当前褐煤提质工艺发展方向论文
褐煤干燥提质技术研究进展
收稿日期:2019⁃03⁃16;基金项目:山西省自然科学基金(201701D121031),国家自然科学基金(21676174),国家自然科学基金(U1610115),国家自然科学基金(21878200);作者简介:徐英(1972⁃),女,副教授,工学博士,电话:0351⁃6018676,Email :xuying@ 。
煤炭的发热量是评价动力用煤质量的重要指标[1]。
随着优质煤炭资源的不断消耗,劣质低阶煤的利用技术成为能源和化工领域的研究重点[2]。
由于储量巨大、便于开发利用以及价格低廉,褐煤已成为电煤供应链的重要组成部分,目前己探明的褐煤资源高达1300多亿t ,约占全国煤炭储量的17%[3]。
受成煤时代的影响,褐煤煤化程度低,一般全水分(Mt )含量为25%~40%,晚第三纪昭通褐煤水分甚至高达50%以上,因此暴露在大气中很容易产生龟裂、自燃,难以储存[4];高水分的褐煤直接送入锅炉燃烧,由于水分蒸发过程会带走大量的热量使得排烟热损失增加,严重影响系统的传热特性,导致电厂净效率降低、运行经济性差[5];且褐煤在开采过程中会产生近60%粒径为0~10mm 的粉煤,由于褐煤水分、挥发分含量高热值低、灰熔点低等缺点,造成装卸技术的限制,导致运输费用增加,因此大量的坑口末煤得不到有效利用[6];高含水量的褐煤直接气化,水分在炉膛中蒸发会吸收大量潜热,使炉膛温度条件恶化,造成气化产品热值降低,CO 2排放量增加,且当入炉煤水分高于8%时,会导致进料不畅以及存在爆炸的危险[7]。
近年来,褐煤的清洁高效利用受到国际能源界的重视,降低水分、提高能量密度成为褐煤加工利用的关键问题之一[8]。
褐煤经干燥脱水提质处理后,可脱除褐煤中大部分水分,发热量显著提高;提质后的褐煤具有较高的附加值,不仅便于运输和贮存,还可进行发电、气化、液化、焦化以及加工水煤浆等综合利用,对实现节能减排、促进国民经济可持续发展具有重要意义[9]。
褐煤提质技术发展现状与分析
褐煤提质技术发展现状与分析褐煤提质技术发展现状与分析褐煤是一种低质、低热值、高水分、高挥发分的煤种，通常不被视为传统化石燃料。
然而，随着全球能源需求的不断增长和化石燃料资源的日益枯竭，褐煤作为一种相对丰富的煤炭资源，逐渐引起了人们的关注。
通过提质技术，可以显著提高褐煤的热值、密度和稳定性，使其成为更高效的能源来源。
本文将介绍褐煤提质技术的发展现状，并对其进行分析。
一、褐煤提质技术发展现状1.干燥技术褐煤水分含量较高，导致其热值和燃烧效率较低。
干燥技术是褐煤提质的首要步骤，通过降低褐煤中的水分含量，提高其热值和燃烧性能。
目前，常用的干燥技术包括自然晾晒、热风干燥、微波干燥等。
其中，热风干燥和微波干燥具有处理速度快、节能环保等优点，受到广泛关注。
2.热解技术热解技术是通过高温加热褐煤，使其发生热分解，生成固体炭、液体产品和气体产物。
该技术可以有效提高褐煤的碳转化率和热值，同时还可以去除部分水分和挥发分。
常见的热解技术包括高温热解、中温热解和低温热解等，其中高温热解具有处理效果好、产品收率高等优点，但设备投资和运行成本较高。
3.气化技术气化技术是通过化学反应将褐煤转化为气体燃料，主要包括水蒸气气化和氧气气化等。
水蒸气气化是将褐煤与水蒸气在高温下反应，生成氢气、一氧化碳等可燃气体；氧气气化是将褐煤与氧气在高温下反应，生成二氧化碳、一氧化碳等可燃气体。
气化技术可以有效提高褐煤的能源利用效率和减少环境污染。
二、褐煤提质技术发展分析1.技术挑战褐煤提质技术发展面临的主要挑战包括：设备投资和运行成本较高、能效低、副产品处理困难等。
