煤炭干馏技术的现状及发展趋势
煤低温干馏技术及经济分析.pdf
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3.主要产品:半焦(兰炭)、焦油、煤气、 化工产品
(6)
4.适应煤种
• 煤种:褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤等 低变质煤、油页岩。
• 煤质特点:
挥发分(Vdaf): >30%
胶质层厚度(y):<8.0 mm
焦油含量:
6-12%
一、中国煤炭资源(2007年)
(2)
1.基础储量
3261.26 亿t
2.低变质煤占比例
53.2%
其中西北地区占
28.83%
3.原煤产量
25.26 亿t
4.储采比
129.1 年
5.煤占一次能源消费比例 69.5%
资料来源:中国统计年鉴
二、中国产煤产量(亿t)
(3)
1.中国历年煤炭产量 中国1990~2007煤炭产量 表1
(8)
(2)立式外热式干馏炉 单炉产能:7.5 万t/a、 10 万t/a 入炉原煤:20~50 mm块煤 干馏温度:550~650 ℃ 焦油产率:7~8%(以煤计) 煤气产量:300~320 m³/t焦 煤气热值:16~18 MJ/m³
(9)
(3)固体热载体移动床干流技术 单套产能:50~60 万t/a 入炉原煤:<6 mm碎粉煤 干馏温度:500~600 ℃ 焦油产率:10~12%(以煤计) 煤气产量:130~150 m³/t煤 煤气热值:17~18 MJ/m³
煤低温干馏技术及经济分析
陕西省决策咨询委员会 委
员
陕 西 省 化 工 学 会 名誉理事长
贺永德
2009年10月·西安
目录
(1)
一、中国煤炭资源(2007) 二、中国煤炭产量 三、煤炭低温干馏技术概要 四、煤炭低温干馏典型工艺过程简图 五、煤干馏工程实例 六、煤干馏能耗与经济分析 七、煤干馏市场分析 八、结论
煤的干馏名词解释

煤的干馏名词解释煤的干馏是一种将煤在没有氧气的条件下加热分解的技术,旨在提取出其中的有用成分以供利用。
通过干馏,煤中的有机物可以在高温下发生化学反应,产生多种有价值的产品,如煤焦油、干馏气和焦炭。
干馏是煤炭加工过程中的重要环节,对于煤炭的有效利用具有重要意义。
1. 干馏的原理和过程煤的干馏是利用高温将煤进行加热分解的过程。
在没有氧气的情况下,煤中的有机物会发生热解反应,生成不同的产品。
这些产品包括固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的干馏气。
干馏过程中,煤中的挥发性物质会被释放出来,而不挥发性的无机物则留在焦炭中。
2. 干馏产物的用途煤焦油是干馏的主要产物之一,它是一种深棕色的液体,富含碳氢化合物和芳香烃。
煤焦油具有广泛的应用领域,可用于制造染料、橡胶、沥青、合成纤维等各种化工产品。
此外,煤焦油还可用于生产电子元件、石油添加剂和防腐涂料等。
干馏气是干馏的另一个重要产品,它主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成。
这些气体在工业中具有广泛的应用。
一氧化碳可用作还原剂,甲烷可作为燃料使用。
焦炭是干馏的固体产物,它是一种黑色坚硬的物质,主要由碳组成。
焦炭具有高热值和不易燃烧的特点,因此广泛应用于冶金和化工领域。
在钢铁工业中,焦炭是炼铁的重要原料,用于提供高温反应所需的热量和还原剂。
3. 干馏的优势和挑战干馏作为一种煤炭加工技术,具有许多优势和挑战。
(1)优势:首先,干馏可以将煤中的各种有机物和无机物分离开来,使得其更容易应用于不同的工业领域。
煤焦油可用于化工行业,干馏气可用作能源,而焦炭则可为冶金和化工提供优质原料。
其次,干馏可以对煤进行加工,并减少对其原貌的依赖。
这意味着即使煤炭质量较差,其仍可通过干馏这一技术将其转化为有价值的产品。
最后,干馏可以减少煤燃烧产生的环境污染。
煤焦油中的有机化合物可以用于化工领域,减少对煤炭的直接燃烧。
(2)挑战:干馏也面临一些挑战。
首先,干馏需要高温和长时间的处理过程,这对能源和设备的消耗是一种挑战。
2024年干馏炭市场需求分析
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干馏炭市场需求分析1. 引言1.1 背景干馏炭是一种重要的燃料材料,在工业生产和民用领域都有广泛的应用。
随着社会经济的发展和能源需求的增长,干馏炭市场呈现出良好的发展势头。
本文将对干馏炭市场的需求进行分析,以了解其市场规模、发展趋势和需求特点,为相关企业和投资者提供参考。
1.2 目的本文的目的是对干馏炭市场的需求进行深入分析,为相关企业提供市场决策和战略规划的依据。
通过了解市场需求特点和发展趋势,企业可以制定适应市场变化的产品策略,提高竞争力和市场份额。
2. 市场规模分析干馏炭市场的规模是衡量市场需求的重要指标之一。
根据市场调研数据和统计数据,我们可以得出以下结论:•2019年干馏炭市场总销售额达到X亿元,同比增长Y%。
•干馏炭市场呈现稳步增长的趋势,预计未来几年将保持较高的增长率。
•不同地区和行业对干馏炭的需求存在差异,重点行业如钢铁、化工、能源等对干馏炭需求较大。
3. 市场需求特点分析3.1 市场需求结构干馏炭市场的需求具有以下特点:1.工业需求主导:工业领域对干馏炭的需求占据市场的主导地位,特别是钢铁、化工和能源行业。
2.民用需求增长:随着居民生活水平的提高,民用领域对干馏炭的需求逐渐增长,如供暖、烧烤等方面的需求。
3.多元化需求:干馏炭在不同行业和领域都有广泛的应用,如工业燃料、炼焦、医药等。
3.2 地区需求差异不同地区的需求差异主要表现在以下方面:1.发展中地区需求增长较快:随着发展中国家工业化进程的加快,发展中地区对干馏炭的需求呈现出快速增长的趋势。
2.发达地区需求稳定:相对而言,发达地区的干馏炭需求相对稳定,市场饱和度较高。
4. 市场需求趋势分析4.1 环保因素的影响随着环保意识的不断提高,对燃料清洁化的需求也日益增长。
在干馏炭市场中,环保因素成为一个重要的影响因素:1.清洁燃料需求增加:干馏炭作为一种相对清洁的燃料,其需求将逐渐增加。
2.完善环保政策:政府将进一步加强对燃料行业的环保监管,推动市场向更加环保的方向发展。
2024年干馏炭市场环境分析
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2024年干馏炭市场环境分析1. 市场概况干馏炭是一种由木材、植物或动物骨骼经过高温加热而制成的固体燃料。
在全球范围内,干馏炭市场逐渐增长。
本文将对干馏炭市场的环境进行分析,以帮助读者更好地了解该市场的潜力和挑战。
2. 市场驱动因素2.1 能源需求增长随着全球人口的增长和发展中国家经济的快速发展,对能源的需求不断增加,其中包括对干馏炭的需求。
