/h，220t/h、410t/h、670t/h、2008t/h及350MW 超临界，600MW超超临界，1000MW超超临界等电站煤粉锅炉产品均在这里诞生；另外还成功研制出国产首台50MW、100MW、135MW、200MW、300MWCFB锅炉。 截止2014年6月，已累计生产电站锅炉1282台、合计容量为2.78亿千瓦，约占国产火电装机容量的35%，并设计制造了各种不同容量和布置方式的锅炉、汽轮机辅机1000余台，装备在全国200多个电厂，产品质量居全国首位，部分产品出口到俄罗斯、土耳其、巴西、印度等20多个国家和地区。
4 国外现状： 德国：拥有世界上最大的褐煤锅炉，为安装于Niedrau βem 电厂的1000MW 超超临界褐煤锅炉，锅炉采用塔式布置、单切园燃烧、正方形炉膛、主汽压力为26.5MPa 。另外，其他容量的锅炉如Lippendorf 940MW 锅炉、Frimmerdorf915MW 和Schwarze Pumpe 的815MW 锅炉。 美国：美国在六、七十年代生产了容量为500～800MW 的褐煤锅炉，但多数为亚临界控制循环和自然循环，也有少量为超临界直流锅炉，因生产年代久远，无论锅炉设计和蒸汽参数均已落后，部分项目已经拆除。 澳大利亚：澳大利亚煤炭资源丰富，但大多数为高水分烟煤，也有一些水分比较大、热值比较低的褐煤，这些锅炉主要为日本公司设计制造，而且多数在70、80年代，容量为600MW 等级、参数为亚临界、自然循环，蒸汽温度为540/540℃，而且机组的效率比较低、煤耗量比较大，已远远跟不上电力技术的发展。
印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究(谷风资料)
印尼褐煤锅炉制粉系统选型研究 【摘要】通过对印尼代表煤种煤质特性的分析，提出了适应印尼煤种的制粉系统的方案，并对方案进行了分析比较，最后对制粉系统的安全性进行了详细的分析。 【关键词】印尼煤制粉系统安全性 1印尼煤质的特点及分析 1.1印尼煤炭资源特点[1] 印尼全国共有煤炭资源约为505亿吨，约94％的煤炭资源储于苏门答腊和加里曼丹，目前已探明的可采储量约52.2亿t。印尼主要以生产褐煤为主，印尼褐煤、次烟煤和烟煤的所占比例分别为59％，27％和14％，无烟煤比例不足0.5％。 印尼的含煤地层属第三纪的始新世到上新世。烟煤和次烟煤为始新世和中新世，而褐煤通常为中新世，煤层厚度从0.3m以下到70m，通常为5 ~ 15 m，特厚层为劣质煤，埋藏较浅，倾角较缓，煤质较硬，围岩较软，涌水量不大，瓦斯含量较低。印尼主要的煤田有翁比林煤田和武吉阿桑煤田。翁比林煤田位于苏门答腊中央山区，面积155 km ，地质年代属第三纪。武吉阿桑煤田位于苏门答腊南部，属第三纪晚期煤田。2004年，位于印尼东加里曼丹、南加里曼丹和苏门答腊的35座煤矿生产烟煤和次烟煤。印尼煤炭几乎全部由露天矿生产，只有两三座小型的井工矿。表1列出了印尼主要煤炭公司的代表性煤质参数。 表1 序号煤种全水分Mt 工业分析Q net,ar 空干基水分M ad干燥基灰分A d干燥无灰基挥发分V daf MJ/kg kcal/kg 1 气煤7.8 3.64 4.83 47.61 27.5 2 6580 2 气煤7 3.58 2.4 47.78 29.0 3 6940 3 长焰煤19. 4 15.17 0.92 49.59 26.09 6240 4 长焰煤18.0 12.0 4.9 54. 5 23.48 5617 5 长焰煤13.0 6.5 6.4 45.7 27.3 6 6545 6 长焰煤9.8 6.8 16 54.5 24.52 5860 7 褐煤29.5 24 8.8 54.19 15.69 3750 8 褐煤30.4 26.29 13.35 53 14.67 3510 9 褐煤33.4 23.76 3.24 52.72 16.59 3970 10 褐煤25.0 14.5 1.2 51.5 17.40 4163 11 褐煤23.0 14.5 9.7 52.7 16.78 4014 12 褐煤35.0 23.0 5.1 52.0 17.73 4242 13 褐煤26.0 18.0 5.4 54.5 21.03 5031 14 褐煤21.0 11.5 6.8 40.0 18.93 4529 从表1中还可以看出，印尼褐煤的水分高，其全水分基本都在30％左右，其空气干燥基水分也大多在24％~26％，但灰分和硫分均不高，其干燥基灰分仅在3.2％~8.8％，最高的也仅16.0％，硫分最低的为0.16％，最高的为0.77％，干燥无灰基挥发分则均在50％以上，相当于中国云南省境内的年轻褐煤，因而印尼褐煤也属于低灰低硫煤。 印尼气煤的发热量最高可达27.2MJ／kg以上，灰分低至5％以下，硫分也小于0.5％，挥发分45％以上，是较为理想的动力用煤。 印尼的长焰煤的发热量稍低于其气煤而仍明显高于褐煤，其发热量在24.5~30MJ／kg以上，尤其是表1中第3种煤的灰分比木炭还低，灰分在1％以下，发热量在6000kcal/kg以上，可以说如此优质的