此外，由于褐煤的燃烧过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，如何减少温室气体排放也是褐煤提质技术发展面临的重要问题。
2.节能环保要求随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，节能环保已经成为褐煤提质技术发展的重要趋势。
通过提高能效、减少废弃物排放和采用清洁生产工艺等措施，实现褐煤提质过程的节能环保。
褐煤提质技术的探讨与研究
科技论坛褐煤提质技术的探讨与研究徐宝生（中煤黑龙江煤炭化工集团有限公司，黑龙江依兰154854）1褐煤提质原理、技术现状褐煤提质是指褐煤通过合理的干燥过程，降低煤含水量提高褐煤能量密度的技术。
提质技术是以特定的工艺方法脱除影响褐煤热值的水、氧和低热值挥发份物质，使褐煤发热组份富集，热值提升，达到中高热值煤炭指标，生产出优质褐煤提质产品及煤焦油产品。
提质后的褐煤将更有利于利用、运输和贮存。
目前，国内褐煤提质技术还没有大规模工业应用。
国内，多采用高温烟气通过磨煤机干燥煤粉、工艺大都采用燃煤烟气直接接触的转筒式干燥气流及链式干燥机等。
这些工艺单机处理量小、占地面积大、投资高、污染大等问题不符合中国节能减排的要求。
国外，最成熟先进的提质工艺是过热蒸汽流化技术（SFCU 技术）、德国RWE 公司已经在德国建成3套过热技术装置，最大脱水能力达到110t/h 。
美国Encoal 、Coaltek 、K-fuel 、澳大利亚Coldry 和神户钢铁分别利用冷凝水余热、微波、高压蒸汽蒸煮等方式进行提质，但存在装置投资大、运行费用高等缺点。
大唐华银与五环公司合作开发的低阶煤转化技术（LCC ），该技术是在美国伊煤公司（ENCOAL ）低温煤液化技术（LFC ）基础上进行二次开发，并重新申请了相关专利和商标，在褐煤热解提质领域处于国际领先水平。
2低阶煤转化技术（LCC ）该技术是一种煤炭轻度热解工艺技术。
褐煤提质加工过程主要分为三步：第一步是干燥，除掉褐煤中的平衡水分；第二步是轻度热解，除掉褐煤中的一部分挥发分，使褐煤改质成为物理化学性质相对稳定的优质固体燃料-半焦（PMC ），轻度热解过程可副产液态燃料-低温煤焦油（PCT ）；第三步是精制，对干燥热解后的固体产物进行钝化处理，降低活性。
项目工艺过程简图如下：褐煤提质加工可得到固体燃料-半焦（PMC ），半焦性质稳定，可长途运输、长期贮存，销售半径大大增加，燃烧特性大大优化，热值提高接近一倍，硫含量大大降低，是一种优质环保的固体燃料，除可作为化工厂煤气化的造气原料外，还可用于高炉喷吹、铁合金等行业用做还原剂掺合料。
探讨褐煤提质技术的现状浅析
探讨褐煤提质技术的现状浅析随着我国经济的日益发展以及对能源需求的不断增长，国内优质煤的供应日渐紧张，发展褐煤提质的技术以及应用可以缓解我国紧张用煤需求。
1 褐煤的特点褐煤是矿化程度最低的矿产煤，煤质特点是水分大、孔隙率达、挥发分高、不黏结、热值低，含有不同数量的腐殖酸，含氧量在15%-30%左右，热稳定性差，易风化不适合储存以及长距离运输，直接燃烧不仅热值低，而且污染环境，浪费巨大。
提质后的褐煤，相比提质前，水分可以下降70%左右，发热量可提升6MJ/kg左右，表面性质也会发生一定的改变，不仅有利于贮存和运输，而且有利于燃烧，发电，化工方面的使用，所以，提质成为了褐煤较为环保并高效的利用方式。
2 褐煤提质的技术现状褐煤提质指的是在一定的温度压力条件下，脱除褐煤的水分，含氧官能团以及多余的灰分，提高褐煤品质的过程。