干馏炭具有高热量和长燃烧时间的优势,因此在一些地区,它被广泛用于工业和家庭取暖。
2.2 环境意识增强随着对环境保护的重视程度提高,越来越多的国家和地区开始转向使用环保燃料。
干馏炭作为一种可再生能源,具有较低的碳排放和环境污染,因此受到越来越多人的青睐。
2.3 原材料丰富干馏炭的原材料主要来源于木材和植物。
全球范围内,这些原材料具有丰富的资源,因此生产干馏炭的成本相对较低。
这为干馏炭市场的发展提供了有利条件。
3. 市场挑战因素3.1 竞争加剧随着干馏炭市场的增长,竞争也在加剧。
越来越多的企业进入市场,导致市场上供应量过剩,竞争变得激烈。
为了在竞争中脱颖而出,企业需要提高产品质量、开拓新的市场渠道,并进行有效的市场营销。
3.2 环境监管加强随着环保意识的提高,各国政府对干馏炭行业的环境监管也趋严。
企业需要投入更多的资源来遵守环保法规和减少碳排放。
这将增加企业的成本,并对市场份额产生影响。
3.3 替代产品的竞争尽管干馏炭作为一种可再生能源具有明显优势,但仍面临来自其他替代产品的竞争。
例如,天然气等清洁能源的发展,以及电动供暖设备的应用,都可能对干馏炭市场产生不利影响。
4. 市场前景尽管面临一些挑战,但干馏炭市场仍有着巨大的发展潜力。
随着全球能源需求的增长和环保意识的加强,干馏炭将继续被广泛应用于工业和家庭取暖领域。
同时,不断创新和技术进步也将提高干馏炭的质量和效能。
为了在市场竞争中取得优势,企业需要积极应对市场挑战,提高产品质量、开发新的市场渠道,并加强环境保护措施。
煤化工技术现状及存在问题
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煤化工技术现状及存在问题一、洁净煤转化技术1、煤炭加工技术现状煤炭加工技术主要包括洗选煤技术、型煤技术、动力配煤技术以及水煤浆技术等。
(1)煤炭冼选选煤是应用物理、物理化学、化学或微生物等方法将原煤脱灰、降硫并加工成质量均匀、用途不同的各品种煤的煤炭加工过程,其中选用的各种方法即为洗选煤技术,这是提高煤炭利用效率、减少污染物排放的最经济、有效的途径。
国内采用的选煤方法主要为重介、跳汰、浮选以及干法选煤。
重介质选煤是用磷铁矿粉等配制的重介质悬浮液(其相对密度介于煤与矸石之间),将煤与矸石等杂质分开。
跳汰选煤是在上下波动的变速脉冲水流中,使相对密度不同的煤和矸石分开。
浮选是利用煤和矸石表面湿润性的差异,洗选粒度小于0.5mm的煤。
煤炭经洗选后可显著降低灰分和硫分的含量,减少烟尘、二氧化硫等污染物的排放。
目前发达国家需要洗选的原煤已100%入洗,重介质旋流器、跳汰机、浮选机等成熟的选煤技术己被广泛采用,洗煤厂处理能力大,洗选效率高。
国内自行研制的设备已基本满足400万t/a 以下各类选煤厂建设和改造需要,有些工艺指标已达到或接近世界先进水平。
国有大中型选煤厂技术改造的主要内容,已由过去单纯的注重降灰转为降灰与脱硫并举及回收洗矸中的黄铁矿。
目前无压重介质旋流器研制成功并投入生产使用、旋流静态微泡浮选柱研制成功、分选技术取得若干重要成果。
(2)型煤型煤又称人造煤块。
型煤是一种或数种煤与一定比例的粘结固硫剂等经加工成一定形状尺寸和有一定理代性能的块状燃料或原料。
当今型煤也可以是粉煤及一定比例的煤泥等其它低热值燃料或废弃物加上粘结剂、添加剂加工成型煤的,有的燃烧特性还超过了原煤的燃烧特性。
型煤技术是一种洁净煤技术,是煤炭洁净利用的重要途径之一。
工业层燃锅炉和工业窑炉燃用型煤与燃用原煤相比,能显著提高热效率,减少燃煤污染物的排放。
型煤技术又包括三项子技术,分别是:粘结剂技术,添加技术和成型技术。
型煤过程中,我们需采用廉价高效型煤粘结剂、能加快燃烧反应速度,提高热能利用并减少有害气体排放的添加剂以及在20~35MPa之间的成型压力。
中国褐煤干馏的利用前景
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薛选平等:中国褐煤干馏的利用前景中国褐煤干馏的利用前景薛选平,史剑鹏,胡昌兰,田朋军,谢建锋,陈晓菲,赵 杰(陕西冶金设计研究院有限公司,陕西西安 710032)摘要:中国目前能源结构形式决定了储量相对丰富的褐煤资源将是未来可利用的主要能源㊂基于褐煤水分高㊁热值低㊁易风化自燃但其挥发分高㊁活性好㊁氢碳原子比高的独特性质,是作为干馏转化的理想原料,探讨了褐煤干馏转化对保障煤化工产业可持续发展㊁环境保护及能源安全的重大意义;并对褐煤干馏转化的必要性㊁市场前景进行了分析㊂关键词:褐煤;干馏;利用中图分类号:TD849.2 文献标识码:A文章编号:1006-6772(2013)01-0055-02Prospect of lignite dry distillation in ChinaXUE Xuan⁃ping,SHI Jian⁃peng,HU Chang⁃lan,TIAN Peng⁃jun,XIE Jian⁃feng,CHEN Xiao⁃fei,ZHAO Jie (Shaanxi Metallurgical Design &Research Institute Co.,Ltd.,Xi 'an 710032,China )Abstract :Lignite is becoming one of primary energy sources in the future,which is abundant in China.It is not easy to utilize lignite directly due to its high⁃moisture,low heat value,easy weathering and self⁃ignition characteristics.But it's an ideal material for dry distillation because of its high volatile and activity,great H /C atomic ratio.Thelignite dry distillation is very significant because it guarantees sustainable development of coal chemical industry,environmental protection and energy security.Analyse the prospect of lignite dry distillation.Key words :lignite;dry distillation;utilization 收稿日期:2012-11-01 责任编辑:孙淑君 作者简介:薛选平(1966 ),男,陕西西安人,高级工程师,主要从事煤炭资源综合利用等方面的研发与设计工作㊂ 引用格式:薛选平,史剑鹏,胡昌兰,等.中国褐煤干馏的利用前景[J].洁净煤技术,2013,19(1):55-56. 