我国煤热解多联产技术的发展概况

目前煤热解多联产已成为一项提高煤炭资源综合利用率的高新技术,是未来洁净煤主要的发展方向.以煤热解为核心的多联产工艺已成为我国煤炭利用的主要途径,通过煤热解多联产技术可有效地将煤炭化工和电力工业结合起来,不仅解决了煤炭利用率低下、化工产品制造成本高等问题,而且对我国的环境保护有着重要影响.介绍了国内外煤热解多联产工艺的研究状况,并对国内几种典型的煤热解多联产工艺进行了评述,总结了当前煤热解多联产工艺的优缺点和主要发展方向.     

热解气氛对准东煤中钠行为的影响及半焦结渣特性研究

碱金属热解预处理是一种控制高碱煤燃烧灰问题的新思路,结合实验室煤炭分级转化多联产系统的实际热解气氛,利用水平管式炉对准东大成煤进行N₂、H₂、CH₄、CO₂及煤气气氛热解实验,探究热解气氛对钠迁移转化的影响。结果表明：与N₂气氛相比,多联产气氛热解时钠释放量显著增加,发达的孔隙结构有利于钠的释放。N₂气氛热解半焦中被包覆的水溶钠占原煤总水溶钠的40%以上,通过孔结构表征推断中孔段堵塞是造成碳包覆的主要原因。多联产气氛下被包覆的水溶钠含量大幅减少,进而促进了钠释放以及钠长石(NaAlSi₃O₈)、霞石(NaAlSiO₄)等高熔点硅铝酸盐的生成,有利于碱金属热解预处理。利用结渣指数及灰熔点对比了原煤及煤气气氛热解半焦的结渣特性,证明热解预处理能有效降低煤焦的结渣倾向。     

煤的富氧气化特性研究

根据煤不同组分和不同反应阶段的特点,实施煤的热解、气化、燃烧分级转化,可以使煤气化技术简化,并有效解决煤中污染物的脱除问题。基于分级转化的思想,在小型流化床实验台上,采用枣庄烟煤为主要原料,研究了氧气浓度和空煤比对气化过程的影响,并与空气气化的结果进行对比分析,可为研究煤部分气化及半焦燃烧集成提供理论依据。     

以煤热解为基础的多联产系统的热效率分析

多联产作为高效、环保的化工能源系统,特别是以联产甲醇和电为代表的多联产是最典型的多联产系统,具有显著的节能功能。本文以热力学方法研究了以煤热解为基础的多联产系统的热效率,进一步将联产和分产进行了节能效果比较。     

循环流化床煤气-蒸汽联产炉

介绍一种“八五”攻关新开发的循环流化床煤气-蒸汽联产炉工艺、试验结果及设计特点。它生产蒸汽及中热值煤气。煤气可供工业生产用也可民用。 联产炉工艺是在循环流化床燃烧锅炉基础上发展起来的。它有一个流化床燃烧室和一个热解室。燃烧室和热解室之间有热物料循环,并组成有机整体。煤在进入燃烧室之前先经热解室热解气化、产生煤气,剩余的半焦进入燃烧室燃烬。由于采用循环流化床燃烧技术,因而其燃烧效率可>98％。煤气化所需热量由循环热物料提供、热解过程不需氧气和空气,因而,有较高煤气热值和转换效率、热效率。 介绍一台10t/h蒸汽产量的工业用煤气-蒸汽联产炉工艺及其预测结果;还介绍一台35t/h蒸汽产量的联产炉设计方案及其预测结果。     

25 MW循环流化床热、电、煤气多联产装置

介绍了一种循环流化床热、电、气多联产技术,该技术将煤的燃烧和气化有机结合起来.针对某企业对高热值煤气、蒸汽及电力的需求,开发了2台25 MW循环流化床热、电、气多联产装置.利用当地煤炭资源,实现了自身对热、电、燃气的需求,取得了较好的经济效益.     