提质的方法主要有物理法和化学法，物理法的是将褐煤加热或与高温物质，如热烟气、过热蒸汽等，进行换热，脱除其中的水分和部分挥发分，提质过程中煤体不发生化学变化。
化学法是在较高的温度下，在隔绝空气（或在非氧化气氛）条件下，褐煤发生热解反应，在脱除水分和大部分挥发分的同时，生成煤气、焦油、粗苯和焦炭或半焦的过程。
此过程中，褐煤煤体发生了焦化和热分解等化学变化。
2.1 物理法物理法指的是干燥脱水提质，干燥法又分为两类：蒸发脱水提质，非蒸发脱水提质。
2.1.1 蒸发脱水提质褐煤蒸发脱水技术是指在较低温度下，通过使用过热蒸汽、烟道气或热油为干燥介质进行脱水的一种褐煤脱水干燥方法，下面介绍几种蒸发脱水提质的方法。
2.1.1.1 回转管式干燥工艺该工艺适用于褐煤的轻度干燥，在常压下褐煤在管式干燥器内在低压蒸汽的作用下被加热到100℃左右，此时水分被蒸发出来，脱水后的空气通过除尘器和煤粉分离开，一部分空气进入回转窑作为脱水介质继续循环，剩余的排入大气。
此方法用于褐煤的快速、轻度干燥，但是干燥后不易长期储存、运输，干燥后的褐煤复吸现象严重，另外此法尾气排放量大，排空的粉尘较多，不环保且能耗大。
褐煤提质技术问题
褐煤提质技术问题探讨摘要：褐煤提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。
所以，褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。
褐煤提质，能够在国家煤炭资源逐渐减少的情况下给我们带来惊喜，但是我国煤炭先进与落后生产力并存，整体技术水平低下，褐煤提质技术及设备的技术有待提高。
一方面是开发利用褐煤的潜力巨大，另一方面是褐煤开发利用受到现实问题的制约。
关键词：褐煤提质问题探讨我国是能源需求大国，煤炭在各种能源中占有举足轻重的地位。
通过调查，我国煤炭资源总量丰富，但人均剩余探明可采资源储量少。
虽然最近国家一直提倡节约能源政策，但是作为工业大国，能源需求量大，我国中东部煤炭资源逐渐减少，煤炭资源开发的战场逐渐向西部转移，褐煤的价值也越来越受到人们的重视。
据中国煤炭报报道，在上海举办的中澳褐煤开发利用研讨会上，褐煤提质问题受到人们的热切关注。
与会人员透露，上海等一些缺煤地区的电厂对此尤其关注。
一向被称为煤炭领域“丑小鸭”的褐煤一下受到了空前的关注。
业内人士表示，与优质煤相比，褐煤难以卖上好价钱。
但是，与价格相对较高的优质煤相比，价格相对低廉的褐煤资源已凸显出社会价值和经济价值。
一、褐煤提质技术开发背景我国是以煤炭为主导一次能源资源的国家，煤炭能提供65%以上的一次能源，煤炭产量居世界首位，而且逐年增加。
我国的煤炭资源可采储量位居世界第三，约占世界总储量的11.5%。
其中褐煤储量约占世界褐煤总储量的16%，大部分集中在华北地区。
随着对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过度开采，我国对褐煤的开发和利用将越来越重要，并受到国务院和国家发改委的高度重视。
与烟煤、无烟煤相比，褐煤的优势是价格较低，反应活性高，但其热值相对较低，含水量较高，一般为25～60%。
褐煤中的水分增加运输成本，影响锅炉运行，降低电厂效率，增加温室效应气体排放，因此褐煤提质技术及装备的开发是清洁和有效利用褐煤的关键。
目前国外普遍采用烟气预干燥或水蒸气干燥工艺对褐煤进行干燥，然后直接送至坑口电厂用于燃烧发电。
研究劣质褐煤加工提质技术(典型工艺)