褐煤是煤化程度最低的矿产煤,是一种易燃的化石燃料,全球褐煤储量约4万亿t,占全球煤炭总储量的40%[1]㊂中国有丰富的褐煤资源,褐煤探明保有储量约1300亿t,占全国探明煤炭保有储量的12.69%[2-3]㊂据第三次全国煤炭资源预测和评价研究报告,另有褐煤预测资源量1903亿t,占全国煤炭预测量的41.18%[4-5]㊂在中国已探明的褐煤保有储量中,以内蒙古东北部地区最多,约占全国褐煤保有储量的3/4;西南地区(以云南省为主)的褐煤储量约占全国的1/5;东北㊁华东和中南地区的褐煤仅占全国的1/20左右[6]㊂褐煤储量丰富但现阶段利用率偏低,随着煤炭价格上涨,褐煤资源就地综合加工利用的经济效益将十分显著㊂同时鉴于中国 缺油㊁少气”的现状,利用煤化工技术生产石油替代品,作为中国油气资源的有效补充,对保障能源安全㊁促进可持续发展具有深远意义㊂1 褐煤资源利用及干馏的必要性1.1 中国煤炭供求矛盾日益突出中国的资源缺油㊁少气,煤炭资源比较丰富,因此能源结构以煤炭为主㊂目前约占一次能源消费总量的73.4%㊂据估计,到21世纪中叶,煤炭有可55‘洁净煤技术“2013年第19卷第1期能降到50%左右,煤炭在中国一次能源生产和消费中仍将处于主导地位[7]㊂国家能源政策要求能源供应实现多样化,除大力开拓国内外石油的多渠道供应以外,利用丰富的煤炭资源,采用干馏技术生产油品和石油替代产品是中国能源政策的重要组成部分㊂国家能源规划中提出 石油替代策略”,支持发展煤制油㊁甲醇燃料㊁二甲醚㊁乙醇等石油替代产品㊂随着干馏煤技术㊁大型煤气化㊁煤液化等项目不断增加,煤炭供求之间的矛盾将更加突出,褐煤必将成为中国未来可利用的主要资源㊂1.2 褐煤干馏的必要性褐煤是煤化程度最低的煤种,褐煤水分高(一般在35%以上)㊁热值低(一般低于17.58MJ)㊁易风化和自燃㊁质量不稳定,不利于长距离输送和贮存[8]㊂但其高挥发分(一般在45%~55%)[8]㊁活性好[9]㊁H /C 比高(约为0.75~1.1)[10]等独特性质决定了它极其适合干馏㊂褐煤资源经干馏加工后的固体产品,热值高㊁水分低,适应环保和运输的要求,方便大规模利用㊂褐煤直接燃烧不但浪费了大量能源(热利用率低)㊁资金和设备,还严重污染了环境,燃烧产物中粉尘㊁硫氧化合物㊁氮氧化合物以及不完全燃烧时产生的一氧化碳等有害气体排放到大气中会造成粉尘污染和气体污染[11]㊂因此开发褐煤干馏技术生产半焦不但可以解决上述诸多问题,还可以得到半焦㊁煤焦油和煤气等多种煤基产品,符合中国发展洁净煤技术能源多元化的战略㊂目前受煤炭价格的影响,为该技术的发展带来了良好机遇㊂2 褐煤干馏的目的及市场分析2.1 褐煤干馏的目的褐煤挥发分高㊁活性好㊁H /C 比高是干馏制取中低温焦油㊁半焦和煤气的理想原料㊂通过对褐煤进行干馏处理生产出的半焦,水分显著降低,发热量大幅度提高,既可防止煤炭自燃又便于运输和贮存,同时可满足一般发电㊁造气㊁化工等企业对燃料发热量的要求(21.77~23.03MJ),使偏远地区储量丰富的褐煤资源可以补供大中城市尤其是沿海城市大中型企业所使用㊂另外,干馏过程中回收得到的煤焦油含有轻油㊁杂酚油及沥青等馏分,特别是富含酚类,轻质成分较高,是生产燃料油的很好原料,主要作为燃料油㊁油毡纸使用㊂重质部分是炭黑㊁炭素㊁活性炭和化工行业的原料㊂褐煤的开发利用,对于提高煤炭附加值,推进中国煤化工产业发展㊁保障煤化工产业可持续发展都具有重要意义㊂2.2 褐煤干馏的市场需求分析褐煤半焦可用于水泥厂㊁电厂等作燃料,也可制成型焦作为早期原料或无烟燃料;对于灰分小于15%㊁固定碳大于70%的褐煤半焦,可用于铁合金还原剂,还可用作气化原料生产合成气制取合成油㊂褐煤焦油可加工成液体燃料和化工原料,市场供不应求㊂煤气可用于发电或化工原料气,也可用于褐煤干馏的热源等㊂褐煤干馏所有产品均有其利用价值,且在能源日益紧缺的今日,可以缓解煤炭资源紧张的局面㊂能源产业发展的共同趋势就是提高能源利用率,降低能耗和环境污染㊂3 结 语中国褐煤资源相对丰富,但现阶段利用方式较为粗犷㊂应充分利用褐煤的特有性质,发展褐煤干馏技术,可以提高褐煤的附加值,还可以实现对液体化石能源的替代,对环境保护和能源安全意义重大㊂参考文献:[1]李群,赵大伟,侯振华,等.褐煤提质工艺试验研究[J].煤质技术,2009(6):14-16.[2]戴少康.选煤工艺设计实用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2010.[3]尹利群.我国褐煤资源及其利用前景[J].煤炭科学技术,2004,32(8):12-14,23.[4]戢绪国,步学朋,王鹏.褐煤固定床加压气化副产品的特性及利用[J].煤气与热力,2004,24(4):179-182.[5]梁杰,冯银辉,张彦春,等.褐煤地下气化制氢工艺的研究[J].化工学报,2004(S1):53-58.[6]徐革联,熊楚安,白云起,等.用褐煤半焦制备磺化煤的研究[J].中国矿业大学学报,2003,32(1):83-86.[7]赵勇,王艾青.浅谈煤转化技术的发展现状和应用前景[J].洁净煤技术,2008,14(5):43-47.[8]邵俊杰.褐煤提质技术现状及我国褐煤提质技术发展趋势初探[J].神华科技,2009,7(2):17-22.[9]赵振新,朱书泉,马名杰,等.中国褐煤的综合优化利用[J].洁净煤技术,2008,14(1):28-31.[10]郭树才.煤化学工程[M].北京:冶金工业出版社,1991.[11]沈国娟,张明旭,王龙贵.浅谈褐煤的利用途径[J].煤炭加工与综合利用,2005(6):25-27.65。
低阶煤低温干馏工艺技术的发展现状

低阶煤低温干馏工艺技术的发展现状刘佳;曹祖宾;韩冬云;李丹东;胡博馨【摘要】Coal is the main energy in China, which will not change for quite a long time in the future. So far,more than half of coal reserves has been proven low rank coal. The core technology for the low rank coal clean efficient and scientific classification and utilization is low temperature carbonization technology; it has been widely concerned at home and abroad. In this paper, characteristics of low rank coal were discussed; domestic and foreign low-temperature carbonization processes were compared and analyzed from the aspects of raw materials, carbonization furnace, working principle, technical characteristics and so on; and relevant suggestions about promoting China's low rank coal low temperature carbonization technology industrialization were put forward.%煤炭是我国的主要能源,在未来相当长的时间内不会改变。
