分级分质热解要素选择及低温热解存在的问题
煤热解反应过程及影响因素

煤热解反应过程及影响因素煤热解是指煤在高温下分解产生气体、液体和固体产物的过程,是煤转化过程中的重要环节。
煤热解反应对煤的气化、燃烧、液化等过程具有重要影响,因此研究煤热解反应过程及其影响因素是提高煤利用效率、推动清洁煤技术发展的重要课题。
一、煤热解反应过程煤热解反应是在热解区域内,由于外加热量作用,煤在缺氧或氧气气氛中,发生向高分子的物质向低分子物质转化的过程。
煤热解的反应可以分为三个阶段:初期干馏阶段、固体炭化阶段及残渣转化阶段。
1. 初期干馏阶段在热解过程中,当煤颗粒受热后,煤内部产生热量,煤内部温度升高,煤发生干馏反应。
初期干馏引起煤中原油烃、焦油和气体的析出。
2. 固体炭化阶段这是煤热解反应的最主要的阶段。
在这一阶段中,煤分子内部链断裂,若有水或气体参与,则会促使稀释产物的升华;若无水或气体参与,则可加速固体炭化反应的进行。
3. 残渣转化阶段残渣转化是指在高温下,残留的热解产物在气氛中进一步转化的过程。
这一阶段的反应比较缓慢,但是碳氢物质的氧化速度却比较快,残渣转化的反应主要有氧化和氧化-重组两个主要反应。
二、影响煤热解反应的因素1. 温度温度是影响煤热解反应速率和产物分布的重要因素。
一般来说,提高热解反应温度可以加快热解反应速率,促进气化产物的生成。
过高的温度也会导致产物的稀释和气化速率下降。
2. 压力压力是影响煤热解反应的重要因素之一,它与温度一起,决定了煤热解反应的进行速率。
加大煤热解反应压力,可以增加反应物料的浓度,提高反应速率,加大产物收率。
3. 反应介质煤热解反应的介质对煤热解反应产物的种类和分布有着重要影响。
不同的反应介质,会导致不同的热解反应途径和产物分布。
4. 煤种和煤质5. 煤颗粒粒度和煤颗粒的形态煤颗粒的粒度和形态对煤热解反应的速率和产物分布有重要影响,小颗粒煤能够更好地获得均匀的热解温度,从而有利于提高产物的收率。
6. 加热速率和时间加热速率和时间也是影响煤热解反应的重要因素,适当的加热速率和时间可以提高反应速率和产物收率。
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现在 通过 调 整热解 炉 的参 数 ,可
0 0 台 ,这 其 中带 来的投 资 以做到 使半 焦 的属性 接近 某种 类 型的 6 个 大型示范项 目之外 ,还 有许多规划 式炉 ,需要 1 中 的分级 利 用项 目,煤 转化 规模 至少 和管理成本都会大大增加 。不过哈密地 煤 ,比如 可调 整到接 近无 烟煤 ,最 终
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Mo d e m E c o n o m i c I n f o r ma t i o n 现代 经济信息
遍有 限 ,如何 消纳 煤 电是一 大 问题 。 此外 国家 政 策亦对 煤 电持 限制态 度 , 核准 及并 网发 电 。如能 做到 这一 点 ,
如 果是 陕 西榆林 神 木地 区的 煤 , 煤炭含油率平 均在 1 2 %,热解后可拿 出
都在 1 ( 3 0 0 万 吨 ,按 照 规 划 的项 目数 区煤炭含油率非常高 , 广汇项 目能不能 作为 高炉 喷吹 煤销售 。但不 管作 为什
量 、投 资的规 模 来看 ,煤 炭分 级利用 赚钱是另一回事 ,但这种形态绝不是现 么煤 种 ,在 目前煤 市低 迷 的情 况 下 ,
现 代经济信息 Mo d e m E c o n o m i c I n f o r m a t i o n
含能材料热分解研究中的几个重要问题

含能材料热分解研究中的几个重要问题近年来,随着科技的快速发展,含能材料的研究逐渐变得日益重要。