研究劣质褐煤加工提质技术（典型工艺）摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视褐煤加工提质技术，褐煤加工提质技术对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍劣质褐煤加工提质技术的有关内容。
关键词：褐煤加工技术工艺提质能源引言目前，我国一次能源的供应仍将以煤为主，到2050年的长期能源战略，应是发展以煤为主多元化的清洁能源体系。
褐煤是一种高挥发分、高水分、高灰分、低热值、低灰熔点的煤炭资源，难以洗选和储存，易自燃，单位能量的运输成本较高，长距离输送经济性差，不适合长期储存和远距离运输，使得褐煤的开采和利用受到很大限制，长期以来被视作劣质燃料。
降低水分，提高能量密度，防止自燃是褐煤提质加工的关键性问题，开发褐煤提质技术是褐煤综合利用的发展趋势。
1、典型工艺介绍1.1滚筒褐煤干燥工艺采用滚筒褐煤干燥工艺，在保证被干燥褐煤质量不变的情况下，采用低温四级烘干工艺，有效降低褐煤的硫含量、灰分。
提高褐煤的热值。
达到电厂用煤的要求。
泰达褐煤干燥技术可以将褐煤的水分降到12%以下，从而降低运输成本，同时将其加工成不同大小和形状的型煤，解决褐煤容易产生自燃的问题。
处理后的煤的热值提高可达30%以上，直接作为动力煤替代烟煤或无烟煤在现有电厂使用。
1.2美国“K 燃料工艺”在上世纪80年代中期，美国长青能源公司开发了K燃料工艺（K-Fuel Process）技术，经过二十年的完善已进入工业应用阶段。
K 燃料工艺过程如下：煤经过粉碎之后，通过传送装置送入压力和温度分别维持在3.7MPa和238℃的高压釜后，煤块发生破裂，将硫化物从煤中分离出来，煤中的水分也随之蒸发掉。
经过高温高压处理的煤粉和蒸发出来的水蒸汽可以直接送入锅炉进行发电或供热。
1.3 日本“UBC”技术日本神户制钢所（Kobe Steel Group）于1993年开始研究UBC （Upgrading Brown Coal）褐煤提质技术，其特点是用轻油去除褐煤中的水分。
褐煤提质技术综述
褐煤提质技术综述褐煤是一种煤炭资源，由于其灰分和硫分含量较高，燃烧产生的污染物也相对较多。
为了减少褐煤的环境污染，并提高其燃烧效率和利用价值，人们对褐煤的提质技术进行了广泛研究。
本文将综述褐煤提质技术的研究进展。
提高褐煤质量的方法主要包括煤炭分选、矿物质去除和降低含水率等。
煤炭分选是将褐煤按照不同的物理性质进行分离，以提高褐煤的焦化性能和燃烧性能。
常用的分选方法有重介浮选、重介干选和电选等。
矿物质去除是通过酸洗、浮选和湿法磁选等方法去除褐煤中的矿物质，以提高褐煤的燃烧效率。
降低含水率是通过烘干、脱水等方法降低褐煤的含水率，以提高其燃烧效率。
改善褐煤燃烧性能的方法主要包括干燥、粉碎和添加剂等。
干燥是通过烘干和热风等方法将褐煤中的水分蒸发，以提高褐煤的可燃性和燃烧效率。
粉碎是将褐煤粉碎成适合燃烧的颗粒大小，以提高褐煤的燃烧速度和燃尽度。
添加剂是指向褐煤中添加一些化学物质，如脱硫剂、燃烧助剂和粘结剂等，以改善褐煤的燃烧性能和减少环境污染。
此外，还有一些新兴的褐煤提质技术，如气化、液化和热解等。
气化是将褐煤转化为合成气或合成油的过程，通过气化可以提高褐煤的利用价值。
液化是将褐煤转化为液体燃料的过程，通过液化可以提高褐煤的储运和利用便利性。
热解是将褐煤在高温下分解为煤焦油、煤气和固体炭的过程，通过热解可以提高褐煤的燃烧性能和提取煤焦油等有用产品。
总之，褐煤提质技术是为了提高褐煤的质量和燃烧性能，减少环境污染和提高煤炭利用效率而进行的研究。
