低阶煤热解油品回收路线探索及建议

热解油品的高效回收是粉煤中低温热解技术工程化应用过程中的关键所在,直接影响着热解的先进性和经济性。综述了采用油洗工艺回收含油工艺气体中油品的应用情况,包括页岩油冷凝回收技术、烯烃装置急冷工艺、生物质气化焦油脱除和回收、催化裂化急冷流程、延迟焦化急冷流程、焦炉煤气洗苯和脱萘工艺,简述了这些技术的工艺流程,分析了其主要特点。介绍了正在开发中的热解油品回收油洗工艺,针对现阶段国内新开发的小粒径煤/粉煤热解工艺,借鉴已有油洗工艺,提出热解油品回收的建议路线及油气回收中应注意的事项。     

煤热解制焦油的工艺研究进展

煤热解是一种重要的煤炭分质利用技术,中低温热解焦油是制取液体燃料和化学品的重要原料。本文从对煤进行预处理、改变热解气氛、催化热解与催化加氢热解、煤与其它物质共热解、新型耦合热解工艺等方面综述了煤热解制焦油的工艺研究进展,探讨了影响煤热解过程焦油产率的因素及机理,并对各工艺进行了评价。     

多层床煤热解提高油气品质的机理研究

利用两段固定床对三层床煤依次经过450℃低温、650℃中温和900℃高温的分级热解过程进行模拟实验,研究了上两段中低温和下两段中高温热解相邻两段之间的相互作用,揭示了多层床煤热解提高油气品质的机理。通过中低温热解的相互作用,焦油中轻质组分(沸点低于360℃的馏分)含量增加,热解气中CH_4含量增加,H_2含量减小,说明中低温热解主要通过半焦对热解产物的原位催化提质作用而提高焦油品质。通过中高温热解的相互作用,焦油收率和焦油中轻质组分含量增加,CH_4和CO含量升高,H_2含量下降,表示中高温热解的主要作用是在富含H_2气氛下热解提高焦油收率和品质.实验结果表明,多层床煤热解主要通过半焦的原位催化提质和富H_2气氛的协同作用而提高热解油气品质.     

焦炉余热综合利用研究进展

煤炭是我国主要化石能源,大力发展煤化工具有重要的战略意义,而煤焦化作为煤化工领域的一种重要技术得到了广泛的应用。目前的煤焦化技术耗能巨大,除高温干馏所需能量和炉体散热外,其余绝大多数能量最终转换成红焦显热、烟道气余热和荒煤气余热等待回收的热量。充分回收焦化厂所产生大量余热是当前煤焦化技术的研究重点。本文简述了以上3种形式热量的回收技术研究进展,指出干熄焦技术发展已日趋成熟,可回收大部分红焦显热;采用煤调湿技术、热管技术等可基本实现烟道气余热的高效回收;而回收荒煤气所带高温余热尚未形成成熟、可靠、规模化的技术方案。青岛科技大学开发的基于洗涤精馏的荒煤气余热回收技术,可彻底去除荒煤气中所夹带的焦粉,实现煤气、重质焦油与高沸点洗油的分离,并产生43.5kg高压蒸汽,是解决集中式热量回收的新思路,指出了荒煤气余热利用的新方向。     

240t/d固体热载体粉煤热解工艺及中试研究

以粉煤分质梯级利用为背景,提出了一种固体热载体粉煤热解工艺,该工艺主要包含基于循环流化床技术的热解-缺氧燃烧耦合系统、缺氧燃烧煤气的脱灰及余热回收系统和热解煤气的脱灰及油气净化分离系统,并于2016年底完成了该工艺中试装置72 h满负荷连续稳定运行。中试试验以0~10 mm的神木煤为原料,原料煤满负荷输入量为240 t/d,试验结果表明:热解煤气中CH_4和H_2的体积分数分别为35.3%和12.5%,热解煤气热值达到20 920 kJ/Nm~3以上;热解焦油产率为9.24%,为原料煤格金焦油产率的81.8%;产品焦油的含尘率为0.47%,焦油中的正庚烷可溶物质量分数为84.3%;热解半焦的固定碳含量为86.3%,热值为29 985.5 kJ/kg。计算表明,该中试装置72 h连续稳定运行期间的物料平衡偏差为1.93%,能量利用效率为87.95%。     

