“Fuel Processing Technology”特辑——“低阶煤利用”征稿启事
我国低阶煤热解提质技术现状及研究进展
我国低阶煤热解提质技术现状及研究进展一、引言低阶煤是一种质量较差、热值低的煤炭资源，占据了我国煤炭资源的绝大部分。
然而，低阶煤在燃烧和利用过程中存在着许多问题，如高含灰量、高含硫量、易发生自燃等，对环境造成了严重污染。
为了充分利用这些资源并减少对环境的影响，我国近年来加大了对低阶煤热解提质技术的研究力度，取得了一系列研究成果。
本文将对我国低阶煤热解提质技术的现状及研究进展进行全面评估和探讨。
二、低阶煤热解提质技术现状1. 低温干馏提质技术低温干馏是一种对低阶煤进行热解处理的技术，通过对低温下的热解过程进行控制，实现低阶煤中有机质的裂解和提质。
该技术在我国早期被广泛应用，但由于设备简单、成本低、能够有效处理一些低级煤种等优点，目前仍在一些地区得到应用。
2. 高温高压条件下的热解技术随着煤炭加工技术的不断发展，高温高压条件下的热解技术逐渐受到重视。
在高温高压条件下，低阶煤中的有机质能够更充分地裂解，提质效果更加显著。
这种技术相较于低温干馏技术，虽然设备投入和运行成本较高，但能够得到更高品质的煤炭产品。
3. 生物质共热解技术生物质具有较高的固定碳含量和较低的硫、磷等杂质含量，可以作为优质的热解剂。
通过生物质与低阶煤的共热解，不仅可以提高低阶煤的质量，还可以减少环境中的二氧化碳排放量，是一种可持续发展的解决方案。
三、低阶煤热解提质技术的研究进展1. 热解条件优化近年来，研究人员通过实验和模拟等手段，对低阶煤热解过程中的温度、压力、反应时间等条件进行了优化，使得热解过程更加高效、节能。
2. 催化剂的应用催化剂在低阶煤热解提质过程中发挥着重要作用。
研究人员通过引入合适的催化剂，可以有效地降低热解温度，提高反应速率，从而实现低阶煤的高效提质。
3. 热解产品的利用除了提高低阶煤的热值和质量外，研究人员还通过进一步对热解产物进行加工利用，生产出更多高附加值的化工产品、燃料等。
四、个人观点和理解低阶煤热解提质技术是我国煤炭资源利用的重要领域，也是解决环境污染和能源短缺的关键之一。
低阶煤概念
低阶煤bituminous coal；bitumite:soft coal ;low-rank coal煤的一类。
燃烧时火焰较长而有烟的煤，煤化程度较低的煤。
外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。
由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状，沥青、油脂、玻璃、金属、金刚等光泽均有，具明显的条带状、凸镜状构造。
该种煤含碳量为75%～90%，不含游离的腐殖酸。
大多数具有粘结性；发热量较高。
燃烧时火焰长而多烟。
多数能结焦。
密度约1.2-1.5。
挥发物约10%-40%。
相对密度1.25～1.35，热值约27170-37200千焦/千克（6500-8900千卡/公斤）。
挥发分含量中等的称做中烟煤(metabituminous coal)；较低的称做次烟煤(sub-bituminous coal)。
根据挥发分含量、胶质层厚度或工艺性质，可分为长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、贫煤、瘦煤等。
用作炼焦、炼油、气化、低温干馏及化学工业等的原料，也可直接用作燃料。
烟煤除可用于作燃料、燃料电池、催化剂或载体、土壤改良剂、过滤剂、建筑材料、吸附剂处理废水等煤热解煤热解是煤转化的关键步骤,煤气化、液化、焦化和燃烧都要经过或发生热解过程。
在不同的工艺中,煤热解的加热速率和环境气氛是不同的。
煤炭高温焦化(温度在950℃左右)在19世纪初已有生产,长期以来其主要目的是生产炼铁用焦炭和燃料气,烃类液体产率约为煤重的5%,作为其副产品,煤焦油蒸馏物是有机化学工业的原料。
从20世纪初,温和热解用来由煤生产无烟燃料。
80年代以后,煤化学家对温和热解的其它用途的兴趣与日俱增。
