兰炭项目

兰炭项目——缅甸草案1、概述1.1 兰炭(人们也称半焦、焦炭)兰炭，结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色，是铁合金、化肥、电石、高炉喷吹等行业的燃料及还原剂，也是生产活性炭等化工产品的原料。

兰炭最早的使用其实是从民间开始的，有些烧碳比较缺乏的地方，把炉子里燃剩的煤块剔出来，用以炉膛压火或烧风箱炉用，由于烟少，温度高，耐燃等优点受到农村家庭主妇的青睐。

其实兰炭的称呼也始于民间。

现在的兰炭又被称为“焦粉、半焦”，是生产铁合金、电石的优质还原剂，其具有三高四低的特点：固定炭高、化学活性高、比电阻高、灰分低、铝低、硫低、磷低。

用兰炭生产铁合金、电石时最大的优势是节能降耗！单位电耗的降低率 9.65%！尤其是用兰炭生产硅铁、硅合金时可以使产品的铝含量降低，增加优质品的产出率。

以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁.碳化硅等产品的生产，成为一种不可替代的炭素材料。

1.2 兰炭质量标准（1）、焦面；（2）、3-15mm块; （3）、15-25mm块; （4）、25以上块1.3 主要用途及副产品1.3.1 主要用途：兰炭可代替焦炭（冶金焦）而广泛用于化工、冶炼、造气等行业，在生产金属硅、铁合金、硅铁、硅锰、化肥、电石等高耗能产品过程中优于焦炭。

1.3.2 主要副产品有：煤焦油和煤气。

1) 煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧，干馏段下部成品兰炭落入水封槽冷却息焦，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、桥管后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，部分煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散或作为其他用途。

2) 煤焦油：生产兰炭时的副产品，属中温焦油用途：制作二甲酸酐、生产树脂、工煤程塑料、合成纤维、医药原料、原油材料、人工造油等。

1.4 兰炭主要生产方法目前，兰炭主要有两种规格：一是土炼兰炭，二是机制兰炭;尽管两种规格的兰炭用的是同一种优质精煤炼制而成，但因生产工艺和设备的不同，其成本和质量也大不一样。

1.4.1 土炼兰炭七十年代末，由于当时的交通、运输、投资资金等制约因素，煤矿将难以销售的块煤在平地堆积，用明火点燃，等烧透后用水熄灭而制成兰炭，尽管生产工艺简单、落后，但因为煤质优良，其产品还是为广大用户所认可，并且在电石、铁合金生产中已经成为一种不可替代的优质炭素材料，这种土法冶炼的兰炭我们称之为：“土炼兰炭”。

土炼兰炭因其生产工艺简单、落后，而且人工操作只能依靠经验观察火候灭火，因此质量不能稳定，一般情况下固定炭只能保证在82％左右,但因其生产工艺简单，所以投资较少，生产成本低，销售价格也相对低廉，但因为其浪费资源，污染环境，于本世纪初开始逐渐停止生产。

1.4.2 机制兰炭到了九十年代，治理环境、减少污染、节能降耗已经成为人们的共识，因此采用机械化炉窑生产工艺生产兰炭已经为大多数生产者所接受并已逐渐形成规模。

由于采用了先进的干馏配烧工艺，固定炭比土炼兰炭提高了5-10个百分点，灰分和挥发份降低了3—5个百分点，由于炉内装有可控的测温设备，所以质量比较稳定，用回收的煤气二次发火燃烧烘干所生产的兰炭，使水分降低，而且机械强度也较土炼兰炭有了明显的提高。

由于用机械操作替代了人工操作，这样的兰炭我们称之为“机制兰炭”。

2 兰炭生产工艺2.1 生产工艺的选择（根据中国兰炭的生产现状，榆林地区兰炭的生产工艺是比较成熟的工艺。

故主要借鉴榆林地区兰炭的生产工艺）低温煤干馏生产工艺低温煤干馏生产工艺，包括如下步骤：①、选取原料煤：煤种为烟煤和长焰煤、不粘结煤或弱粘结煤，粒度为20－120mm；②、原料煤从炉顶煤斗加入，通过2个放料滚筒进入4个辅助煤箱，通过辅助煤箱分料进入炉顶部，再通过炉顶部安装的集气阵伞再次分料；将入炉的原料煤均匀分布在干馏炉大空腔截面上；③、原料煤首先进入干燥段，即炉顶集气阵伞段，利用干馏段从煤块间上升的热气流对进炉的原料煤预热，预热后的气体通过集气阵伞的收集，由炉顶部2个上升管导出炉顶，由上升管导出的气体为荒煤气；④、原料煤经干燥段预加热后下移进入干馏段，温度逐渐提高，运行温度控制在100－550℃运行时间约４小时，煤在550℃前完成煤的低温干馏，煤焦油在550℃完全析出，半焦的挥发份在6％以下，炉料在下移过程中继续升温进入加热区，加热区温度调控在700－800℃间使半焦挥发份降到6％以下；⑤、原料煤逐渐下移进入冷却段，炉底部安装水冷夹套式排焦箱，高温半焦通过水冷夹套排焦箱，将部分余热由水冷夹套循环水带走，高温半焦下降进入导焦槽，导焦槽下部浸入水封槽水中，高温半焦浸入水中熄灭并产生大量水蒸气，水蒸气上升与高温半焦结合产生大量水煤气，水煤气对高温半焦换热，半焦冷却降温，水煤气加热后上升进入干馏段加热段与加热气体混合对炉料加热；⑥、通过调控加热空气量和煤气量的方法调控加热段的加热温度，加热段的温度控制在700－800℃，空气与煤气的稀释比量在1∶1.5至1∶2.0之间，通过调控稀释比的方法调整加热温度，煤气与空气的总气量以及推焦机的速度决定干馏炉炉顶煤气温度，同时使炉料在550℃前有4小时以上停留时间。