褐煤低温热解及其工艺现状分析
褐煤低温热解及其工艺现状分析 X 张玉宏,王文军 (内蒙古国电能源有限公司电力工程技术研究院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:分析了褐煤低温热解的意义,解释了褐煤热解的概念,描述了褐煤低温热解产品的用途,通过国内外褐煤低温热解工艺技术的比较,说明了热解技术的内涵,探讨了目前国内褐煤低温热解技术的现状。 关键词:褐煤低温热解;热解工艺技术;半焦;煤焦油 中图分类号: 文献标识码:ATD849+.2 文章编号:1006—7981(2012)14—0044—02 我国的能源结构是贫油少气富煤,在丰富的煤炭资源储量中,褐煤占有较大的比例。特别是在新疆和内蒙古蒙东地区褐煤储量非常丰富,更重要的是目前褐煤的利用已经成为我国能源利用的一个重要环节。然而褐煤具有含水量大、热值低、易碎、运输难等缺点。因此如何高效地利用褐煤已经成为一个重要的课题。本文就褐煤利用的其中一种途径褐煤低温热解的工艺做一个介绍和分析。1 褐煤低温热解基本理论1.1 褐煤低温热解基本概念 褐煤低温热解是指褐煤在隔绝空气或惰性气氛中,在500-650℃的温度区间,持续加热升温的条件下发生的一系列化学和物理变化,在这一过程中化学键的断裂是最基本的行为,褐煤热解的产物主要是半焦、煤焦油和煤气。褐煤热解的产物的性质分布受煤的性质、加热速率、热解温度等特定条件的影响。 1.2 褐煤热解过程 当煤颗粒被加热后,最初在颗粒内部的热分解反应将产生挥发分和半焦,这称为一次热解反应。一次挥发分中含有气体(如H 2,CO ,CO 2,H 2O ,CH 4和其他小分子碳氢化合物等)和液体产物,焦油一般被定义为常温下以液态形式存在的产物。一般认为芳香团簇结构是焦油的主要来源,而非芳香性气体则来源于煤外围官能团和团簇之间的链接,热解产物通过扩散和对流被输送到颗粒外部。煤颗粒释放出的由热解产生的一次挥发分在颗粒间的高温气相中发生热裂解反应称为二次热解。在二次热解反应中,一次挥发分进一步转变成气体和固体形态的焦炭。1.3 褐煤热解影响因素 褐煤热解过程受众多因素的影响,主要可以分为两类:一是原煤性质,如煤种、煤的粒径和煤中矿物质的组成及含量等;二是热解反应条件,如加热速率、停留时间、热解终温和热解压力等。此外,热解过程还受反应气氛、压力等其他因素影响,各个影响因素在褐煤热解过程中是相互制约、相互作用的。 褐煤热解产品用途分析 褐煤低温热解主要产品是半焦、煤焦油和煤气。半焦产率根据煤种不同和热解工艺的不同,有一定的差别,一般占原煤量的50%左右。半焦热值高于原煤(对褐煤可提高50%-80%),反应活性好。依据原料煤灰分不同,得到的半焦灰分也不同。煤焦油的产率也和煤种以及热解工艺有关,一般占原煤量的5%左右。煤气的产率和品质与热解工艺有很大关系。 半焦的主要用途:燃料,褐煤半焦可远距离运输,与运输同热量褐煤比较,可以节省运力25-30%。气化原料,通过褐煤热解提质可以有效克服其煤质局限,使之成为高质量的气化原料,同时,回收高附加值的焦油产品,实现褐煤资源利用价值最大化。中低灰分半焦制水煤浆(也称水焦浆,用于气化原料等),成浆浓度可以达到60%以上,可用于水煤浆气化;而褐煤的成浆浓度通常在45-50%。加工成无烟燃料或加工成型焦;低灰分半焦可制成活性炭;低灰分半焦制成型焦后,可用作电石原料和铁合金用焦;煤焦油主要用途:煤焦油加氢裂解可以生产汽油(馏分)、柴油(馏分)和燃料油,用途广泛。 热解煤气主要用途:由于采用的热解工艺不同,其可燃气体含量不同,热值也有较大差异。采用固体热载体技术产生的煤气,与焦炉煤气和天然气十分相近,可以直接作为工业原料和民用燃料。直立炉等生产出的热值较低的煤气只能作为工业燃料。3 国内外煤低温热解典型工艺介绍和分析3.1 国外低温热解技术概况 3.1.1 T oscoa1固体热载体热解工艺 T oscoa1工艺是美国T osco 公司基于Tosco —Ⅱ油页岩干馏工艺开发的煤低温干馏方法。用瓷球作为热载体,在热解转炉内进行煤的干馏,属于内热式—低温—中速—固体热载体干馏工艺。该工艺开发的主要目的是对煤提质,增加其热值,并回收高价值气体和液体产品。所产半焦含有足够的挥发分,可用于现有的发电厂而不需改变设备或附加辅助燃料。该工艺的意义在于降低煤炭的运输费用;降低电厂的硫排放量;半焦可用作气化原料或生产型焦; 44 内蒙古石油化工 2012年第14期 X 收稿日期2::2012-04-22