温和热解又称“温和气化”,是把煤加热到450℃～650℃,将煤在低温热分解产生的挥发性物质从煤中赶出。
这种研究的最初目的是对低品质的煤和褐煤提质加工,提高它们的热值,降低硫含量。
温和热解的液体收率可达到15%～20%。
在相对较低的温度条件下,也进行过在氢气环境中热解的研究。
快速热解可以提高液体产率,一般是在1 200℃以上操作,煤的停留时间大大缩短,只有几秒钟。
低阶煤褐煤萃取热熔示范
低阶煤褐煤萃取热熔示范
低阶煤（也称为褐煤）是一种煤炭类型，其煤质较低，含水量高，通常具有较低的碳含量和较高的灰分含量。
热解示范是一种通过加热煤来提取有用产品的方法，其中包括气体、液体和固体产物。
以下是关于低阶煤褐煤萃取热解示范的一般概述：
热解过程：热解是通过在相对高温下将煤暴露于缺氧或有限氧气环境中，使其分解成气体、液体和残渣的过程。
这个过程通常被称为干馏或热解干馏。
气体产物：热解低阶煤可以生成一系列气体，包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳和其他碳氢化合物。
这些气体通常可以用作能源来源或用于化工过程。
液体产物：热解还可产生液体产物，通常包括液体烃和焦油。
这些液体可以用作燃料或作为化学品的原料。
固体产物（焦炭）：热解残渣通常包括固体产物，即焦炭。
焦炭可以用于冶金、发电或其他工业用途。
工业应用：热解低阶煤的示范项目可能旨在开发可持续和高效的煤炭资源利用技术。
这有助于降低对传统煤炭资源的依赖，减少环境影响，并寻找更清洁的能源和化工生产途径。
技术挑战：热解低阶煤虽然有潜力，但也面临一些技术挑战，例如处理高含水量、灰分含量高的低阶煤，以及提高产物的质量和选择性。
具体的热解示范项目可能侧重于特定的技术路线或产物的开发，取决于项目的目标和研究方向。
1。
低阶煤分质阶梯高效清洁利用
７ ８
煤炭 加 工与 综合利 用
２ ０ １ ７年 第 １ Ｏ期
效 果好 、热 效 率 高、 动 力 消 耗 低 、 油 气 含 尘 少 ，
同时 ，产 生 的半 焦 具 有一 定 块度 ，便 于储 存 、运
压 富氢环 境 下热 解 ；煤 的热解 也 可与 半焦 粉 煤气 化 相 结合 ， 以气 化煤 气 （ 无焦 油 、烃类 物 质 ）作
气 体 热 载 体 移 动 床 热 解 属 于 渐 温 热 解 ， 不
会 出现等 温 热解 （ 如流 化 床 热解 、 固体 热载 体 热 解 ）时 ，煤 中 的水 分 、挥 发分 瞬 间逸 出造成 的热 崩 碎 现象 ，避 免 了因 油气 粉 尘过 多 ，影 响 生产 和
油 品质量 。该热 解 技术 产 生 的油 气 与煤 料逆 向接 触 ，重 质 焦 油遇 冷 煤料 凝 析 ，随 煤料 下行 进 入 高
＜６ ｍｍ）选 择 与 之 相 适 应 的 干 馏 炉 ，油 气 回收 系 统 可 共用 ， 以降低 投 资和 运行 成 本 。热解 技 术 首 选 气 体热 载 体移 动 床 热解 技术 ，该技 术在 热 解 的关键 点上 具有 一 定 的优 势 。 １ ． １ ． １ 渐温 热解 ，产 品质 量 高
温 区 二次 热 解 ，产 生轻 质 油 ，提 高 油 品质量 。此
能 量 流 的合 理 配 置 。 以热解 为 核 心 的分 质 阶梯 高 效 清 洁利 用 对 改变 我 国煤炭 利 用 及 能源 结 构 意义
收稿日期 ：２ ０ ０ ６ － １ ２ － １ ５ Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． １ ６ ２ ０ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ ・ ２ ６ ２ ７ ／ ｔ ｄ ． ２ ０ １ ７ ． １ ０ ． ０ １ ９
煤炭分级利用
煤炭分级利用又称分质利用，主要是指将煤炭通过中低温干馏进行热解，取出其中的挥发分，包括煤气与煤焦油，剩余半焦再利用的一种煤炭使用理念。
煤炭分级利用最早可追溯至石油使用之前，煤热解产生煤油（煤焦油），用于煤油灯的时代。