循环灰为热载体的移动床煤热解室数学模型

以循环灰为热载体的移动床煤热解室,是煤气－蒸汽联产系统中的关键设备,基于煤的干燥与热解子模型,非烧结多孔介质内流动与传热理论,以及固体间接触导热等理论,结合“限制粒径”判据,建立了移动床煤热解室内煤热解过程的综合数学模型,并利用模型对龙口褐煤的热解过程进行了仿真计算,得到了满意的结果。     

活化和热解气氛对半焦基活性炭性能的影响

以煤炭分级转化半焦为原料，采用廉价烟气活化法制备适用于小分子污染物吸附脱除的活性炭，分别从活化工况、活化气氛、热解气氛三方面探究并对比了其物化性质和吸附性能。结果表明：分级转化半焦经烟气活化，在最优工况下可以得到比表面积为798.27 m²/g的活性炭，其微孔体积为0.327 cm³/g，碘值可达1056.84 mg/g。当固定烟气气氛中两种组分的浓度时，活性炭的碘值、比表面积和微孔结构随第三种组分浓度的增加呈现先升后降趋势。对比氮气热解半焦和模拟煤炭分级转化多联产系统的煤气热解半焦所制的活性炭，煤气半焦活性炭比表面积、微孔体积和碘值均有所提高，同时可以显著降低能耗，最优活化时间降低50%，经济性较好。     

煤炭拔头系统热载体的循环率

煤炭拔头是采用煤炭快速热解方法获得轻质焦油、煤气产品以及半焦的多联产技术。本文通过建立下行床热解反应器的物料和热量平衡模型,计算分析了热载体温度、热解温度、被热解原煤温度对热载体循环率的影响,对煤炭拔头系统的设计和运行具有指导作用。     

从高碳能源到低碳能源——煤炭清洁转化的前景

我国是以煤为主要能源的国家,发展煤的清洁转化,实现煤炭资源利用从高碳向低碳最终走向无碳的转换,是保持我国能源、经济、环境协调发展的重要途径。本文简要分析了我国能源生产和消费的现状及特点,重点阐述了煤炭清洁转化技术及其发展,提出了煤炭清洁转化的前景和方向。     

首个国家能源煤炭分质清洁转化重点实验室在西安成立

该实验室主要研究方向是煤热解技术、热解焦清洁应用技术、煤化工技术、煤基新材料技术、环保与节能技术等。它的成立有望快速提升我国煤炭清洁利用产业的自主创新和国际竞争实力。     

我国煤炭清洁利用战略探讨

中国在一定时期内能源结构仍将以煤为主,而煤炭的清洁利用将是我国未来能源战略的关键问题。目前煤炭清洁利用单元技术主要有整体煤气化联合循环(IGCC)、煤炭地下气化技术(UCG)以及以煤气化为龙头,以碳一化工技术为基础,合成、制取化工产品和燃料油的现代煤化工。现代煤化工包括煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制乙炔等,其产品大多属于石油化工产品的替代品。现代煤化工在世界范围内还没有完全成熟的技术和成功的工业化经验可借鉴,尚处在探索、验证阶段,发展前景仍存在不确定性。为此有学者提出,煤化工项目应与IGCC发电等一起发展多联产系统,从而实现经济效益最大化、环境污染最小化。煤基多联产比单纯的IGCC发电具有更好的经济性、更高的能量效率以及更加灵活的操作性,而作为先进的洁净煤技术,IGCC将成为未来能源系统的核心技术和重要基础之一。煤气化是IGCC的核心技术,煤炭地下气化技术开辟了煤炭高效、清洁、低碳开发利用的新途径,是从根本上解决传统开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。近年来,我国现代煤化工产业发展迅速,但同时也呈现出过热和无序发展态势。目前煤化工的经济性并没有得到充分论证和认可,国内当前正在运营的项目较大部分仍处于试点阶段。以煤气化为龙头的IGCC多联产是我国煤炭清洁利用的战略方向。目前我国IGCC和多项现代煤化工技术已具备技术推广的条件,国家应该从管理体制、政策法规、融资等方面给予大力扶持。     

煤与生物质共热解工艺的研究进展

热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径,是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法,两者混合热解不仅有助于降低CO_2的排放量,还能有效地解决能源短缺和环境污染带来的问题。文章综述了煤与生物质共热解技术的研究进展,系统地介绍了共热解过程中煤与生物质的相互作用以及热解温度、混合比例、滞留时间、升温速率、矿物质成分、物料粒径和热解反应器类型等因素对热解过程的影响,并对煤与生物质共热解技术的发展前景进行了展望。     

