低阶煤的分质利用技术现状及发展前景

针对以直接燃烧和单一转化为主的煤炭使用方式带来的资源浪费和污染环境问题,结合低阶煤的密度小、含水率高、挥发分高及热稳定性差等性质,分析低阶煤热解工艺的技术经济性及研究进展,阐述了粉煤热解-气化一体化、龙成低温热解以及低阶粉煤气固热载体双循环快速热解等先进煤炭分质技术,重点讨论了油气尘高效分离、半焦合理利用、废水深度处理等核心技术以及节能环保、全产业链配套等影响分质利用技术产业化的关键因素,展望只有解决了煤热解技术中关键核心技术、煤焦油高附加值深加工以及热解气利用等问题,才能在分质利用全产业链方面取得重大突破,实现低阶煤的清洁高效转化。     

低阶煤清洁高效梯级利用关键技术及全产业链探讨

分析了我国低阶煤资源和利用技术的现状,对国内主要低阶煤热解工艺技术参数、工艺特点及优缺点等进行了分析,指出了低阶煤清洁高效梯级利用面临的三个瓶颈:热解核心技术瓶颈、产业链技术瓶颈和污水处理瓶颈。在突破低阶煤利用瓶颈的基础上,提出了低阶煤清洁高效梯级利用的全产业链路径方向,指出了全产业链设计中的重点设计要素,并给出了路径建议,以期推进我国低阶煤清洁转化可持续发展。     

低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议

为改善低阶煤煤质、提高其利用经济性和安全性,阐述了国内外主流的低阶煤粉煤热解提质技术的工艺特点及研究进展,分析了低阶煤粉煤热解提质技术存在的问题,并对低阶煤粉煤热解提质工艺的发展进行了展望。结果表明:粉煤热解一般采用固体热载体热解工艺,具有加热速度快、焦油产量高、热解煤气热值高等优点,是解决大量粉煤利用的关键技术之一。针对粉煤热解工艺存在的关键技术未实现突破、经济效益差、焦油品质难以有效控制、废水处理难度大等问题,提出未来应从实现热解关键技术突破、优选热解反应器、开发热解产品深加工技术、研发可提高焦油产率和改善焦油品质的新工艺、开发新型焦油分离和回收技术、开发含有机物废水的处理方法、开发具有高能源转化效率的多联产工艺等7方面进行粉煤热解提质技术的研究。     

低阶煤分质利用转化路线的现状分析及展望

为系统了解国内低阶煤分质利用的产物应用现状和技术发展趋势,介绍了低阶煤分质利用的工艺路线与转化路径,并对煤炭热解产生的3种主要产物(煤焦油、热解煤气、半焦)及其工业化应用现状作了阐述。总结了煤焦油、热解煤气和半焦的利用去向,并剖析了低阶煤分质利用目前存在的关键技术问题,提出了未来重点研究方向,还对发展前景进行了展望。通过分析,认为依据我国煤炭资源的分布、低阶煤的储量及其特点,以及国家对煤炭能源政策的引导,在攻克众多共性关键难题的情况下,低阶煤分质利用宜作为上游工序,同时下游配套煤-电-化一体化项目,这种园区项目组团模式的煤炭分质清洁利用将是实现低阶煤利用互利共赢的最佳方式。     

低阶粉煤热解-气化一体化装置构想

为了实现《煤炭深加工产业示范"十三五"规划》中指出的研发清洁高效的低阶煤热解技术、攻克粉煤热解等关键技术及开发热解-气化一体化技术目标,通过阐述煤的热解和气化反应原理及目前普遍存在的热解、气化分产现实,提出了以分质产品、物料互给、热能循环、积木组合、塔状结构等为理念的一体化技术路线,并构想了一种双塔结构的低阶粉煤低温热解-气化一体化装置,介绍了该构想的理论基础、工艺流程、部件结构和主副塔组合方案。该构想装置可以将低阶粉煤分质生产出热解水蒸气、低温热解煤气、气化煤气、半焦等产品,为煤炭梯级延伸加工提供条件。     