一方面,含能材料的应用范围正在扩大,其中包括先进材料科学、现代火炮、火药和推进剂等领域,另一方面,含能材料的热分解行为及其研究也得到了越来越多的关注。
本文将从几个重要的角度讨论含能材料热分解研究中的几个重要问题,包括热分解物质、热分解反应度剂和含能材料热分解研究的未来发展趋势。
首先,讨论含能材料热分解过程中的热分解物质。
一般来说,含能材料是由多种元素组成的,例如氧、氮、碳和氢等,这些元素在热分解过程中会发生一系列的反应,最终形成热分解物质。
研究表明,热分解物质的生成受到多种因素的影响,例如材料组成、反应条件等,因此,在分析和预测含能材料热分解过程中,对热分解物质的研究是十分重要的。
其次,热分解反应度剂的研究也非常重要。
在热分解过程中,可以使用反应度剂来加速反应,从而增加反应的温度、速率和效率。
目前,研究不同的反应度剂对热分解反应的影响结果仍然是尚未解决的一个重要问题。
另外,热分解产物的物理性质也会受到反应度剂的影响,对此也有必要进行深入的研究。
最后,从未来发展的角度讨论含能材料热分解研究。
未来,随着热分解技术的发展,许多新的含能材料正在被研发,这些含能材料的性能要求越来越高,将会带来更多的新问题和挑战。
因此,针对大多数新型含能材料,将需要更细致的研究,以确定它们的热分解反应的最佳反应温度、反应效率、反应产物等,以及它们的安全性和可靠性。
综上所述,含能材料热分解研究中有几个重要问题,包括热分解物质、反应度剂以及未来发展趋势等。
要想深入了解含能材料的热分解过程,必须综合考虑上述几个问题,并进行更加深入的研究。
因此,这对于改善含能材料的性能,以及推动其安全可靠的发展,都具有重要的意义。
浅谈煤低温热解技术的选择

体二种 , 气体热载 体热解 工艺通常是将燃 料燃烧 的烟气 引入 热解室进行热解 , 固体热载体热解工艺则 利用高温半焦 或其 他的高温 固体物料与煤在热解 室 内混合 , 利用热载体 的显热 将煤进行热解 , 固体热载体热解避免 了煤 热解析 出的挥发 产
物被烟气稀释 , 降低 了冷却 系统 的负荷 , 固体 热载体 热解 工 艺 比气体热载体热解工 艺优势明显 … 。
2 . 3 柯 林斯 达 带式 炭化 炉
带式 炉内采用耐热金属带输 送煤料 , 采用 自产热解煤气 通过燃烧作为热载体加热 一定粒度的小块煤料 , 使煤料热 解 形成 半焦 , 同时回收煤焦油和热解煤气 。带式炉在水平方 向 上分为干燥段 、 热解 段 、 余热 回收段 和冷 却段 。煤 料依次 通 过干燥 、 热解 、 余 热 回收 、 冷却后 出炉 即为半焦产 品。热解煤 气通过除尘 、 冷却 、 电捕 回收出煤焦油产品和煤气 ; 煤气 回收 热半 焦余 热后 , 送人 热风炉作燃料使用 。 该技 术采用煤气燃烧 后 的烟道 气作为 热载体对 一定 粒 度的小块 煤进行干馏 , 煤 焦油 中灰分较低 。煤气 和煤焦油 分 离采用煤 焦油直接冷激法 , 不产生含酚废水 。但该煤干馏 装 置与 国内 、 国外其 它煤 干馏装 置相 比 , 投 资大 ( 1 0 0万 t / a投 资约 5亿元 ) , 占地 面积 也大 ( 柯 林斯 达 只是 干燥技 术在 内 蒙锡林 郭勒盟蒙元公 司的 3 O万 t 煤 炭干燥装置 占地就达 到 近2 0 0亩 ) ; 柯林 斯 达带 式炭 化 炉装 置密 封不 严 , 污染 环境
次分解 , 但生成 的焦油 和细颗粒的半焦 附着在旋风分离器 和
低变质煤低温热解 , 热 载体 以气 体为 主 , 不适 用于 中等粘 结 性或高粘结性的烟煤 。一定粒度 的褐煤或 型煤沿 炉中下行 , 气流逆 向通人进行热解 , 热 解过 程分 为干燥 和 预热段 、 热 解
煤热解反应过程及影响因素

煤热解反应过程及影响因素煤热解是指在高温条件下,煤的官能团和化学键被断裂,形成低分子量的挥发物、焦油和固体残渣等。