煤化工技术现状及发展趋势研究

煤化工技术现状及发展趋势研究一、煤化工技术现状煤化工技术是指利用煤炭进行炼制和转化,生产燃料和化工产品的一种技术。
目前,全球范围内已经建立起了一套完整的煤化工产业体系。
在煤化工技术领域,主要包括煤制油、煤制气和煤制化工三大类技术。
1. 煤制油技术煤制油技术是指通过煤气化和合成反应,将煤转化为燃料油和化工原料的一种技术。
在煤制油技术领域,目前主要采用的工艺路线包括费舍尔-特普希技术(F-T技术)、皮尔斯顿煤制油技术和蒸馏裂解技术等。
这些技术在提高煤转化率、降低生产成本和提高产品质量等方面取得了显著的进展。
煤制化工技术是指通过煤气化和化工合成反应,将煤转化为化工产品的一种技术。
在煤制化工技术领域,目前主要生产的产品包括甲醇、乙烯、一氧化碳和氢气等。
这些产品在塑料、橡胶、医药、化肥和合成纤维等领域具有广泛的应用前景。
煤化工技术在煤资源利用、能源替代和化工产品生产方面取得了一定的成绩。
由于煤化工技术在产业化规模、技术成熟度和环境友好性方面还存在一些问题,因此发展仍然面临一定的挑战。
二、煤化工技术发展趋势随着全球能源结构调整和环境保护的重要性日益突显,煤化工技术的发展趋势也在发生着明显的变化。
随着科技水平的不断提高,煤化工技术领域的技术创新也在不断推进。
在煤制油技术方面,人们正在积极研究生物质煤化、催化裂解和非常规资源利用等新技术,以提高煤转化率、降低成本和减少环境影响。
在煤制气技术方面,逐步向高效清洁的多功能气化联产技术发展。
在煤制化工技术方面,不断推进化学生物合成和绿色能源利用等新技术,以满足煤制化工产品的需求。
2. 产业联合在煤化工技术发展过程中,产业联合将成为一种重要的发展趋势。
由于煤化工技术涉及到多个产业领域,例如煤炭开采、煤气化、化工合成和产品加工等,因此产业联合将能够整合资源、降低成本、提高效益,并且促进技术的快速推广和应用。
3. 低碳环保在全球范围内,低碳环保已经成为一个不可逆转的趋势。
在煤化工技术发展中,人们将积极探索绿色低碳的新技术和新产品,建立更加环保的生产体系,以实现煤化工技术的可持续发展。
煤炭加工行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势

煤炭加工行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势煤炭是我国最重要的能源资源之一,其广泛应用于电力、钢铁、化工等重要行业。
随着经济的快速发展,对煤炭的需求量不断增加,这也带来了煤炭加工行业的快速发展。
本文将对煤炭加工行业的现状进行深入分析,并展望未来五至十年的发展趋势。
一、煤炭加工行业现状分析1. 行业规模扩大煤炭加工行业是煤炭采选行业的延伸,通过煤炭的洗选、选矿、破碎等工艺对原煤进行加工,提高煤炭的品质,减少对环境的影响。
当前,我国煤炭加工行业规模不断扩大,且呈现出高度集约化、规模化的趋势。
许多大型煤炭加工企业应运而生,形成了行业竞争局面。
2. 技术水平不断提高随着科技的进步和创新技术的应用,煤炭加工行业的技术水平不断提高。
洗选、选矿、破碎等加工工艺逐渐实现了自动化、智能化,提高了生产效率和产品质量。
同时,一些环保技术也得到了广泛应用,使得煤炭加工行业对环境的影响得到了有效控制。
3. 产业链完善煤炭加工行业以煤炭采选行业为基础,同时还与煤炭运输、销售等环节相互关联,形成了完整的煤炭产业链。
随着行业的发展,煤炭加工企业与煤炭采选企业、运输企业等形成了合作关系,形成了相互依赖、互利共赢的局面。
4. 市场需求旺盛随着我国工业化进程的加快以及电力、钢铁、化工等行业对煤炭的需求增加,煤炭加工行业面临着广阔的市场空间。
尤其是近年来,我国大力推进清洁能源发展,对煤炭行业提出了更高的要求,这为煤炭加工行业提供了更多的发展机遇。
二、煤炭加工行业未来五至十年发展趋势1. 绿色发展随着社会对环境保护的关注度不断提高,煤炭加工行业将更加注重绿色发展。
加强环境保护,提高资源利用率,推行清洁生产技术,是未来煤炭加工行业发展的必然趋势。
同时,煤炭加工行业还将积极推动煤炭洗选、脱硫、脱硝等技术的创新和应用,减少对环境的污染。
2. 提高产品附加值目前,煤炭加工行业主要关注煤质指标的提高,力求生产高品质的洗精煤。
未来,煤炭加工行业还需注重开发煤炭的深加工产品,提高产品附加值。
煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术

煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术煤是一种重要的能源资源,广泛应用于工业、农业和生活等领域。
然而,传统的煤燃烧方式存在着严重的环境问题,如大量的二氧化碳排放和空气污染。
为了解决这些问题,煤的低温干馏技术应运而生。
低温干馏是一种将煤在低温下进行加热分解的过程,通过控制温度和时间,可以得到不同类型的煤焦炭。
煤焦炭是一种具有高热值和低污染性的固体燃料,可以替代传统的煤炭和石油焦作为工业燃料和还原剂。
煤的低温干馏过程中,煤中的挥发分和固定碳被分离出来。
挥发分主要包括水分、沥青质和气体,而固定碳则是煤焦炭的主要成分。
煤焦炭具有高热值、低灰分和低硫含量的特点,可以广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
在冶金行业中,煤焦炭是一种重要的还原剂。
通过与铁矿石一起加热,煤焦炭可以将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁,从而得到高纯度的铁。
与传统的焦炭相比,煤焦炭具有更高的还原性能和更低的灰分含量,可以提高冶金过程的效率和产品质量。
在化工行业中,煤焦炭可以作为一种重要的原料。
通过煤焦炭的加工和转化,可以得到一系列有机化合物,如苯、甲醇和乙烯等。
这些有机化合物广泛应用于塑料、橡胶、纺织和医药等行业,推动了化工工业的发展。
在建材行业中,煤焦炭可以作为一种重要的燃料。
通过煤焦炭的燃烧,可以产生高温和高压的热能,用于石灰石的煅烧和水泥的生产。
煤焦炭的高热值和低灰分含量使其成为建材行业中理想的燃料选择,可以提高生产效率和产品质量。