中低温热解煤气利用途径分析及建议

中低温热解煤气是低阶煤分质利用过程中重要的产物之一,富含H_2、CO、CH_4等有效组分。过去兰炭炉由于煤气品质低、单炉规模小且建设分散,煤气很难集中利用,大都以燃烧供热或以"点天灯"外排的方式简单处理,不仅造成了资源的巨大浪费,也产生了严重的环境污染问题。本文首先对国内典型热解工艺产生的煤气组成特性进行分析总结,在此基础上阐述了中低温热解煤气的利用途径,并对中低温热解煤气综合利用提出建议,认为兰炭企业应根据煤气组成特性和厂区的具体需要,继续加强中低温热解煤气合理利用工艺路径的探索和研究,选择适宜的利用途径对对中低温热解煤气进行深加工分质利用,从而达到变废为宝、节能减排的目的。     

神府煤热解产物分布及物料、热量平衡分析

主要对神府煤在不同热解工艺条件下,进行热解产物分布、物料及热量平衡分析。结果表明,半焦约、焦油及粗煤气产品神府煤热解的半焦收率为60%,焦油收率为7%,煤气收率为19%,粗煤气中有效组分含量高达70%~85%(vol%);中试研究中物料平衡和能量平衡数据存在误差。可见,以神府煤为原料,利用热解技术生产半焦、焦油和煤气,可实现煤炭的梯级利用。     

焦炉余热高效利用技术研究进展及在中鸿集团的应用

阐述焦炉余热高效回收利用技术的研究进展,并通过分析红焦显热、荒煤气显热和烟道气显热回收利用技术的应用现状,对焦炉余热回收利用的必要性进行了阐述。     

朔州煤分质清洁利用研究

为实现对朔州低阶煤分质清洁利用,利用外热式中低温热解提质专有技术对朔州煤进行热解试验。结果表明,提质煤产率随着热解温度的升高而降低,煤气的产率随着热解温度的升高而增加;热解温度为700℃、时间7 h条件下,焦油产率达到6.29%。     

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。     

50 MW循环流化床煤炭分级转化多联产技术开发

为了进一步推进煤炭热解分级转化多联产技术工业化应用,实现煤炭清洁高效资源化利用,通过试验研究和理论分析相结合的方法,利用1 MW流化床热解分级转化工业示范装置对煤炭热解分级转化产物的释放及其组分分布特性进行研究,分析了温度、煤种特性对挥发产物煤气产率、焦油产率、煤气组分、煤气热值等的影响,并对煤炭热解-燃烧双流化床协同耦合运行调控特性进行研究,最后以获得的1 MW流化床热解分级转化过程的相关产物转化特性参数及运行特性参数为基础,进行了50 MW循环流化床煤热解燃烧多联产工艺装置设计开发。结果表明,该装置煤气主要成分CH_4与H_2含量分别高达41.97%、28.32%,设计煤种条件下焦油产量3.16 t/h,煤气产量35 262 Nm~3/h,煤气热值达到26.7 MJ/Nm~3,焦油提取率达到90%以上,实现了较高的煤气热值与焦油回收率,为煤炭热解分级转化多联产技术工业化应用提供借鉴。     

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉上升管中荒煤气焦油蒸汽的结焦问题一直是阻碍其余热回收的关键因素。因为荒煤气中的焦油蒸汽在高温条件下存在着缩合结焦反应,生成的结焦物石墨化,并附在换热表面,使传热系数下降,热回收难以长期有效进行下去。研究了荒煤气中焦油蒸汽结焦特性,研究结焦沉积物形成的条件及影响因素,有利于最大程度回收利用荒煤气余热,并防止荒煤气在上升管内冷却时结焦。     