煤热解反应通常分为两个阶段:第一个阶段是煤的裂解和挥发,产生低分子量的气体和液体;第二个阶段是残体的炭化和烟化,产生固体炭质物和透明半焦等。
影响煤热解反应的因素有许多,主要包括以下几个方面:1.温度温度是影响煤热解反应的最主要因素之一。
一般情况下,需要在高温下进行煤的热解才能顺利进行。
煤的热解温度一般在400-1000℃之间,其中最适宜的温度范围为500-900℃。
温度过低时,会降低煤的反应速率和生成产物的转化率;而温度过高则会导致煤的热解反应失去选择性,甚至产生焦油的数量大幅增加。
2.煤种类不同煤种对煤热解反应也会产生不同影响。
同一种煤的热解反应产物也会因热解温度的不同而发生变化。
比如,高挥发分煤在低温下热解时,挥发性成分的产率很高,低分子量气体和液体产量占绝大部分。
而高温下,煤会炭化,形成较多的炭质物。
3.反应压力温度和压力是两个密切相关的因素。
煤在高温下的热解反应往往也需要较高的反应压力,这是由于压力的提高有助于挥发性成分的产生。
一些研究表明,在一定范围内提高反应压力有利于挥发性产物从煤中的析出。
4.反应时间反应时间是指煤在高温下进行热解的时间。
在长时间的热解反应中,煤的挥发成分和炭质成分都有可能被完全析出,形成焦油和气体。
热解反应时间的长度和反应条件也会影响产物的组成和分布。
一般来说,热解反应的时间越长,煤的完全转化率就越高,产生出的挥发性物质也会相对较多。
总之,煤热解反应的影响因素比较多。
在实际应用中,需要根据具体的需求,选择合适的温度、煤种、反应压力和反应时间等,以达到最大的效益。
某公司煤炭分质分级利用浅析

99煤炭分质分级利用是一种高效清洁的低阶煤转化方式,主要是将煤炭通过中低温干馏进行热解,取出其中的挥发份,包括煤气与煤焦油,剩余半焦再利用的一种煤炭应用理念。
为拓展某公司煤炭分质分级,通过采用低阶煤热解拔头,将产生的氢气作为氢源用于目前已有的涉氢化工技术路线中,同时低温焦油可以提取酚类、烷烃、芳烃和焦油蜡等实现该公司自有煤炭资源的综合高效利用,开展该公司煤炭分质分级利用研究,首先对该公司各矿区煤炭基本情况进行摸排,收集该公司各矿区现有数据,并进行整理。
同时,借助当地大学重点实验室资源,开展分质分级利用初步研究:1 某公司煤炭基本情况1.1 分布情况某公司现有矿井主要分布在三个矿区,煤炭总产量在6000万吨左右。
其中A矿区绝大部分为不粘煤,少量的1/3焦煤;B矿区有无烟煤、焦煤、肥、廋、贫煤、气煤、1/3焦7个煤种,目前仅有无烟煤分公司开采无烟煤,其他关停。
C矿区89%为1/3焦煤、还有少量肥煤、气肥煤、气煤,目前停产。
(见表1)。
1.2 主要特点及用途目前,该公司无烟煤、焦煤、肥、廋、贫煤、气煤、不粘煤、气肥煤、1/3焦煤9个煤种中,只有不粘煤、无烟煤和1/3焦煤正常生产。
不粘煤:不粘煤是该公司目前主要煤种,主要分布在A矿区各个矿井,矿井1和矿井2煤矿产量最大,年产量约为2200万吨,剩余矿区产量约为3050万吨。
该煤种挥发份在29-37%,灰分在18-26%。
其中,性价比较高的大中块占公司总量的4.6%,主要是区内及周边地区民用;末煤(含粒煤及小块)主要用于内部煤化工和区内电厂。
1/3焦煤:1/3焦煤集中在A矿区矿井9、矿井10两矿,2019年总产量为380万吨,其中矿井10为320万吨;矿井9为60万吨,2020年矿井9计划产能120万吨。
由于两矿生产的1/3焦煤受洗选成本高、个别煤层硫分高达3%、炼焦市场需求不旺等因素影响,目前生产的1/3焦煤主要以动力煤销售,部分供当地焦某公司煤炭分质分级利用浅析王生金国家能源集团宁夏煤业公司煤制油化工建设指挥部 宁夏 灵武 751400摘要:煤炭分质分级利用是一种高效清洁的低阶煤转化方式,主要是将煤炭通过中低温干馏进行热解,取出其中的挥发份,包括煤气与煤焦油,剩余半焦再利用的一种煤炭应用理念。