我国煤炭清洁高效利用技术创新目标

正研发与攻关战略方向:1煤炭分级分质转化。重点在先进煤气化、大型煤炭热解、加氢液化、焦油和半焦高效转化等。2重要能源化工产品生产。重点在天然气、超清洁油品、航天和军用特种油品、基础化学品、专用和精细化学品的生产工艺技术等。3煤化工与重要能源系统耦合集成。重点在与火力发电、炼油、可再生能源制氢、生物质转化、燃料电池等系统     

煤气化特性分析

煤的分级转化技术不仅可以实现煤炭资源的高效利用,还可以有效解决煤燃烧过程中的环境污染问题。文中基于煤的分级转化,在小型流化床煤气化试验台上研究了富氧条件下汽煤比、氧煤比对床层温度、煤气成分、煤气热值等参数的影响,并与富氧气化的结果进行对比分析,研究表明:随着汽煤比的增加,煤气中CO和H2的含量显著增加;随着氧煤比的增加,煤气的热值显著提高;在富氧/水蒸气条件下产生的煤气的热值远高于富氧条件下产生的煤气的热值。     

对CFB燃烧_煤热解多联产工艺过程的开发

在处理量为1kg煤的间歇式固体热载体热解装置上,以高挥发份烟煤为原料,石英砂作热载体,进行热解特性评价实验。结果表明,提高混合热解温度,气体产率有所增加。温度高于560℃时焦油产率可达9%(wt)～11%(wt)。通过模拟炉前低温干馏过程,以高硫的坪石煤为原料,发现循环灰具有明显的固硫作用,热解产生的大部分气相硫被固定在灰中。同时,结合实验室前期的研究结果以及正在进行的多联产中试试验,对CFB燃烧/煤热解多联产工艺过程开发中的关键技术问题的解决方案,如组合式U型返料器开发、反应器压力的控制方式、体系平衡关系的建立等进行了探讨。     

生物废料燃气热力联产技术

介绍了生物质废料燃气热力联产装置的工艺流程，探讨了流化床热解炉床料的选择，从生物质气化反应与操作温度的关系，以及防止烧结现象的产生出发，得出以Ｆｅ２Ｏ３为床料，操作温度为８５０℃左右，以燃气作为流化介质，可保证流化床热解炉获得高热值、高转化率的燃气。     

低碳时代山西能源结构调整与煤炭转型发展分析

山西以煤为主的“高碳”型能源结构和煤炭产业粗放式发展,必须加快结构调整和转型发展的升级换代.关键是要积极加快低碳产业和清洁能源产业的发展,积极推进高碳能源低碳化利用战略实施和高碳能源的多联产循环经济建设,全力打造“高碳”煤炭低碳化利用新体系.     

煤的梯级利用工艺路线介绍和煤热解技术对比

煤炭作为国内未来较长时间内的主要能源消费来源,煤的梯级利用可以实现低阶煤的环保、经济和高效利用,本文介绍了几种国内典型的煤梯级利用工艺路线,从工艺流程、工业化进程、技术特点和经济效益等方面进行阐述,对比各工艺路线的核心热解技术,并对以后的技术发展方向提出展望。     

氢能对洁净煤技术流程创新的作用

氢能的使用为我们提供了能源综合利用的又一路径。氢能及其相关研究已成为目前热点课题,氢能技术的发展影响着发电技术和化工技术发展趋势,而氢能技术与洁净煤技术两者联系密切,有相互促进的作用。1.动力、燃料、化工品联产根据已探明和可开采能源资源储量,我国以煤为主的能源格局不会改变,因此,各种煤制氢技术仍将是获得大量氢的重要途径之一。将氢制备与煤的高效洁净利用结合是氢能发展的重要课题之一。煤炭动力、燃料、化工品联产系统,既是一种与氢能利用,削减CO2排放的长远可持续发展目标相容,又可实现煤炭的高效、洁净利用的新一代洁…