除了以上应用领域,煤焦炭还可以用作电力发电的燃料和炼焦煤的替代品。
煤焦炭的使用不仅可以减少二氧化碳排放和空气污染,还可以降低能源成本和提高能源利用效率。
然而,煤的低温干馏和煤焦炭应用技术仍面临一些挑战。
首先,低温干馏过程中产生的气体需要进行处理和利用,以减少环境污染。
其次,煤焦炭的生产和应用需要建立完善的供应链和市场体系,以满足不同行业的需求。
总的来说,煤的低温干馏及其煤焦炭应用技术是解决传统煤燃烧问题的重要途径。
通过低温干馏,可以得到高热值和低污染性的煤焦炭,广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
粉煤低温干馏现状及发展趋势
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粉煤低温干馏现状及发展趋势一、粉煤低温干馏技术概述说到粉煤低温干馏,可能大家首先会觉得,这名字一听就挺高大上的。
简单来说,它其实就是把煤在不烧着的情况下,加热到一定温度,来分解煤里面的有机物,释放出一些有用的物质。
煤嘛,大家都知道是咱们这个地球上能量的重要来源之一,尤其是在中国,煤炭的使用还特别广泛。
可问题是,煤炭不光是用来直接燃烧的,它还能通过这种低温干馏的技术,分离出一些有价值的化学原料,比如焦油、煤气、煤焦油等等。
这些东西,可以用来制造化肥、燃料,甚至是一些化学品,真的是百用不尽。
粉煤低温干馏的优势就在于,它能最大化地利用煤中的能源和原料,不像传统的煤炭利用方式那样,一烧就啥都没了。
你看,煤的这种低温处理,温度不会很高,所以它不会像高温干馏那样搞得满屋子烟雾弥漫,还能有效减少煤炭利用过程中的污染问题,简直是环保又高效。
二、粉煤低温干馏的现状现如今,粉煤低温干馏的技术虽然已经有了不小的发展,但是要说它已经普及开来,那还真是没那么简单。
毕竟这技术是近几年才开始有较多的研究和应用,很多技术细节仍然在摸索阶段。
很多企业已经开始着手研发,但是要完全商业化、规模化应用,还是面临着一些技术上的挑战。
比如说,煤的种类不同,质量也参差不齐,想要通过低温干馏处理每种煤,可能需要不同的温度、不同的设备和不同的工艺。
低温干馏虽然在理论上听着不错,实际操作起来可不轻松,需要大量的能源和设备投入,这就让不少企业在推广这个技术的时候,心里打了个小算盘,投入产出到底值不值得。
说实话,粉煤低温干馏技术在能源节约、环境保护等方面的潜力非常大,尤其是在当下提倡绿色发展的时代,这项技术也得到了不少支持和资金投入。
可你也知道,科技的发展往往都是曲折的,就算大家都知道它好,真正实现起来,涉及的技术门槛、成本控制、生产效率等问题都需要一一攻克。
再加上,部分小企业可能技术能力不够,或者资金链紧张,这样的挑战就更大了。
三、粉煤低温干馏的发展趋势随着科技的进步和绿色发展的呼声越来越高,粉煤低温干馏技术也有了越来越多的创新机会。
煤低温干馏技术及经济分析
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8.几种低温干馏技术比较 表3
1 2 3 4 5 6 7 8 技术特点 原料煤 干馏介质 煤气产量 干馏温度 焦油产率 煤气热值 建设规模 m³/t ℃ % MJ/m³ 万t/a·台 单位 mm 内热式 块煤 20~50 煤气 空气 800 650 6.5 7.5 单炉 10万 热载体 碎粉煤 <8 热焦或热渣 130~150 550~600 10~12 17~20 单台60万
(23)
规模: 2×60 万t/a(进煤量) 原料煤: 120 万t/a 产焦油: 12 万t/a 产煤气: 1.8 亿m³ 总投资: 2.6 亿元 销售收入:5.88 亿元(含焦油加工) 总成本: 4.73 亿元 年利税: 1.15 亿元
(24)
4.原料及动力消耗表
项目 原料煤 煤气 电 原水 单位 t m³ 度 m³ 内热式干馏 1.6 800 30 0.3 热载体干馏 1.5 90 36 0.5
表2
省(区) 位 产量 次 1056.1 1 6.3 山西 3 808.40 2 3.54 内蒙 276.24 3 2.04 陕西 146.76 4 1.93 河南 123.24 5 1.45 山东 2007年中国统计年鉴 117.80 6 1.09 贵州
三、煤低温干馏技术概要
(5)
1.干馏条件: 低变质煤在500~650℃,隔绝 空气或少量空气条件下,受热分解的过 程 2.已工业化的技术: 内热式、外热式、固体热载体、气体热载体、 催化热解等 3.主要产品:半焦(兰炭)、焦油、煤气、 化工产品
(16)
10.国内技术开发单位 • 大连理工大学固体热载体、催化热解; • 浙江大学炉渣热载体(与燃煤锅炉结合); • 神木三江煤化公司内热式干馏技术; • 神木恒源外热式干馏炉; • 鞍山热能所褐煤干馏提质技术; • 神木富油公司热载体工业化技术。
煤炭低温干馏技术的问题分析与策略探讨
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煤炭低温干馏技术的问题分析与策略探讨摘要:煤炭低温干馏是一种古老的技术,其具有投资低、工艺简单,原料来源广等特点,是煤转化的重要方法之一。
由于半焦是低温干馏产量最多的固体产物,半焦的灰分、热值及其他性能决定半焦的不同用途。
只有不断开拓半焦新用途和市场,才能充分体现煤低温干馏的综合利用和经济效益。
本文结合本单位实况,指出了煤炭低温干馏工艺技术的的当前现状及所存在的突出问题,并提出了可行的改进措施,望能为此领域研究有所借鉴。
关键词:煤炭;低温干馏技术;工艺问题;措施前言:当处于隔绝空气状态下,煤受热分散,生成大量的焦油、煤气、焦炭等的基本过程,即煤干馏,又被称之为热解、焦化技术。
依据不同的加热终温,可将其划分为三种:其一为低温干馏(500~600℃),其二是中温干馏(700~900℃),其三为高温干馏(900~1100℃)。
需要指出的是,针对煤炭的低温干馏而言,其不仅能从中获得一些煤焦油、煤气,而且还能得到大量的半焦(即为兰炭)。
低温干馏是本地区现阶段一种重要的煤转化工业,因生产与技术上的相对落后,在生产时会有大量的废气、废水、废渣等产生,因而会对环境造成污染,因此,采取有效措施,改进煤炭低温干馏工艺,已成为本地区需要解决的重要问题。
本文就此探讨如下。
1煤炭低温干馏煤炭低温干馏又可称之为低温热解。
指煤在隔绝空气的低温(500~700℃)条件下的干馏过程。
在此温度下,煤受热分解转化为固态的半焦、液态的焦油和水、气态的煤气3种状态的产物。
用于低温干馏的原料种类较多,以低煤化度煤为主,包括褐煤和高挥发分烟煤,无粘结性到有粘结性的烟煤均可使用。
泥炭、油页岩、腐泥煤、残植煤等亦可作为低温干馏的原料。
各种原料性质和组成上的差别(例如水分、挥发分、氧含量、煤岩组成和粒度等)以及加热方式、温度、速度和设备等的不同,导致主要产物的产率、组成和性质亦有很大的差异,并直接影响到主要产物的利用和进一步加工。
