低阶煤低温干馏工艺技术的发展现状

煤炭是我国的主要能源,在未来相当长的时间内不会改变。到目前为止,探明煤炭储量中一半以上为低阶煤。低阶煤清洁高效和科学分级利用的核心技术为低温干馏技术,现已被国内外广泛关注。本文围绕低阶煤煤质的特殊性进行了分析;对国内外低温干馏工艺进行了对比分析,重点分析了各类工艺的原料、干馏炉、工作原理和技术特点等方面;并提出了推进我国低阶煤低温干馏工艺技术工业化进程的相关建议。     

陕北煤低温干馏炉气综合利用技术

为了有效利用陕北煤低温干馏炉气,尤其是干馏炉气中附加值较高的H2,结合陕北地区煤低温干馏炉气的利用现状,分析了国内外CO变换制氢技术、变压吸附剂发展技术及变压吸附制氢工艺的研究进展,提出了采用CO变换技术先将煤低温干馏炉气中的CO组分转变为H2,通过选择适宜的变压吸附剂,再利用变压吸附技术分离提纯干馏炉气中的H2,最终将低温干馏炉气中H2应用于煤焦油加氢产业的方法。结果表明:选择市售吸附剂,通过对变压吸附工艺条件的研究开发,进行低温干馏炉气的变压吸附制氢,可实现低温干馏炉气的综合利用。     

以低温干馏为基础的低阶煤分质高效利用技术分析

对以低温干馏为基础的低阶煤分质利用技术进行了分析,提出了煤低温干馏分质综合利用技术的发展方向;重点结合竖炉内热式低温干馏工艺存在的问题,提出了解决方案,并介绍了富氧干馏、新型干熄焦、废水消纳、碎煤分级入炉、微波干馏等技术开发状况,对相关技术产业化应用前景进行了展望。     

低阶煤中低温分段热解提取油气资源并生产洁净固体燃料技术

基于我国能源结构特点,分析了低阶煤中低温分段热解提取油气资源的意义,介绍了国内外主要的低阶煤中低温干馏工艺与煤制油气工艺的现状及亟待解决的技术问题,强调把富烃煤中的烃化合物裂解再合成烃的不合理性。提出以经工业规模生产验证后的畅翔型低阶煤中低温分段热解装置技术为先导,先提取煤中的油气资源,再利用余热,将洁净炭气化制合成气的工艺技术。     

蒙东褐煤热解技术工业应用进展

蒙东褐煤占我国褐煤储量的83%,是蒙东地区的主要能源。低温热解技术条件温和、产品用途广、经济效益高,是加工蒙东褐煤的主要途径之一。但由于褐煤块煤率低、含水量高、热碎严重等特性以及现行环保产业政策持续趋紧,使褐煤低温热解工业化项目存在原料利用率低、生产连续性差、环保不达标等问题。本文介绍了目前蒙东地区应用的热解技术包括低阶煤转化技术（LCC）、连续干馏热解定位提质技术（LCP）、带式炉低温干馏技术、GF-1型褐煤提质技术、SJ低温干馏方炉热解技术和气-固错流热解技术,分析了各项技术的运行情况、优势和不足。通过对比各项技术在原料要求、传热方式、熄焦方式、能量利用率和产品性质等方面的特点,明确了各项热解技术的炉型选择、原料煤粒度和热解产品利用等方向,提出了蒙东褐煤热解技术在工业化应用过程中需实现原料优化、能量优化、产品多元化和废弃物资源化的发展要求。     

低温煤焦油加工方法和研究现状

煤的低温干馏是一种古老的技术,先后经历了明火焚烧、小规模箱式炉、立式炉、内热式直立炭化炉等几个发展阶段,简易改良炉如萍乡炉、吕梁炉等炼焦所获得的焦油也类似于低温煤焦油。中国在开发了大庆油田后,煤低温干馏工业也相继停产而转炼石油。1973年和1979年两次世界石油危机以来,世界主要工业化国家又纷纷重视和加快了新一代煤低温干馏技术的研发和开发,如快速热解和快速氢化热解技术等,但低温煤焦油的深度加工技术和利用方式还有待进一步完善和提高。     

低温干馏炉热工评价与分析

介绍了JS直立干馏炉的炉型结构,同时分析了神府煤在JS直立干馏炉中进行低温干馏的生产过程。对入炉煤成分和半焦成分进行分析,利用温度、流量测试仪、红外测温仪等测试工具对JS低温干馏炉进行热工测试。经过物料平衡、热平衡计算,得出炉体的热效率为83.87%。根据低温干馏炉炉型结构、入炉煤气成分和兰炭质量的情况,探讨低温干馏过程的影响因素。结果表明:JS干馏炉具有效率高、结构简单、易于操作等特点。结合实际生产情况,提出可行的节能措施,实现干馏炉热工效率和低温干馏综合利用水平的提高。     

入口直径对SJ低温煤干馏炉内温度及压力的影响

陕北地区低变质煤资源丰富,是低温干馏的理想原料。目前,陕北地区煤低温干馏工艺的主要设备为内热式干馏炉。本文利用CFD软件Fluent,通过改变入口直径,分析干馏炉内的温度、压力等参数的分布规律。研究结果表明:随着入口直径增加,炉内温度减小,压力减小。     