低阶煤热解大型化瓶颈

低阶煤热解大型化瓶颈低阶煤热解是一种将低阶煤转化为高附加值产品的技术过程。
然而,在低阶煤热解的大型化应用中存在一些瓶颈问题,限制了其进一步的发展和应用。
本文将就这些瓶颈问题展开探讨。
低阶煤热解过程中的热传导问题是一个重要的瓶颈。
由于低阶煤中含有较高的挥发分和水分,热解过程中会产生大量的水蒸气和挥发分,导致热传导效率较低。
这会使得热解反应的温度分布不均匀,影响反应的效果和产物的选择性。
因此,如何提高低阶煤热解过程中的热传导效率是一个亟待解决的问题。
低阶煤热解反应的动力学过程也是一个瓶颈。
低阶煤热解过程中涉及到多种反应,如干馏、裂解、气化等。
这些反应的动力学过程非常复杂,受到多个因素的影响,如温度、压力、催化剂等。
目前,对于低阶煤热解反应的动力学机制还存在很多争议和不确定性,这限制了低阶煤热解工艺的优化和产物的选择性控制。
第三,低阶煤热解反应的产物分离和回收也是一个挑战。
低阶煤热解反应的产物涉及到固体、液体和气体相的物质,其中液体相的产物占据了重要的地位。
然而,由于液体相产物的复杂性和多样性,如何高效地进行产物分离和回收是一个技术难题。
目前,固体产物的分离和回收相对比较成熟,但液体相产物的分离和回收仍然面临很大的挑战。
低阶煤热解的经济性也是一个关键问题。
低阶煤是一种资源丰富、分布广泛的煤种,但其热解过程中的能耗和设备投资较高,造成了低阶煤热解产品的成本较高。
如何降低低阶煤热解过程中的能耗和设备投资,提高经济性,是一个需要解决的问题。
低阶煤热解的大型化应用面临着热传导问题、动力学过程、产物分离和回收、经济性等多个瓶颈。
解决这些瓶颈问题需要综合考虑煤种特性、反应机制、工艺条件和设备技术等多个方面的因素,提出合理的解决方案。
只有克服了这些瓶颈问题,才能进一步推动低阶煤热解技术的发展和应用,实现低阶煤资源的高效利用。
生物质热解影响因素及技术研究进展解析

《资源节约与环保》2019年第9期引言生物质能源是一种清洁型能源,也是一种可持续发展性的能源,在当前时代,生物质能源在很多方面已经取代了石化燃料,其高效的转换率以及洁净利用率越来越受到全世界的关注和青睐。
近年来,国内外的专家学者对生物质热解技术,以研究开发生物质热解技术和热解反应器为目标,针对生物质热解的特性和工艺技术进行了大量的深入研究。
1影响生物质热解的因素分析生物质热解技术是一门新兴的技术,其热解的过程会发生复杂的反应,但主要以裂解反应与缩聚反应为主,中间反应的途径较多。
根据国内外学者的研究,生物质热解反应以脱水反应、脱羰反应、脱羧反应及反羟醛缩合反应为主,同时还包括纤维素、半纤维素以及木质素的裂解反应,然后经过裂解残留物的缩聚反应,生成焦炭。
根据国内外学者的研究,影响生物质热解的因素主要包括原材料的类型、反应器类型、加热方式、温度提升速率、热解的温度、停留的时间、原材料中的水分含量、原材料的粒径、以及热解的技术都在不同的程度上影响着生物质的热解。
因此,深入研究影响生物质热解因素,对生物质能的研究开发具有极其重要的作用和价值。
2国外针对生物质热解技术研究的现状分析从上世纪七十年代开始,以美国为首的西方发达资本主义国家就开始了生物质热解技术的研究,发展到了今天,已经形成了较为完备的技术设备和工业化生产系统。
国际能源署为了推进生物质热解技术的开发利用,组织了美国、加拿大、英国、瑞典、芬兰及意大利等国的十多个研究小组进行了十多年的研究工作,根据发表的报告显示,取得的成果十分令人满意。
美国的Georgia 工学院于1980年开始研究引流床反应器,经过十年的研发,1989年末成功运行,该反应器可得58%的液体产物。