低阶煤热转化产品特性影响因素研究及展望

为实现低阶煤的高效利用,论述了变质程度、煤岩组成、水分等原料煤性质及升温速率、热解终温、压力、气氛等热转化工艺条件对低阶煤热转化产品特性影响的研究进展,分析了各条件下低阶煤热转化产品产率、品质差异,提出了低阶煤适宜转化利用的途径及建议。影响低阶煤热解因素众多,外因热加工条件和内因原料煤性质均明显影响低阶煤热解产品组成和品质,以热解为龙头的低阶煤分级转化多联产产业链是实现我国低阶煤资源合理利用的适宜方式。提出应深入开展低阶煤热转化过程基础科学研究,从分子角度揭示低阶煤热转化过程自由基/官能团裂解、迁移、聚合规律;以热解为先导,分级分质将低阶煤中的挥发分转化为油气资源,并将煤气、半焦、焦油深加工转化为高级产品,实现低阶煤综合利用多联产产业链。     

低阶煤无热载体快速热解炉工艺试验研究

为实现煤炭热解分质梯级利用,提出了低阶煤无热载体粉煤快速热解炉工艺,以印尼褐煤为研究对象,对无热载体粉煤快速热解工艺所产焦油、热解气、半焦等进行分析,验证低阶煤无热载体热解炉工艺的技术可行性。结果表明,试验煤种经低阶煤无热载体粉煤快速热解炉工艺处理后热解焦油产率达11.84%、热解气产率14.08%,半焦产率64.97%,其中焦油产率比格金干馏试验提高了1.49%,半焦发热量较原煤提高了2.63 MJ/kg,热解气有效气体含量达80%以上。表明该低阶煤无热载体粉煤快速热解炉工艺具有热解温度可区域精确控制、热解速度快、焦油产率高、产品品质好等优点。     

低阶粉煤热解工艺技术的选择

如何合理选择和设计低阶粉煤热解工艺技术,是实现低阶煤分级分质利用的核心所在,要结合自身煤质特性和目标产品来选择或设计热解工艺技术,尤其是干馏炉设计、选型以及与其相对应的油气回收工艺技术。这些技术工作对实现建设项目高效转化、清洁生产、节能减排、提高经济和环境效益具有重要意义。     

低阶煤分质转化多联产技术的工业化进程

介绍了低阶煤分质转化多联产技术的优势、基本路线,分析了我国低阶煤分质转化多联产的工业化进展现状及存在问题,指出分质转化多联产是今后国家煤炭清洁高效利用的战略之一。     

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。     

褐煤低温热解分级利用现状分析及展望

我国"富煤,贫油,少气"的能源现状,决定了很长时间我国仍将以煤炭为主。其中中低阶煤占目前煤炭总探明储量的50%以上,为高效利用褐煤等中低阶煤炭资源,笔者对我国褐煤资源的分布特点、物理特性及其干燥脱水、压缩成型和低温热解加工利用现状进行了分析,重点综述了褐煤低温热解技术研究现状,对目前广泛应用的固体热载体热解技术、气体热载体和气-固热载体进行了总结,并从反应器类型、热载体类型、适用范围、进料粒度、目标产品、工业化程度等方面对热解工艺进行了对比,指出了现阶段褐煤分级利用过程中存在的产品附加值不高、焦油收率低、余热回收和粉尘处理等关键技术问题,并对未来褐煤热解分级炼制工艺进行了展望,提出了通过提高焦油等热解产物的附加值来延伸产品链、开发与其他物质的共热解工艺、完善现有反应器并开发新的热解反应器、通过工艺调整提高褐煤中氧等元素利用率及大型化发展的必要性。提出未来褐煤等中低阶煤综合利用的建议,将褐煤热解提质技术与现有的煤气化、液化、MTO、MTP等煤化工技术集成,并通过设置适宜的产品目标和设计合理的工艺路线,得到多种高附加值清洁燃料、化工原料以及热能、电力等产品,有效延长褐煤产业链,实现低阶煤分级分质利用,促进我国煤炭转化产业结构调整和优化升级。     