但近年来随煤化工热潮兴起，分级利用亦随之兴盛，伴随多个煤分级利用大型项目逐渐落地，分级利用已近乎成为可与煤制油、气等煤转化形式相匹的一种煤转化形式。
煤炭分质转化的梯级利用技术路线第一步，先将煤炭经固体热载体催化热解技术处理，产出煤焦油、兰炭（块焦、粉焦）和焦炉煤气等初级产品，完成对原料煤炭的分质；第二步，从焦炉煤气中提取氢气用于精馏出酚等高附加值产品后的煤焦油加氢，产出石脑油、柴油、液化气、等石油产品；第三步，将提氢后的焦炉煤气中的甲烷成分分离出来，用于生产压缩天然气或液化天然气，焦炉煤气中剩余的一氧化碳用于生产甲醇、合成氨，或作为工业燃料。
对兰炭根据产品质量和粒度大小进行分质利用，块状兰炭用于生产电石、铁合金，粉状兰炭进行煤气化后生产甲醇、天然气、乙二醇、合成氨、合成油、石蜡等化工品，或作为高炉喷吹料、工业燃料，碳一基础化学品甲醇与石脑油用于耦合生产碳二基础化学品乙烯。
第四步，结合多联产，利用碳一、碳二基础产品，以及尿素等大宗化学品按照多品种、差异化原则，进一步延伸发展种类数量繁多的煤化工下游深加工产品，使煤炭资源在更加广泛的化工领域替代原油。
在高瓦斯煤矿周边区域则采用适度补充利用煤层气，进行“煤气互补，碳氢平衡”的煤炭综合利用多联产路线。
关键技术中低温干馏煤的干馏也称作煤的热解，是指煤在隔绝空气条件下加热至一定温度所发生的一系列复杂的物理、化学变化过程。
根据干馏温度的不同分为低温热解(500-650℃)、中温热解(650-800℃)、高温热解（900-1000℃)。
为得到更高产率的焦油和荒煤气，低阶煤分质利用通常采用中低温干馏。
国内典型中低温干馏技术路线是：将低变质煤经自然干燥，然后在热解炉内进行炭化处理，600-800℃条件下物料在隔绝空气的炭化炉中发生脱水、干馏、裂解等一系列反应，产生荒煤气、煤焦油和半焦。
低阶煤分质利用的前景展望及建议
效 低 ，且 煤炭 原 有 的结 构 没有 得 到 很 好 的利用 。 分 质 利用 的第 一 步 低 温 干 馏是 打开 桥 键 ，原煤 中
部 分 化学 结 构 保 存 下 来 ，尤其 是 一 些 轻 质 组分 可
低 阶煤 疏 松 的结 构 和侧 链 多 的特 点 决 定 了其
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ — ０ ７ — ０ ７ 。
具 有较高反应活性 和较高 的挥发分 。与年老煤相
比 ，低 阶煤 易 氧 化 自燃 和 风 化 破 碎 ，长途 运输 安 全 性 差 。另 外 ，低 阶煤 尤 其 是 褐 煤 含水 量 高 ，热 值 低 ，不适 于直接 燃烧 或运 输 。
作者简介 ：张国昀 ，２ ０ ０ ２ 年毕业于清华大学 ，获化
煤 、１ ／ ２ 中粘煤 、气 煤 、气 肥 煤 、肥煤 、１ ／ ３ 焦煤 、
物 的物 理 化 学 性 质有 区别 地 进 行 利 用 ，梯 级 延 伸 加 工 ，对 煤 炭 组 分进 行 有 效 综 合 利 用 。上 述 过 程
就 是低 阶煤 分质 利用 。
与 直 接燃 烧 或 气 化 相 比 ，低 阶 煤 分质 利 用 具 有 资 源 高 效 利 用 的优 势 。直 接燃 烧 是 将 煤 的化 学 能 全 部 转 化 为 热 能 ，只 利 用 了煤 的 热能 。气 化 是
煤 与 水 反 应 ，将 煤 中 的化 学 键 打开 ，裂 解 生 成 基
焦 煤 、瘦 煤 、贫 瘦 煤 、贫 煤 、无 烟煤 等 品种 。 低 阶煤 是 指 较 年 轻 的低 变质 烟 煤 和褐 煤 ，包 括 褐
煤 、长 焰 煤 、不 粘 煤 和 弱粘 煤 。低 阶煤 煤 化 程 度
本 的合 成 气 Ｃ Ｏ和Ｈ， ，下一 步 再 通过 合 成反 应 ，重
低阶煤高阶热解煤气
低阶煤高阶热解煤气以低阶煤高阶热解煤气为标题，本文将介绍低阶煤和高阶热解煤气的相关概念、特点和应用。
低阶煤是一种煤炭资源，而高阶热解煤气是一种能源。
通过对低阶煤进行高温热解，可以得到高阶热解煤气，该煤气具有广泛的应用前景。