加拿大的Waterloo 大学于上世纪八十年代开始了生物质热解流化床技术和反应器的研究,研究的结果交由加拿大的达茂公司进行生产,该公司的流化床生物质热解设备日处理能力已经超过了200吨;而加拿大的Ensyn 工程师协会则研制出来了循环流化床工艺,在欧洲的芬兰安装了每小时处理20千克生物质的小规模装置,此后,又在意大利的Bastardo 建成了每小时处理650千克规模的示范装置;荷兰的Van Swaaij 和W Prins 等人于1989年提出并着手研制旋转锥式反应器,到1995年,取得了初步的研究成果。
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分级分质热解要素选择及低温热解存在的问题展开全文2016-07-05zmxmhg煤炭深加工现代煤化工主要发布:现代煤化工产业政策;煤炭清洁利用及深加工行业发展热点难点;国内外煤转化技术研发与应用;低阶煤提质及深加工技术的研发与运用;煤化工产品市场及分析预测;煤炭深加工领域中有关环保、节能、安全等方面的技术与方案。
致歉信尊敬的各位读者,由于小编疏忽在昨日所发“低阶煤分级分质利用全产业链发展路径探析”文章插图时不小心漏发了部分核心内容,造成了所发文章不完整,影响了大家阅读。
在此小编深表歉意。
感谢大家的理解与支持低阶煤分级分质利用全产业链发展路径探析国家发布的《能源发展战略行动计划(2014-2020 年) 》确立了2020年中国的战略方针与目标:一次能源消费总量将控制在48 亿吨标准煤,煤炭消费总量控制在42 亿吨;非化石能源占一次能源消费比重达到15%,天然气比重达到10%以上,煤炭消费比重控制在62%以内。
具统计资料表明:2015 年我国煤炭消费量占能源消费总量的64.0%,水电、风电、核电、天然气等清洁能源消费量占能源消费总量的 17.9%。
据中国煤炭工业协会的数据资料:截至2014年,我国已探明适于分级分质利用的煤炭储量8758.32亿吨,其中蕴藏着约657亿吨油品和51万亿方天然气。
分别相当于已探明石油可采储量的20倍、已探明天然气可采储量的11倍。
我国每年消费近40亿吨煤炭中的55%左右含有丰富的油气组分。
假设全部实现分级利用相当于增加1.43亿吨燃料油、0.84亿吨液化天然气供应,仅燃料油就相当于我国每年石油进口量的一半。
发展煤炭分级分质利用,可在一定程度上缓解我国油气资源偏紧的局面,对于提升我国能源安全保障程度意义重大。
低阶煤热解基本机理低阶煤的主要特征:煤化程度低、挥发分高、水分高、发热量低,褐煤在这方面尤其突出。
主要热解机理:煤在隔绝空气条件下被加热到一定温度时发生的一系列物理反应和化学反应,混杂在一起的反应是一个复杂过程,导致碳结构中的交联键发生断裂,产物重组和二次反应,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。
按加热终温的不同,大致可分为三种热解温度:900~1100℃为高温干馏,即焦化;700~900℃为中温干馏;500~600℃为低温干馏。
主要热解过程:当煤料的温度高于100℃时:煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时:煤中结合水释出;高达350℃以上时:粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体,其中泥煤、褐煤等热解时不发生此现象;至400~500℃时:大部分煤气和焦油析出,称为一次热分解产物。
在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦。
高于550℃时:半焦继续分解,析出余下的挥发物,主要成分是氢气。
半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;高于800℃时:半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