随着科学技术的发展，褐煤提质技术将不断创新和完善，为褐煤的高效利用提供更多可能。
当前褐煤的提质工艺及发展方向
当前褐煤的提质工艺及发展方向【摘要】褐煤热稳定性差、粉尘率高、重焦油黏度大,挥发物热态气固分离难度大,是工业放大的关键问题,也是国内外许多工艺开发的重要遗留难题。
近年来许多单位开始关注褐煤脱水提质、改善工艺性能的技术开发,而褐煤提质加工是褐煤高效开发利用的关键。
褐煤经脱水提质加工后,水分显著降低,发热量大幅度提高,既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存,又有利于发电、造气、化工等使用。
【关键词】褐煤；热解；工艺；发展1.我国褐煤资源在我国,褐煤是指干燥无灰基挥发分(Vdaf大于37.0%以上,透光率(PM)小于50%的煤。
其中,透光率(PM)在30%以下的称为年轻褐煤,其全水分(Mt)往往在50%以上,主要分布于我省等地。
PM为30%～50%、Qgr,maf不大于24MJ/kg的煤炭被称为年老褐煤,该褐煤是目前利用最广泛的褐煤。
我国的褐煤资源主要分布在华北地区,大多为侏罗纪的年老褐煤,大约占全国褐煤地质储量的75%以上,以内蒙古东部地区赋存最多,其次是西南地区第三纪年轻褐煤,约占全国褐煤储量的1/8,其中大部分分布在我省境内。
东北、中南、西北和华东四大区褐煤资源的数量均较少。
中国各大区褐煤储量分布见表1。
表1中国各大区褐煤储量分布(%)中国褐煤资源以年老褐煤为主,其总体煤质特征为:高水分含量,绝大多数年老褐煤的全水分在30%左右;高灰分含量,中国大多数褐煤的灰分Ad为15%～30%;较低发热量,年老褐煤发热量Qnet,ar一般在15.05MJ/kg左右;较低的煤灰熔融性温度,大多为较低软化温度煤灰(ST在1250℃左右)。
2.褐煤提质的必要性褐煤水分高、热值低、易风化和自燃,无论是作为锅炉燃料,还是气化原料,褐煤的适应性都较差。
若能采用深度干燥提质技术,脱除部分内在水分,使褐煤的水分降低至10%以下,其发热量(Qnet,ar)可相应升高至18.82MJ/kg以上,完全可用于烟煤锅炉燃料及气化炉原料。
同时由于水分减少,褐煤燃烧时热效率提高,减少了CO2的排放,有利于环境保护,社会效益亦十分显著。
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当前褐煤的提质工艺及发展方向
【摘要】褐煤热稳定性差、粉尘率高、重焦油黏度大,挥发物热态气固分离难度大,是工业放大的关键问题,也是国内外许多工艺
开发的重要遗留难题。
近年来许多单位开始关注褐煤脱水提质、改善工艺性能的技术开发,而褐煤提质加工是褐煤高效开发利用的关键。
褐煤经脱水提质加工后,水分显著降低,发热量大幅度提高,既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存,又有利于发电、造气、化工等使用。
【关键词】褐煤；热解；工艺；发展
1.我国褐煤资源
在我国,褐煤是指干燥无灰基挥发分(vdaf大于37.0%以上,透光率(pm)小于50%的煤。
其中,透光率(pm)在30%以下的称为年轻褐煤,其全水分(mt)往往在50%以上,主要分布于我省等地。
pm为30%～50%、qgr,maf不大于24mj/kg的煤炭被称为年老褐煤,该褐煤是目前利用最广泛的褐煤。
我国的褐煤资源主要分布在华北地区,大多为侏罗纪的年老褐煤,大约占全国褐煤地质储量的75%以上,以内蒙古东部地区赋存最多,其次是西南地区第三纪年轻褐煤,约占全国褐煤储量的1/8,其