碎煤热解半焦干熄焦工艺的研究与开发

针对碎煤热解半焦粒度小、床层阻力大、换热能效低等问题,提出并设计了一套适合碎煤热解半焦的干熄焦工艺,该熄焦工艺采用高温半焦薄层直接接触换热方式,可实现冷却介质循环利用、半焦余热高效回收等。针对干熄焦过程中气焦比、床层压降、熄焦时间、热量回收等核心问题进行了理论计算,结果表明,所设计的碎煤热解半焦干熄焦工艺气焦比为1.28 m3/kg,床层压降为268 Pa,熄焦时间为0.68 h,吨焦可回收热量446 MJ以上。     

煤分级分质阶梯利用技术—BGL气化

BGL气化技术实现了高压富氢环境下的热解,充分利用了气化段煤气显热,无需外部供热,无半焦产品。并从出炉煤气(热解煤气+气化煤气)中获得油(焦油)、气(甲烷等轻烃物质)、合成气(CO+H_2),实现了煤分级分质阶梯利用;该技术的资源、能源综合转化率高,是理想的煤分级分质阶梯利用一体化技术。     

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。     

烟气CO_2矿化产品干燥过程能量梯级利用研究

针对50000Nm~3/h烟气CO_2矿化磷石膏联产硫酸铵与碳酸钙工艺,提出了烟气余热梯级利用技术路线。将烟气余热按温度由高到低依次转化为动力以及产品干燥所需热能,动力循环中工质的冷凝则直接作为碳酸钙流化床干燥器的内热源。干燥工段消耗的热量汇集于75℃低温烟气中,利用热循环水直接接触烟气回收该热量为碳酸钙振动流化床预热器供热,同时将降温脱湿后的干燥尾气用作预热器的干燥介质,实现能量的高效利用。     

“双碳”目标下低温余热利用技术研究进展

低温余热高效利用对耗能较高的工业过程实现节能降碳具有重要作用。文章综述了4类低温余热利用技术，包括应用较广泛的热功转换技术、吸收式制冷技术和热泵技术，以及目前研究较多的吸附式余热利用技术，概述了不同低温余热利用技术的工艺特点及研究进展，并从余热温度、余热量、余热性质、热用户需求和余热之比等特性，分析了选择合适低温余热利用技术的方法，提出了低温余热利用技术与换热网络的集成方法，并对低温余热高效回收利用在实现“双碳”目标的过程中发挥的作用提出了展望与建议。     

煤热解催化剂的研究现状及未来发展趋势

基于低阶煤的中低温热解技术适宜于我国煤炭资源的特性,而热解催化有利于实现煤炭向高值化学品的定向转化,分析了煤热解催化剂的类型及其对热解过程中焦油轻质化的催化效果,提出了热解催化剂未来研究的重点,主要包括热解催化剂的制备与改性优化研究、在线热态催化、催化定向转化调控机理、循环再生研究等,简述了煤热解催化剂的应用前景和技术经济优势。     

块煤中低温热解技术开发应用及研究方向

简述了目前国内外块煤中低温热解技术的开发及应用情况,主要介绍了我国3种内热式煤热解技术:神木三江SJ热解技术、陕西冶金设计研究院SH热解技术及鞍山热能院ZNZL热解技术的开发利用现状和特点。通过分析目前块煤中低温热解技术中存在的问题,指出了块煤中低温热解技术的研究方向。     

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉工业作为重要的炼焦工艺,不仅产出焦炭,还同时生成了一种潜在富含能量和有价值化学成分的副产品,即荒煤气。荒煤气在焦化过程中承载着大量的热能,其潜在价值不容小觑。然而,荒煤气的有效回收与利用一直面临着重大挑战,其中焦油蒸汽的结焦问题是制约其回收利用的重要障碍。本研究旨在深入探讨荒煤气余热回收的结焦问题,通过对荒煤气中焦油蒸汽结焦的影响因素进行研究,提出了荒煤气焦油防止结焦措施,以提高荒煤气余热回收的效率,减少资源浪费,推动环保技术的发展,实现可持续发展的目标。