2.2 炉型工艺的选择从目前的资料来看，适合兰炭生产的低温干馏炉主要要有三种型：SJ低温干馏方炉、TDM型分段式块煤低温干馏炉、ZDM型低温干馏炉。

2.2.1、 SJ低温干馏方炉工艺（1）工艺特点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。

该工艺系统单炉年产焦炭有3万吨、5万吨、10万吨三种系列炉型。

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。

通过两年多的生产实践表明，该炉型与目前榆、神、府东胜矿区应用的其它炉型相比较，生产成本可降低10%，吨焦投资可降低20%，焦油产率可提高40%，建设期仅为5个月（含建设准备期2月），是一种投资少、见效快的实用炉型。

2）技术指标1）、设计生产能力：焦炭5万吨/年，焦油5500吨/年2）、年处理块煤：82500吨/年3）、煤焦比：1.65∶14）、焦油产率：≥5%（干基原煤）5）、煤气热值：1900大卡/Nm36)、炉体外型尺寸：长×宽×高=7164×4260×65547)、焦炭质量指标：水份（Mad）：≤12%灰份（Ad）：≤8%挥发份（Vdaf）：≤4.0%干基固定碳（Fc）>88%8)、焦油质量指标：水份 < 3.0%2.2.2、TDM型分段式块煤低温干馏炉概述：本设备用于对粒度为25~100mm的烟煤进行低温炭化，主要产品有兰炭、煤焦油以及煤气。

它主要有如下特点：（1）将干燥、干馏和冷却分段进行，荒煤气从干馏段引出，避免了用于干燥的烟气混入荒煤气，有利于提高煤焦油的回收率和煤气的品质。

（2）干燥热风配风采用废烟气，既降低了燃料消耗又保证了块煤的品质。

（3）干馏热风配风采用净化后的煤气，净煤气的特点是不会烧掉兰炭中的碳，也不会对焦油蒸汽产生分解作用。

（4）用于配风的煤气在配风前与炭化后的兰炭进行了热交换，这样既回收了部分热量，也降低了兰炭的温度。

（5）干法出焦，避免了湿法出焦带来的水蒸气分解焦油蒸汽和兰炭含水高的弊病。

（6）喂料系统采用双道闸门密封进料。

（7）出料系统采用三道闸门密封出料，并由此控制整个系统的生产速度。

（8）荒煤气出口为常压，密封进料内部为负压，密封出料内部为正压，干燥段与干馏段之间、干馏段与冷却段之间压差为零，避免气流短路。

·实际上荒煤气出口为微正压，具体值由现场调整。

·干燥段下部略大于干馏段上部，这样既可以保证煤气不泄漏，又有利于块煤在均温的过程中补充热量。

但是由于干燥废烟气不含焦油蒸汽，混入荒煤气会使其稀释，因此这个压差应该尽量小。

·干馏段下部略大于干燥段上部，这样可以在兰炭在保温的过程中补充一定的热量，这个压差应控制在30~50帕之间。

（9）专用的热风系统和燃烧器（10）共21台风机全部为标准件。

（11）钢结构框架，耐火材料工作腔。

原煤指标：2.2.3、ZDM型低温干馏炉（1）.概述：本设备可用于褐煤低温干馏项目，对已经干燥的250度的褐煤进行进一步进行低温炭化，主要产品有半焦及煤焦油，煤气自用。

它主要有如下特点：·外热式加热：这样有利于提高系统的焦油回收率、减轻荒煤气净化处理能力。

·可实现500~600℃度低温干馏。

·干法排焦。

（2）.产品产率（视褐煤不同会有所变化）：半焦：49.5%（回潮后会增加），焦油：6.9%。

（3）.半焦品质（视褐煤不同会有所变化）：粒度0~10mm(90%)，容重0.48t/m3，干基挥发份18.5%，热值5600kc/kg，干基灰分15.22%。

（4）.结构特征和工艺特点：·本装置与干燥分离出来，使得荒煤气不再进入干燥系统。

·干馏的温度原则是系统产生的煤气刚好够系统燃烧所需，其好处有：基本上没有富余煤气，荒煤气中的有害物质少，简化了项目的煤气后续处理工艺。

焦油回收率90%，90%为轻质焦油。

·干馏的荒煤气不会被稀释。

·半焦为粉末状，可磨性系数低。

·可满足一般电煤对挥发分的要求。