褐煤热解提质技术与多联产构想

以原褐煤质量为分类依据,根据褐煤原料的不同灰分含量,提出了不同的褐煤热解提质技术产品方案。主要介绍了国内外典型的褐煤热解提质技术,包括俄罗斯3TX(ETCh)-175、德国LR、美国LFC、中国多段回转炉、中国的BT、中国的DG等工艺。对褐煤热解技术与煤制甲烷、煤间接制油、煤制腐植酸和合成化工技术多联产进行了构想,为我国褐煤的洁净高效利用提供了参考和借鉴。     

中国褐煤提质技术现状及发展趋势

介绍了国内外典型的褐煤干燥提质技术和褐煤干馏技术以及这两类技术的优缺点。阐述了中国褐煤提质市场和主要干馏工艺的发展建设现状,总结了中国褐煤提质工业的发展情况。2008_2012年,中国干馏提质项目明显增加,而干燥提质项目数量基本稳定,多用于坑口电厂的电煤干燥;2010年项目总量和投资额出现低点,2011年以后,中国褐煤提质项目投资额成倍增长。阐述了目前国内主要的褐煤干馏提质项目主要有国富GF褐煤提质工艺、LCC提质工艺、DG工艺直立炭化炉工艺、ZDL工艺等,并对各项目的应用情况进行对比。最后提出了中国褐煤提质技术的发展趋势主要为：减少褐煤直接燃烧,加大褐煤提质再利用;以褐煤干馏提质为主,辅以干燥提质;褐煤资源的多联产梯级利用逐步成为褐煤资源利用的主导;褐煤提质装备系统大型化将是褐煤综合利用系统装备开发的发展主流。     

褐煤低温干馏及产物的利用

介绍了褐煤的性质及褐煤提质的常规方法。重点介绍了国内外褐煤低温干馏的典型工艺、特点及开发应用现状。分析了干馏工艺中不同的加热方式、热载体类型以及干馏条件对干馏过程和产品的影响。阐述了褐煤低温干馏产品-褐煤半焦、低温煤焦油以及焦炉煤气的综合利用途径。基于目前国内外褐煤低温干馏工艺大多数处于试验或示范性装置运营阶段,未实现大规模运行,指出未来褐煤低温干馏工艺应走大型化、多联产的新型工业化道路,进一步拓宽干馏产品的应用领域,提高其附加值和利用率,才能实现褐煤资源综合效益最大化和可持续发展。     

黑山褐煤热解提质特性及其半焦制备高炉喷吹适用性研究

本文通过性能分析及低温干馏研究,主要考察了褐煤干馏升温速率和干馏温度对内蒙黑山褐煤提质半焦性能的影响;并在上述研究的基础上结合喷吹煤性能的要求,对干馏提质所得到的半焦高炉喷吹适用性进行了分析。研究表明,内蒙黑山褐煤在600℃和750℃干馏温度下,干馏30分钟后,提质后得到的褐煤半焦完全满足普通喷吹煤和特级喷吹煤的主要指标。该研究为潞安喷吹煤添加提质改性褐煤工艺研发提供了理论基础和设计依据。     

褐煤提质技术研究进展与展望

介绍了褐煤提质的必要性以及褐煤提质工艺的发展现状,列举了蓄热式无热载体旋转床干馏工艺、输运床气化炉(TRIGTM)、固体热载体煤热解工艺等几种提质干燥工艺流程及其特点;提出了我国褐煤干燥提质技术的发展方向。     

基于步进式篦床的褐煤干馏提质系统研发

提出了一种基于步进式篦床工作方式的褐煤干馏提质系统。该系统针对小颗粒褐煤进行干馏提质,通过步进式篦床输送褐煤依次经过干燥段、干馏段、余热回收段和冷却段4个工作区域,实现褐煤的干馏提质,得到煤焦油和半焦产品,可有效地提高褐煤的利用价值。     