中大部分分布在我省境内。
东北、中南、西北和华东四大区褐煤资源的数量均较少。
中国各大区褐煤储量分布见表1。
表1中国各大区褐煤储量分布(%)
中国褐煤资源以年老褐煤为主,其总体煤质特征为:高水分含量,
绝大多数年老褐煤的全水分在30%左右;高灰分含量,中国大多数褐煤的灰分ad为15%～30%;较低发热量,年老褐煤发热量qnet,ar一般在15.05mj/kg左右;较低的煤灰熔融性温度,大多为较低软化温度煤灰(st在1250℃左右)。
2.褐煤提质的必要性
褐煤水分高、热值低、易风化和自燃,无论是作为锅炉燃料,还是气化原料,褐煤的适应性都较差。
若能采用深度干燥提质技术,脱除部分内在水分,使褐煤的水分降低至10%以下,其发热量(qnet,ar)可相应升高至18.82mj/kg以上,完全可用于烟煤锅炉燃料及气化炉原料。
同时由于水分减少,褐煤燃烧时热效率提高,减少了co2的排放,有利于环境保护,社会效益亦十分显著。
另外褐煤的高水分含量使其单位能量的长途运输相对成本高,一般只能就近利用。
我国主要褐煤产区的开采条件相对较好,产能也较高,若不采取适宜的加工手段,未来几年将会出现褐煤产量高而利用能力不足的矛盾。
3.工艺概况
3.1提质工艺的发展
褐煤提质工艺在20世纪70年代就已出现,在80年代工艺发展进入高峰时期, 90年代后该工艺的研发趋势开始下降,但2004年后褐煤提质工艺开始复苏,在近几年中工艺一直保持快速增长。
3.2当前提质工艺
目前通常所说的褐煤提质,主要是指通过物理脱水或轻度热解
过程实现的对褐煤的初级加工过程后,褐煤的组成和结构发生变化,转化成具有近似烟煤性质的提质煤。
国内外褐煤提质加工技术大体可分为机械脱水、蒸发脱水和非蒸发脱水3大类。
3.2.1机械脱水工艺
机械脱水指筛分脱水、离心脱水、过滤(压滤脱水等,借鉴了洗煤厂中精煤的脱水工艺和设备如浓缩机、振动网筛、圆盘过滤机等。
由于褐煤内在水分高,其处理能力和脱水效率尚难适应褐煤脱水的要求,只能脱除外表水及很少的毛细水,机械脱水的效果较差,难以适应褐煤脱水的要求。
3.2.2蒸发脱水工艺
(1)间接脱水法。
该脱水法以蒸汽筒式干燥技术为代表,其方法基本原理为热法干燥,其干燥介质为饱和蒸汽(压力为0.15mpa～0.55mpa),采用间接加热。
常压下用低压蒸汽通过管式干燥器将煤加热到大约100℃,使水分蒸发,并利用和煤一起进入干燥器的空气作为脱水介质,通过除尘器将煤粉分离,部分空气经压缩进入干燥
器循环,部分排入大气。
管式干燥机以一定角度倾斜搁置,蒸汽和煤分别从干燥机上端管内、外引入。
(2)直接加热法。
该加热法以蒸汽流化床干燥技术为代表(sfdb)。
近年来,中国、美国、澳大利亚、日本等国先后开发了直接加热干燥技术,以热烟气为干燥热源,通过直接对褐煤加热使其
中水分蒸发,但各种技术所采用的热烟气温度、来源和流量不同,反应器形式也有差异,以流化床反应器为主。
在流化床干燥器内,过热蒸汽将高水分褐煤流从干燥机的底部吹向流化床上部产生流化状态,从而对褐煤进行干燥。
流化床中的蒸汽吸收褐煤中蒸发出的水分,原煤从干燥机的上部输入,经过旋风分离器,蒸汽再被部分导回干燥机。
干燥机所需能量是由从汽轮机出来的蒸汽提供。
该工艺过程的特点是蒸汽既是干燥介质也是流化介质,干燥蒸发的蒸汽是不含空气和其他杂物的,可以进一步利用。
国外的一些科学家在此基础上发展出了带内部热循环的流化床蒸汽干燥工艺技术(wta)。
如图1所示。
图1带内部热循环的流化床蒸汽干燥工艺