低阶煤提质技术现状及完善途径

为实现低阶煤的清洁利用,分析了国内外低阶煤提质技术研究现状,重点介绍了以移动床、回转窑、流化床、气流床为反应器的典型热解技术。针对低阶煤热解技术焦油收率低,焦油重质组分和粉尘含量高等技术难题,提出了低阶煤提质技术完善途径。应根据不同粒径的煤料选择适宜的热解工艺,粉煤一般采用固体热载体加热;延长煤颗粒在低温区的停留时间可降低焦油的二次反应,提高焦油收率;内热式热解技术容易导致焦油含尘量高。应依据不同煤质煤的不同组分而分级转化,通过反应调控抑制重质组分生成,实现热解产物定向,最大程度获得轻质油气产品,开发新型反应器抑制粉尘产生及夹带,实现低阶煤的清洁高效利用。     

低温焦油简易加工工艺的研究

一、低温焦油的生成组成及性质低温焦油是煤在500—600℃温度下干馏所得到的焦油,是煤受热的初步分解产物,因未受到深度裂化,所以也称初生焦油。简易改良炉炼焦获得的焦油,如萍乡炉、吕梁炉等炼焦所产焦油类似低温干馏。     

低温干馏煤焦油回收工艺改进

低温干馏主要产品为半焦,附产煤焦油和煤气,煤焦油的产率直接影响企业的经济效益。针对褐煤等低阶煤低温干馏析出粗煤气中焦油回收率低的问题,分析了粗煤气中携带大量粉尘对焦油回收造成的影响。通过对煤气净化工艺的改进发现,在煤气湿法降温前先用干法除尘对焦油回收率提高有显著的效果。     

低温煤焦油产率和性质影响因素的研究

通过对低温煤焦油性质的分析，重点概述了煤质、反应器形式、热解工艺条件等对低温煤焦油产率和性质的影响。提出应从原料的选择、新型反应器结构的开发、热解工艺条件的选择等方面提高低温煤焦油的产率和性质。     

神府煤在SH2007型内热式直立炭化炉中的干馏

介绍了陕北低变质煤在陕西省冶金设计研究院研发的SH2007型内热式直立炭化炉上于馏的工艺流程,并介绍了该炭化炉正常生产的关键操作工艺,该工艺生产的半焦、焦油、煤气具有较好的经济价值。     

多元料浆气化技术耦合煤炭低温干馏的多联产工艺可行性分析

分析了煤炭低温干馏工艺及其存在的主要问题,介绍了多元料浆气化工艺特点,探讨了将两种煤转化技术进行耦合并进而形成一种多联产工艺的可行性。通过对两种技术不同耦合方案的分析,总结了多元料浆气化技术耦合煤炭低温干馏多联产技术所具有的技术优势,对多联产技术在具体实施中可能出现的问题提出了建议。     

废聚丙烯塑料和低温煤焦油共裂解制油的研究

本文对低温煤焦油和废聚丙烯塑料共裂解油化工艺条件进行了研究。通过优化实验，得到了废聚丙烯塑料与低温煤焦油共裂解制油的最佳操作条件，并对试验结果进行了分析。结果表明，在最佳工艺条件下，低温煤焦油加入量不能超过15％，共熔物制油转化率可达86％。同时加入总量40％的废聚乙烯塑料不影响油品转化率，只影响柴油和汽油的相对收率。制成的柴油同0＃标准柴油指标一致，汽油同90＃标准汽油指标基本相同。     

中低温煤焦油加氢产物精制工艺的Aspen Plus模拟

针对中低温煤焦油加氢产物精制产品多、工艺复杂的特征,利用Aspen Plus软件对中低温煤焦油加氢产物精制工艺进行模拟,以蒸馏曲线表征的虚拟组分进行中低温煤焦油加氢产物精制,结合实际数据,建立煤焦油加氢工艺模拟流程。模拟结果表明,该方法能够较准确地实现对中低温煤焦油加氢产物分离和分馏过程的动态模拟。     

低阶煤热解提质多联产技术的研究

阐述了新疆哈密地区低阶煤具有高水分、高挥发分、低灰、低硫等特点。通过煤炭热解、半焦成浆、半焦活化、半焦燃烧和焦油馏分试验,对热解提质与其他工艺优化组合的多联产应用的技术和经济可行性进行论证。结果表明：热解半焦具有低硫和灰熔融性较高的特性,完全符合喷吹煤标准;半焦可替代混合煤制浆,成浆浓度可达62．00％以上,黏度适中,流动性、析水情况均较好;半焦活化后对高浓度焦化废水污染物具有很好的吸附效果,挥发酚脱除率达99．65％,处理后废水含酚2．23mg／L;半焦在减少细粒物排放,降低锅炉积灰方面具有明显优势;焦油馏出温度〈360℃的馏分体积分数为48．96％,且酚油体积分数达15．68％。最后对热解提质多联产技术的经济性进行分析,采用LCC技术干燥热解处理低阶煤利润可达52264万元／a。     

煤热解过程分析与工艺调控方法

通过煤热解技术获取紧缺的油气资源是低阶煤清洁利用的有效途径之一。针对煤热解工艺存在焦油产率与品质难以控制以及焦油中粉尘含量高等关键技术问题,从煤的热解反应机理出发,详细探讨了热解挥发分二次反应的种类和发生条件以及影响热解过程的主要因素,结合煤热解技术应用,总结了逆向传热与传质所导致的挥发分气相二次反应是焦油产率下降的主要原因;同时,分析了热解过程中煤颗粒破碎机理以及煤热解过程中粉尘的主要来源。在前人研究结果的基础上,提出控制热解挥发分的流动方向从高温区向低温区流动、热解耦合气化以及耦合原位的焦油提质与除尘等方法可以调控煤热解过程,抑制重质焦油生成、提高焦油中轻质组分含量以及减少焦油中的含尘量,从而实现煤的定向热解。