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。     

褐煤干燥特性及产品特性研究

通过对内蒙古锡林浩特褐煤的热重分析可知,褐煤干燥过程约30 min,干馏过程约1.5 h。对不同粒径褐煤进行了干燥特性研究,说明+100,100～50,-50 mm原煤完全干燥分别需要4.0,1.0,0.5 h,粒径越小,煤样失重率越大,干燥速度越大,达到相同干燥效果所需的干燥时间也越短。最后分析了干燥温度对产品特性的影响,同时测试了干燥、干馏提质产品的自燃特性和复吸水特性,结果表明:与原煤相比,150,200℃产品挥发分分别提高了33.72%和31.13%,更易发生自燃,而550℃干馏过程中挥发分降低了30.89%,热稳定性大幅增加;150,200,550℃产品吸氧量分别提高了0.43,0.65,0.72 cm3/g;干燥产品燃点要低于原煤,而干馏产品燃点则高于原煤;干馏煤因改变了孔隙结构,最高内在水分降低,即复吸水的能力降低。因此,干燥提质产品与褐煤性质基本一致,而干馏提质产品性能则获得较大改善。     

关于大型褐煤分级提质多联产循环经济解决方案的探讨

以高碳能源为基础,低碳化循环利用为目的,集成创新技术为手段,提出了褐煤清洁高效利用的大型褐煤分级提质多联产循环经济解决方案。确立了褐煤分级提质、分类利用的关键技术和工艺流程;分析了分级提质对提高低品位褐煤综合利用的优势和作用;论述了低阶褐煤预脱水提质技术和焦热载体低温快速热解技术的核心技术及工程依托;指出正确把握选择各种比较技术的集成原则,是发展大型褐煤分级提质多联产循环经济工程的关键。     

我国低阶煤热解提质技术进展

简述了我国低阶煤热解提质技术的研发过程;介绍了LCC工艺、DG工艺、MRF工艺、循环流化床煤分级转化多联产工艺、煤拔头——煤炭综合利用新工艺等13种低价煤热解提质技术及其工业化应用情况;提出了推进我国低阶煤热解提质技术工业化进程的相关建议。     

K-燃料~褐煤提质工艺技术

介绍了K-燃料~褐煤提质技术的生产原理、工艺流程以及各系统的结构特点,该技术是在一定温度和压力条件下改变低质煤的物理和化学结构,使煤的水分降低,发热量升高,从而提高褐煤的利用价值。     

褐煤成型技术研究现状

中国褐煤资源丰富,由于其煤质特点,利用褐煤时需要进行提质加工。褐煤提质加工技术众多,国内外的褐煤提质加工技术主要包括热解提质加工工艺、脱水提质加工工艺及成型提质加工工艺等。褐煤成型技术可根据用户的不同需求,通过特殊的工艺,克服原煤存在的缺陷,生产出质量优良的产品;解决了褐煤易自燃、水分含量高等对长距离运输及储存不利的问题,具有明显的经济效益和环境效益。综述国内外褐煤众多提质工艺中的成型技术现状,介绍具有代表性工艺技术的主要特点,对比分析了国内外褐煤成型工艺技术的主要指标,总结了褐煤成型工艺技术在中国今后的发展。     

宝日希勒褐煤的热压提质试验研究

介绍了气流干燥技术的优点,并利用HPU试验线对宝日希勒褐煤进行了热压提质研究。煤样热重分析表明宝日希勒褐煤适宜的干燥温度为105～371℃。通过分析干燥温度、给料频率对提质煤粉水分的影响及提质煤粉水分对型煤质量的影响,说明提质煤粉水分随干燥温度的升高而降低,随给料频率的增加而增大,宝日希勒褐煤适宜的干燥温度为220～320℃,给料频率为30～50 Hz;提质煤粉较适宜的水分范围为5%～13%,最佳水分为5%～8%,此时,型煤抗压强度可达900 N/个以上,落下强度超过80%。因此,以高温烟气为干燥介质,采用气流干燥技术对宝日希勒褐煤进行脱水干燥提质是可行的。试验结果为拓展宝日希勒褐煤的加工利用途径提供了依据,也为其他地区的褐煤提质提供参考。     