在此工艺中,过热蒸汽经过流化床后,经过疏水阀,冷凝的水可用于湿煤预热,蒸汽部分则通过蒸汽压缩机,消耗部分电能后转化为过热蒸汽从而重新循环使用。
由此蒸汽潜热完全在工艺过程中实现循环使用,热能利用率得到明显提高。
3.2.3非蒸发脱水工艺
非蒸发脱水法是以高温高压、蒸汽干燥技术为代表。
该种新型褐煤脱水技术是将褐煤与高温高压蒸汽直接接触,通过高温高压等条件来改变褐煤的物理和化学结构,使褐煤水分呈液态脱出,褐煤收缩变得更加致密,疏水性增强,从而变成洁净、高效的固体燃料。
此法勿需蒸发潜热,热效率高,在脱水过程中褐煤不会自燃,安全性高。
4.热解工艺
4.1国外热解工艺
褐煤热解的目的是制取石蜡油和固体无烟燃料。
国外有代表性的工艺包括美国的toscoal低温快速热解工艺、德国lurgi-ruhrgar 低温热解工艺、澳大利亚csiro流化床快速热解工艺以及美国lfc 褐煤提质技术。
其工艺开发的共同点可以归纳为: （下转第257页）（上接第338页）(1)以获得可以生产液体燃料的煤焦油为主要目标产品,多采用快速加热的低温热解工艺。
(2)对各种工艺的煤热解特性和产品产率、性状进行了大量实验基础研究。
(3)开发的重点是可实现工业化生产的工艺路线和关键装备。
近年来随着全球工业技术水平的提高和大规模现代煤化工的发展,加氢液化和间接液化技术成为煤制油的主导发展路线,而煤热
解焦油产率较低,所以国外一般不再将其作为大规模工业化获得液体燃料的技术途径。
4.2国内热解工艺
目前,我国褐煤热解工艺研究总体处于研发应用阶段,各种有代表性的工艺在西部地区建立试验工程,如北京煤化工研究分院开发的mrf热解工艺、中国神华模块化固体热载体热解工艺以及北京煤化工研究分院的低阶煤内热式滚动床清洁热解提油工艺。
4.2.1多段回转炉工艺
多段回转炉工艺是中国煤炭科学研究总院北京煤化工分院开发的低变质煤热解工艺。
其流程是将粒度为6mm～30mm的褐煤在回转干燥器中干燥后进入外热式回转热解炉中进行低温热解,所得半焦
在冷却回转炉中用水冷却熄焦后得到提质半焦产品。
由热解炉排出的热解气体进一步处理再利用。
4.2.2低阶煤热解工艺
神华煤制油化工研究院正在开发的低阶煤热解工艺。
将褐煤破碎至30mm以下,经过双套筒回转干燥器干燥后,与来自半焦加热窑的半焦混合,在移动床热解器内热解。
该工艺为固体热载体加热方式,宽粒度入料,热态除尘。
4.2.3低阶煤内热式滚动床清洁热解提油工艺
北京煤化工研究分院在考察并初步掌握法国马里诺内热式热解技术的基础上,开发了该内热式热解工艺。
此工艺不回收焦油,产生的煤气等可燃物质全部燃烧,用于发电。
与目前广泛使用的直立炉相比具有效率高、无污染、能量充分利用的特点。
煤样由给料系统加入热解炉内,通过内部的导向螺旋槽向前移动。
燃烧炉的气体从热解炉外壁逆向煤料流给入。
红热的半焦由密闭式旋转熄焦器最终冷却至100℃左右。
熄焦炉内熄焦蒸汽全部进入焚烧炉焚烧,产生的水蒸气和热废气全部回用。
在热解炉尾部,热解产生的荒煤气与热废气混合后进入上升管除尘器,除尘后经过初冷和二次冷却,冷凝液进行焦油和水的分离,脱除煤焦油后的焦炉煤气通过风机一部分进入燃烧炉,燃烧后产生的热废气进入热解炉提供热量。
5.结语
近年来国内褐煤提质工艺已引起有关企业和地方的关注,褐煤
提质已有较充分的技术基础支持,新工艺开发的重点应该是设计基础工艺路线,对关键装备实施重点研究和工业技术开发。
【参考文献】
［１］戴和武,谢可玉.褐煤利用技术[m].北京:煤炭工业出版社,1999.
［２］董冰,刘涛.基于褐煤提质的技术分析与产能实现[j].河南科学,2010,28(10).。