我国首创万吨级粉煤热解-气化一体化技术

正4月23日,由陕西延长石油集团自主研发的,具有我国完全自主知识产权的CCSI—万吨级粉煤热解-气化一体化技术,在北京通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。针对国内外煤炭分质利用技术研发及工程化过程中,煤焦油收率低、煤焦油与粉尘分离难、半焦转化利用难、产品同质化严重等核心问题,由延长石油碳氢高效利用技术研究中心自主研发了万吨级粉煤热解-气化一体化技术(CCSI)。该技术依     

《低阶煤分质转化多联产技术》

<正>低阶煤分质清洁高效转化多联产技术,对提高煤炭资源利用价值、利用效率、经济和环境效益具有重要意义。陕西煤业化工集团通过多年的研究总结和实践,根据陕北长焰煤各组分的特点,探索出一条以低阶煤热解为核心的分质转化多联产路线。本书总结了在低阶煤分质转化多联产技术研究、设计和生产实践过程中的体会,以期能对推动我国煤热解产业的发展尽一点力。     

“第九届全国低阶煤热解提质及产品深加工技术发展研讨会”在京召开

正为进一步交流低品质煤提质技术开发与应用情况,研讨褐煤高效脱水干燥、热解加工、半焦利用、煤焦油深度加工、煤气综合利用以及高硫、高灰煤加工转化等一体化工程技术,中国煤炭加工利用协会于2016年1月19—20日在北京召开六届四次理事扩大会议期间,同期组织召开了"第九届全国低阶煤热解提质及产品深加工技术发展研讨会"。来自煤炭、化工等行业的160多位代表参加了会议。     

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。     

低阶煤脱水及热解提质技术研究现状

针对低阶煤资源高效开发利用的问题,探讨了提质技术的必要性。综述了国内外低阶煤蒸发和非蒸发干燥脱水技术、热解提质技术的研究现状,简要说明了各类工艺技术的技术特点。并总结和探讨了我国低阶煤提质加工技术未来的研究方向:研发基于低阶煤多联产集成技术是解决高效利用丰富的低阶煤资源的有效途径。     

低阶煤分质利用的前景展望及建议

介绍了低阶煤分质利用的优势、基本流程、下游产品路线和关键加工工艺,分析了我国低阶煤分质利用现状及存在问题,结合中国煤炭资源特点,指出分质利用是今后具有发展前景的煤炭高效利用方式,并提出相关建议。     

低阶煤热解影响因素及其工艺技术研究进展

我国低阶煤储量巨大,全组分高效利用煤炭资源有助于确保我国能源安全,低阶煤热解可得到高值化的煤气、焦油以及半焦,实现其高值化梯级利用。通过低阶煤热解过程3个阶段阐明了其热解机理,分析了煤阶、温度、粒径、升温速率、气氛等热解条件以及酸洗、水热、溶胀、离子液体等预处理方法对低阶煤热解反应特性的影响。催化热解通过定向调控获取高品质热解产物,基于催化剂特性的差异和催化行为的不同,分类梳理了不同催化剂对低阶煤催化热解的影响,包括分子筛、过渡金属化合物、碱金属化合物、天然矿石等。在论述低阶煤热解技术的研究现状和最新进展的基础上,对低阶煤固体热载体、气体热载体以及内构件移动床热解工艺技术进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望,以促进我国低阶煤热解技术的发展。     

中科院突破低阶煤分级转化关键技术瓶颈

正中国科学院工程热物理所研发的预热燃烧技术已经实现半焦、残炭的高效燃烧和氮氧化物的低排放,突破了制约我国低阶煤分级转化的关键技术瓶颈。我国低阶煤储量接近5000亿吨,约占煤炭探明储量的42%。低阶煤的分级转化是指将煤炭通过热解或气化提取油气,剩余的半焦或残炭作为高品位洁净燃料燃烧发电的煤炭利用方式,可谓将煤炭彻底"吃干榨净"。     

低阶煤提质工艺优化研究进展

阐述了国内外低阶煤提质的工艺原理以及发展近况。分析了美国LFC低阶煤热解提质技术的优劣势,通过对其核心设备与工艺流程的改进形成了CCCO新工艺,极大降低了成本、提高了粉煤的处理量,并对其进行了分析与展望。