一、低阶煤的概念和特点低阶煤，指的是煤炭中含有较高水分和挥发分的煤种。
低阶煤的煤炭质量较差，热值低，燃烧性能较差，煤气产率相对较低。
低阶煤通常分为褐煤和泥炭两种。
褐煤是一种含水量较高的煤种，其含水量可以达到50%以上，热值一般在20-30MJ/kg之间。
泥炭是一种含水量更高的煤种，其含水量可以达到60%以上，热值较低，一般在10-20MJ/kg之间。
低阶煤的特点主要体现在以下几个方面：1. 含水量高：低阶煤的含水量较高，煤炭中的水分含量对煤的燃烧性能有一定的影响。
2. 挥发分含量高：低阶煤的挥发分含量较高，煤炭在高温下易于挥发，产生大量煤气。
3. 热值较低：低阶煤的热值较低，燃烧时产生的热能有限，热效率较低。
4. 燃烧性能较差：由于低阶煤的煤质较差，煤炭的燃烧性能较差，燃烧时产生的烟雾和污染物较多。
二、高阶热解煤气的概念和特点高阶热解煤气，指的是通过高温热解低阶煤而得到的一种煤气。
高阶热解煤气具有较高的热值和较低的污染物含量，是一种理想的清洁能源。
高阶热解煤气主要由氢气、一氧化碳、甲烷等组成，具有广泛的应用前景。
高阶热解煤气的特点主要体现在以下几个方面：1. 高热值：高阶热解煤气的热值较高，可以作为替代天然气和液化石油气的清洁能源。
2. 低污染物含量：高阶热解煤气的污染物含量较低，燃烧时产生的烟雾和污染物排放较少。
3. 多种组分：高阶热解煤气由多种气体组分组成，具有较高的灵活性和可调节性。
4. 广泛应用：高阶热解煤气可以广泛应用于发电、供热、工业生产等领域，具有良好的经济和环境效益。
低阶煤高阶热解煤气具有广泛的应用前景。
首先，低阶煤资源丰富，通过高温热解可以将低阶煤转化为高阶热解煤气，实现资源的高效利用。
煤热解和低阶煤热解
煤热解和低阶煤热解
煤热解，也被称为煤的干馏或热分解，是一种在隔绝空气的条件下对煤进行加热的复杂过程。
在这个过程中，煤会在不同的温度下经历一系列的物理变化和化学反应。
煤热解的结果是生成煤气、焦油、焦炭等产品。
焦油可以进一步加工成汽油、柴油和喷气燃料等石油替代品，而煤气则是一种方便使用的燃料，可以作为天然气的替代品。
低阶煤热解是煤热解的一种特殊情况，主要针对的是低阶煤，如褐煤和次烟煤等。
这些煤种资源丰富，具有挥发分高、反应活性高的特点。
低阶煤热解的主要目的是获取煤中的高附加值的油气成分以及高碳含量的半焦产品，实现低阶煤的分级利用，提高能源利用效率和经济价值。
低阶煤热解后的半焦化学性质稳定，适合于长距离运输，同时热值较高、S、N含量较低，相比于直接燃煤更加高效清洁。
煤热解和低阶煤热解在技术和应用上也有所不同。
煤热解技术经过100多年的发展，已经形成了适用于不同煤种及目标产品的高温热解（炼焦）及中低温热解技术。
而低阶煤由于其特殊的煤质结构，适宜进行中低温热解。
目前，国内已经开发出了多种低阶煤热解技术，如内热式直立炉热解工艺等。
总的来说，煤热解和低阶煤热解都是煤炭资源利用的重要手段，但低阶煤热解更注重于获取高附加值的化工原料和清洁燃料，实现低阶煤的高效清洁利用。
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第 ３期
顾红星等 ：聚丙烯腈 预氧 丝预氧化程度表征分析
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“ Ｆ ｕ ｅ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ”特 辑—— “ 低阶煤利用＂
征 稿 启 事
Ｅ ｌ ｓ ｅ ｖ ｉ ｅ ｒ 出版 社将在能源领域 的重要期 刊 “ Ｆ ｕ ｅ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ”出版“ 低 阶煤利 用” 的特辑 ，中 国科学 院山西煤 炭化学研 究所 李文研究员作为该特 辑的客座编辑 ，负责稿件 的征
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