关于我国褐煤提质技术的应用现状及存在问题的解决方案

简述了褐煤提质技术的基本原理和发展现状;介绍了我国已建或在建的30个褐煤提质项目以及17个褐煤提质前期项目的基本情况;分析了褐煤提质技术工业化应用中存在的问题并提出了相应的解决方案。结果表明：①随着30个褐煤提质项目的投入运行,我国处理褐煤的能力将超过1亿t／a;②以褐煤干燥、低温热解为基础的煤基多联产技术正在成为我国褐煤综合利用的重要方向;③应重视和加强褐煤提质技术的工业化和工程化以及环境资源等方面的研究。     

超临界水液化褐煤研究进展

超临界水直接液化褐煤是高湿低阶褐煤高效转化与资源化利用的一个重要的发展方向。阐述了超临界水液化制油的优势,总结了液化过程中的热解反应、脱杂反应、缩聚反应等关键反应;重点论述了操作条件(温度、停留时间、压力、溶剂等)对反应过程的影响机理;针对油品质的升级,总结了催化剂在液化油升级中的应用,分析了煤本身所含的铁系催化剂的催化特点,总结了贵金属在催化升级中的研究现状及部分过渡金属合金的高效催化特性;强调了煤与生物质共同液化的协同作用。对液化过程中存在的问题进行了总结,并展望了未来的工业放大应用。     

内蒙古霍林河褐煤热力初步改质研究

针对褐煤水分高、易风化破碎、氧化自燃、利用率低等问题,采用热力脱水方法对内蒙古霍林河褐煤进行了实验室改质研究,分析了改质温度、停留时间、原煤粒径对褐煤改质效果的影响。结果表明:改质温度、停留时间对褐煤改质效果影响显著,原煤粒径对褐煤改质影响不明显,当处理温度为300℃,停留时间为20 min时,褐煤改质效果最好;此时,褐煤Mad降低了79.75%,H含量增加了153%,O含量降低了62.47%,C含量提高了72.46%,N含量增加了26.09%,Qgr,ad增加了108.50%,Qnet,M增加了161.86%;褐煤改质过程明显降低了煤中Mad和O含量,并使C含量和发热量大幅提高,改质效果明显,这将为褐煤热力改质的应用奠定基础。     

Solubilization of Neyveli lignite by oxidative degradation: A potential source of carbochemicals

The recent and possible future shortages of petroleum-derived hydrocarbons for use as starting materials for the synthesis of organic chemicals/products have stimulated renewed interest in the use of coal as raw material for chemical production. Oxidatively solubilized coal and or lignite (OSC) in alcohol is a potential substitute for value added carbo-chemicals of the future. Phenomenal increase in the solubility of lignite in organic solvent consequent on treatment with dilute nitric acid under mild conditions was considered to be an expedient pathway for its direct utilization. The primary requirements for the solubilization are generation of functional groups like free carboxyl groups and size degradation. For the desired product the reaction should also be guided in such a manner, so that the aromatic/hydroaromatic moieties of the coal/lignite are preserved. The present study aims at the selection of the required reaction parameters for the conversion of lignite to such a product. Characterization of the original lignite and the products have been done chemically and spectroscopically. FT-IR, ¹³C (solid state) and ¹H NMR spectra have shown that substances posses both aromatic and aliphatic characteristics. The dominant functional groups which contribute to the reactivity of the substances are phenolic and carboxylic acids.     

蒙东褐煤“煤电化一体”梯级高效利用模式研究

针对中国蒙东地区褐煤资源丰富但开发利用方式单一、利用效率低的问题,以蒙东地区某露天煤矿为研究对象,基于循环经济理论、褐煤转化技术提出了一种褐煤"煤电化一体"梯级高效循环利用模式。即褐煤资源通过大型露天矿开采后,进行干燥及低温热解,产出高热值的半焦、煤焦油、天然气;进一步加氢液化产生汽油、柴油、石脑油等,半焦作为电厂燃料用于发电,并以此为基础构建循环经济产业体系。研究结果的成功实施将改变中国褐煤利用方式,为褐煤大规模综合高效开发提供理论基础和技术支撑。