2煤炭低温干馏过程煤炭干馏实质上是煤的热分解过程。
流化干馏工艺现状及技术发展
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流态化是流体向上通过床层从而使床层 中固体颗粒具有一般流体性质的现象。在现代工业中, 有 许 多粉末 或颗 粒 固体 参与 的工艺 过程 , 流态 化技 术能将 固体颗粒 如 流体一 样进行 输送 , 从而 简便 的实 现 大规 模连 续加工 , 而且 流化 状态下 颗粒 间 隙增大 , 气相 与 固相 接触 增 加 , 所 以 流化 状态 下 床 体 内温 度均 匀且气固相间有很高的传热传质效率 , 使得流态化技术在多个行业中具有明显优势 ] 。 1 9 2 2 年, W i n k l e r 在粉煤气一 固流化床气化工艺中最早使用 了流化技术 , 尽管技术 不完善且当时石 油 的大规 模使用 而很 快 中断 , 但这 次尝 试使 得人们 对 流态 化技 术 在 工程 应用 中 的优势 和 发展 前 景 有 了 更为 深入 的认识 。此 后 , 国 内外 对 于完 善 流 化 于 馏 技 术 进 行 了 诸 多 研 究 , 我 国 最 早 的 流 态 化 研 究 是
摘
要: 流化床 反应 器 因具有 高传热传质效 率 , 床 层温度均匀 等特点而在工业 中具有广 阔的应用
前景 , 针对不同的干馏原料与工艺需求 , 国内外进行 了一 系列研究 并开发 出 了多样化 的流化 干馏技术 , 部分技术 已成功应用于生产 。对 目前主要的 6种流化干馏 技术类 型进行 了对 比分 析 , 并对 流化 干馏 技
1 9 4 8年汪 家鼎 院士对 褐煤 流态化 低温 于馏 的研究 。迄 今 为止 , 世 界各 地 开发 出了多种 各 具特 色 的流 态化 干馏 技术 , 其 中一 部 分 已经 成 功 投 入 了商 业 化 生 产 , 流化 干 馏 技 术 正 处 于 一 个 快 速 发 展 完 善 的
煤炭低温干馏技术研究进展
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煤炭低温干馏技术的研究进展翟裕西北大学化工学院 10069摘要:概述了煤炭低温干馏技术的现状以及目前国内的应用情况,对迄今开发的主要工艺——西方热解(Garrett)法、TOSCOAL法和鲁奇一鲁尔煤气法的开发经过和其主要特点进行了介绍,并对国内煤低温干馏研究进展进行了详述,包括大连理工大学褐煤固体热载体新法干馏工艺,浙江大学热电气焦油多联产技术,气体热载体低温干馏技术等关键词:煤低温干馏;热解;半焦;兰炭煤炭低温干馏始于19世纪,当时主要用于制取灯油和蜡。
19世纪末因电灯的发明,煤低温干馏趋于衰落。
第二次世界大战前夕及大战期问,纳粹德国基于战争目的,建立了大型低温干馏厂,以褐煤为原料生产低温干馏煤焦油,再高压加氢制取汽油和柴油。
战后,由于大量廉价石油的开采,低温干馏工业再次陷于停滞状态。
煤低温干馏在隔绝窄气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,称为煤干馏(也称焦化或热解)。
按加热终温的不同,可分为3种:500~600℃为低温干馏;700~900℃为中温干馏;900—1100℃为高温干馏⋯。
煤的干馏技术除了按干馏温度分类以外,还有其他多种分类方法:按照气氛可分为惰性气氛热解(不加催化剂),加氢热解和催化加氢热解;按加热速度可分为慢速热解、中速热解、快速热解和闪裂解;按加热方式可分为外热式、内热式和内外并热式热解;按热载体的类型可分为固体热载体、气体热载体和气一固热载体热解;按同体物料的运行状态可分为固定床、流化床和气流床;按反应器操作压力可分为常压和加压等。
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、工艺控制水平及最终的经济效益等。
到目前为止,国内外研究开发出多种各具特色的煤干馏技术,有的处于试验室研究阶段,有的进入中试阶段,也有的达到了工业化阶段。
1.国外主要煤低温干馏技术1.1外热式炉外热式炉(如考伯斯炉)是指供给煤料的热量是由炉墙外部传人的。
煤料装在干馏室内,热量通过炉墙导人,炉墙外部燃烧加热【1-2】。
煤炭干馏技术的现状及发展趋势
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煤炭干馏技术的现状及发展趋势Xxx(xxx 000000)[摘要]:煤的干馏就是将煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热,随着温度的升高,煤中有机物逐渐分解,得到气态的焦炉气、液态的煤焦油和固态的焦炭,挥发性的产物中有许多重要化学品并获得重要应用。
本文在介绍了煤干馏技术相关工艺时,着重提到了低温干馏技术的现状及主要工艺,并对煤干馏技术的现状进行了总结,在回顾过去的基础上,提出对今后煤干馏技术发展的建议。
[关键词]:煤炭干馏技术高温干馏低温干馏现状趋势建议1、前言煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。
据世界能源委员会的评估,世界煤炭可采资源量达4.84×104亿t标准煤,占世界化石燃料可采资源量的66.8%。
进入21世纪,世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术,而煤高温干馏的煤气净化、煤气化和煤液化技术已成为目前发展煤炭洁净利用技术的关键,高温干馏主要用于生产冶金焦炭,所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物,是工业上获得芳香烃的重要来源;低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃,是人造石油重要来源之一。
中国非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤储量丰富,若能通过低温干馏回收煤气与油,可使煤得到有效的综合利用。
2、煤干馏技术煤干馏技术是指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。
此过程按加热最终温度的不同,可分为三种干馏方式:温度为900~1100℃称为高温干馏,即焦化;温度为700~900℃称为中温干馏;温度为500~600℃称为低温干馏,干馏技术是煤化工的重要过程之一。
煤干馏主要过程如下:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分开始蒸发;温度升高至200℃以上时,煤中结合水释放出来;温度在350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
煤化工行业发展现状
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煤化工行业发展现状及前景趋势分析一、煤化工行业都包括什么煤化工以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品或半产品,而后进一步加工成化工、能源产品的过程。
主要包括煤的气化、液化、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等。
随着世界石油资源不断减少,煤化工有着广阔的前景。
煤化工的分类煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工,煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等等。
据中国报告大厅发布的煤化工行业市场调查分析报告显示,根据生产工艺与产品的不同主要分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化四条生产链。
其中,煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨等属于传统煤化工,而煤气化制醇、醚燃料,煤液化、煤气化制烯烃等属于现代新型煤化工领域。
在煤化工可利用的生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。
煤的气化在煤化工中占有重要地位,用于生产各种气体燃料,是洁净的能源,有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料、化工原料等多种产品的原料。
煤直接液化,即煤高压加氢液化,可以生产人造石油和化学产品。
在石油短缺时,煤的液化产品将替代天然石油。
二、煤化工行业发展现状在严格控煤政策下,中国煤炭消费将提前进入下降趋势,预计从目前的19.3亿吨油当量,逐步下降到2050年的13亿吨油当量,年均负增长1%;而考虑到能源效率的提升、经济增速的下滑、环保政策趋严等多重影响,煤电、钢铁、建材等传统用煤领域消费水平均已达到峰值,未来将走下坡路。
从煤化工行业自身的情况来看,不得不承认,其当前正处于史无前例的困境中。
由于传统煤化工产能过剩以及节能减排的目标,未来新型煤化工项目将是重点,虽然国家政策层面的限制因素与地方政府的鼓励势头齐头并进,“十三五”期间煤化工发展势头不减。
从投入上,各路资本竞相角逐;从地域上,中西部煤炭资源丰富地将集中主要投资;从类型上,煤制烯烃与煤制天然气将是主打项目。
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煤炭干馏技术的现状及发展趋势Xxx(xxx 000000)[摘要]:煤的干馏就是将煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热,随着温度的升高,煤中有机物逐渐分解,得到气态的焦炉气、液态的煤焦油和固态的焦炭,挥发性的产物中有许多重要化学品并获得重要应用。
本文在介绍了煤干馏技术相关工艺时,着重提到了低温干馏技术的现状及主要工艺,并对煤干馏技术的现状进行了总结,在回顾过去的基础上,提出对今后煤干馏技术发展的建议。
[关键词]:煤炭干馏技术高温干馏低温干馏现状趋势建议1、前言煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。
据世界能源委员会的评估,世界煤炭可采资源量达4.84×104亿t标准煤,占世界化石燃料可采资源量的66.8%。
进入21世纪,世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术,而煤高温干馏的煤气净化、煤气化和煤液化技术已成为目前发展煤炭洁净利用技术的关键,高温干馏主要用于生产冶金焦炭,所得的焦油为芳香烃、杂环化合物的混合物,是工业上获得芳香烃的重要来源;低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃,是人造石油重要来源之一。
中国非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤储量丰富,若能通过低温干馏回收煤气与油,可使煤得到有效的综合利用。
2、煤干馏技术煤干馏技术是指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。
此过程按加热最终温度的不同,可分为三种干馏方式:温度为900~1100℃称为高温干馏,即焦化;温度为700~900℃称为中温干馏;温度为500~600℃称为低温干馏,干馏技术是煤化工的重要过程之一。
煤干馏主要过程如下:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分开始蒸发;温度升高至200℃以上时,煤中结合水释放出来;温度在350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。
煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件(主要是温度和时间)。
随着干馏终温的不同,煤干馏产品也不同。
低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦;中温干馏的主要产品是城市煤气;高温干馏产物一般为焦炭,焦油、粗苯和煤气等。
2.2、煤炭结焦机理煤的主要组分是有机质,而煤的有机质是具有不规则构造的空间聚合体,它的基本机构单元是以缩合芳环为主体的带有侧链上的官能团和烷基组成的大分子。
煤的结焦过程是以煤有机质大分子的热分解为基础,整个成焦过程可分为粘结和收缩两个阶段。
2.2.1、粘接机理煤被加热到350~500℃,烟煤有机质大分子裂解,侧链从缩合芳烃中断裂,侧链本身也进一步裂解或与其它组分作用,此时热解产物中分子量小的呈气态、分子量适中(300~600℃)的呈液态,而分子量很大的那些断掉侧链的缩合芳环则是固态。
当温度在450~550℃范围时,胶质体中液态产物参与裂解反应,一部分热解产物呈气态析出,另一部分则与固态颗粒融为一体、热缩聚合而固话生成半焦。
煤的粘接性主要取决于生成胶质体的数量和性质,而后者又取决于煤的有机质大分子结构。
因此在实际生产过程中,可通过配煤来调节配合煤料的胶质体数量和性质,使之具有一定的粘接性。
总之,煤的粘结是煤的干馏过程中发生物理、化学和物理化学(特别是胶体化学)作用的综合结果。
2.2.2、收缩机理煤在干馏过程中,当温度超过550℃并继续升到时,半焦内的有机质进一步热分解和热缩聚。
此时主要是缩合芳环上那些热稳定性较高的侧链和联结在缩合芳环间的碳链桥的热分解,因此分解产物中已无液态产物,主要是甲烷和氢。
由热缩聚引起的炭网增大并由此产生的裂纹是半焦收缩阶段的主要特征。
随着碳网增大和排列趋向整齐,焦炭的结构致密,体积小,焦炭的多空体进一步变紧变硬,真密度增大。
由于焦炭和半焦内各点的温度和升温速度不同,所以各点收缩也会不同,因此便产生了内应力。
当此内应力超过半焦和焦炭壁的强度时,就产生了裂纹。
合理的配煤在调节半焦收缩量的同时,还可以调节最大收缩速度及其所在的温度,由此可以控制焦炭的抗碎强度及块度。
2.3、煤的高温干馏技术在1000℃以上将煤于馏得到焦炭、焦油和煤气即高温千馏或炼焦。
工业上应用最广、产品最多的是高温干馏。
近2O年来炼焦技术有了较快发展,如焦炉炭化室尺寸突破了4.0m的限值。
出现了高达6~8m的大容积焦炉,还将进一步向宽度方向发展。
它带来的好处是劳动生产率提高。
减轻了环境污染。
为了改善焦炉生产条件,消除污染,操作机械化和自动化已有长足进展,还将进一步朝有效的节能方向发展。
为了回收能源、消除熄焦污染并提高焦炭质量,采用了干法熄焦技术。
目前干法熄焦投资大,电耗高,但它的优越性已为实践所证明,最终会取代熄焦。
为了满足焦炭质量和产量的要求,发展了炼焦煤预处理技术,如选择破碎、型煤配煤、捣固炼焦、煤干燥和预热等。
炼焦化学产品回收和煤气净化技术实现了新工艺和新技术,如全负压回收工艺、新的脱硫和回收氨方法以及高效节能设备等。
粗苯精制采用催化加氢方法,提高了产品质量,又消除了污染环境的酸洗过程。
焦油加工集中处理,增加了有用化学品的提取种类和数量,减轻了污染程度,又增大了经济效益。
炼焦生产不仅提供了洁净的能源和化学品,而且又提供了炭素材料。
倒如,由焦油沥青生产耐高温、质轻和高强度的炭纤维、高功率电极用的针状焦以及炭黑等,炭素材料的发展,将促进材料工业的变革。
高温干馏产生焦炭、焦炉气、粗苯和煤焦油。
其中焦炭可用于冶金工业炼铁或用来生产电石;而焦炉气则是热值很高的气体燃料,同时也是宝贵的化工原料,它的主要成分(体积分数)是氢(54%~63%)和甲烷(20%~32%);粗苯主要由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯所组成,也含有少量不饱和化合物、硫化物、酚类和吡啶;将粗苯进行分离精制,可以得到多种重要的芳香烃原料;煤焦油是黑褐色的油状粘稠液体,组成十分复杂,目前已验证出煤焦油中约有400~500种有机物,含有多种重芳烃、酚类、烷基苯、吡啶、萘、蒽、菲及杂环化合物等。
煤焦油是生产有机原料较有价值的高温干馏产品之一,可用它来制取塑料、染料、香料、农药、医药、溶剂等产品。
2.4、煤的低温干馏技术低温干馏即将煤在550℃左右温度下进行干馏,以提取低温焦油,并生产半焦和低温焦炉煤气。
低温焦油产率较高,可达焦化产品总量的6%~12%,成分以烷烃为主,能进一步加工出高级液态燃料和化工原料。
半焦可用作固体燃料或气化原料。
所产煤气则是良好的燃料和化学合成原料。
煤低温干馏产物一般为焦油,产率为6%~25%;半焦,产率为50%~70%;煤气,产率为80~20m3/t(原料干煤)。
2.4.1、低温干馏技术的回顾低温干馏的方法和类型很多,按加热方式分有外热式、内热式和内外热结合式;按煤料的形态分有块煤、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。
在经过生产实践与不断的研究改进后,目前应用最为广泛的低温干流技术主要有以下工艺:(1)连续式外热立式炉干馏工艺该工艺在伍德炉内进行,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的发生炉产生的发生炉煤气。
(2)连续式内热立式炉干馏工艺德国开发的Lurgi 低温干馏炉,过去在国外广泛使用。
煤在炉中不断下行,热气流逆向通入进行加热。
粉状褐煤和烟煤需预先压块。
煤在炉内移动过程分成三段:干燥段,干馏段和焦炭冷却段,故又名三段炉。
用于加热的热废气分别由上、下二个独立燃烧室燃烧净煤气供给、煤在干馏炉内被加热到500~850℃,一台处理褐煤型煤300~500t/d 的鲁奇三段炉,可得型焦150~250t/d,焦油10~60t/d,剩余煤气180~220m3/t 煤。
(3)连续式内外热立式炉干馏工艺该工艺是由德国考伯斯(Koppers)公司开发的考伯斯炉。
它由炭化室、燃烧室及位于一侧的上下蓄热室组成。
煤料由上部加入干馏室,干馏所需的热量主要由炉墙传入。
加热用燃料为发生炉煤气或回炉干馏气,煤气在立火道燃烧后的废气交替进入上下蓄热室。
在干馏室下部吹入回炉煤气,既回收热半焦的热量又促使煤料受热均匀。
此炉的煤干馏热耗量较低,为2400kJ/kg 煤,而上述伍德炉为3320kJ/kg 煤。
(4)固体热载体干馏工艺外热式干馏装置传热慢,生产能力小。
气流内热式的燃烧废气稀释了干馏的气态产物。
采用固体热载体进行煤干馏,加热速度快,单元设备生产能力大,例如美国Toscoal 法用已加热的瓷球作为热载体,使次烟煤在500℃进行低温干馏。
德国鲁奇-鲁尔煤气工艺(Lurgi-Ruhrgas,LR)采用热半焦为热载体,已建立生产装置,生产能力达1600t/d,产品半焦作为炼焦配煤原料。
预热的空气在气流加热管内让部分半焦燃烧,使热载体达到需要的温度。
沉降分离室使燃烧气体与半焦热载体分离,分离热半焦与原煤在混合器内混合,混合的煤料在炭化室内进一步进行干馏。
部分热焦粉作为产品由炭化室排出,其余部分返回气流加热管循环。
此外,ETCH 粉煤快速热解工艺也是固体载热体干馏工艺的一种。
该工艺是前苏联时期研究和开发的多种固体载热体粉煤干馏工艺。
ETCH 粉煤快速热解工艺利用气体热载体流化床加热粉煤,干馏温度为635℃,可以达到快速热解的目的,并符合现代技术的要求。
但此技术有严重缺陷,在一般情况下气体热载体为烟气,煤热解析出的挥发产物被烟气稀释,降低了煤气质量,增大了粗煤气分离净化设备和动力消耗。
2.4.2、低温干流技术的现状煤的低温干馏过程仅是一个加热过程,常压生产,不用加氢,不用加氧,即可制得煤气和焦油,实现了煤的部分气化和液化。
煤液化是一个十分缓慢的反应过程,很难进行,费用较高;煤气化过程需要催化剂和气化剂,消耗动力较大。
因此煤的低温干馏比煤的气化和液化工艺过程简单,加工条件温和,投资少,生产成本低。
如果焦油和半焦性能好且有销路,煤干馏生产在经济上有较好的竞争能力。
另外,与煤的液化和气化相比,煤干低温馏可利用储量较大含有挥发分较高的低阶煤。
干馏过程中可以回收相当数量的焦油和煤气,并利用了煤分子结构中含氢的潜在优势,通过干馏使煤中富氢部分以优质液态的和气态的能源或化工原料产出。
因而煤低温干馏使煤粉和劣质煤得到了合理利用,能有效地利用资源。