当热解在室式热解炉内进行时:一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物,焦炉煤气和其他炼焦化学产品,煤干馏的主要产物是半焦、煤焦油和热解煤气。
煤热解工艺参数按照加热终温、加热速度、加热方式、热载体类型、气氛和压力等工艺条件分为不同类型。
按加热终温可分为低温热解(500-600℃)、中温热解(700-800℃)、高温热解(950-1050℃)和超高温热解(>1200℃)煤热解工艺;按加热速度可分为慢速(3-5℃/min)、中速(5-100℃/s)、快速(500-10000℃/s)、闪裂解(>10000℃/s)煤热解工艺;按加热方式和热载体可分为外热式、内热式、内外并热式煤热解,其热载体类型可分为固体热载体、气体热载体、固气混合热载体煤热解工艺;按气氛可分为氢气、氮气、水蒸气、隔绝空气煤热解工艺;按压力可分为常压、加压煤热解工艺。
分级分质热解要素选择热解温度的选择热解热源:热解过程所需要的热量是由外部提供的,供给的热量对热解反应有很大的影响。
选择不同的热解温度对热解获得的产品需求也是完全不同的。
低温热解温度通常控制在500-600℃,中温热解温度通常控制在700-800℃,高温热解温度通常控制在850-1000℃。
选择合适的热解温度非常重要。
即要考虑低阶煤的组分、煤质以及含油率等重要参数,也与考虑确定热解产品的需求及全产业链的关联度,同时还要考虑初级原料的深加工和三废的处理等关联度。
在不同热解状态下的产出物类型:在低温条件下:更易获得较多的液体产品,即焦油。
在高温条件下:更易获得较多的气体产品,即热解煤气。
在中温条件下:即可获得一定的液体产品,同时也获得一定的气体产品。
热解温度高低对半焦产出物内部结构影响较大:热解温度越高,固体原料的焦化程度也越高,碳内部结构发生一定的质的变化,为后续固体燃料的加工造成一定的影响。
原料粒度及炉型选择原料粒度与传热传质有关:显然不同的加热速度,如慢速(3-5℃/min)、中速(5-100℃/s)、快速(500-10000℃/s)等对原料煤的粒度大小、热解反应器的结构要求均是不同的,粒度必须与这些炉型结构和工艺参数相匹配,才能获得较高的热解目标产物。
一般情况下,粒度范围,如粉煤、6-8mm、10-20mm、8-60mm、块煤10-100mm等。
不同的粒度对应不同的热解反应器类型结构,不同的热解反应器结构要选择最佳的原料粒度。
我们既可以由粒度来对应不同类型的热解炉结构,也可以根据确定的炉型来匹配相应的最佳原料粒度。
流化床热解炉选择粒度:通常适用于小颗粒的原料煤粒度,一般以<>物料在床层内呈流化状态,传热过程比较快,比较容易实现热解的过程。
在热解过程中若与高温的炉灰混合加热,容易与热解的油气混合在一起,对后续的油气灰分离造成影响。
由于低温流化床热解,本身粒度较小,不怕煤加热粉化,与其它低温热解相比,这种热解工艺能多产焦油,而且焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质,经加工能得化学品和燃料油。
移动床热解炉选择粒度:通常比较适合小颗粒的热解原料煤,一般以6-8 mm粒度为宜。
这种粒度也比较容易实现热解的过程,在热解过程中也会产生少量的粉尘,油气粉尘的混合分离相对流化床要容易些。
该炉型除出焦系统外,均为静设备,动力消耗低,热解为渐温加热过程,热解产生的油气逐渐上升,遇冷煤重质焦油便凝析,随煤下行进入高温区,重质焦油会二次热解,产生轻质油,煤层之间有较好的过滤作用,煤的热崩碎几率较小,粉尘较易于除去,确保油品质量。
回转(旋转),热解炉选择粒度:通常适合较大颗粒的热解原料煤,一般以8-30 mm粒度为宜。
这种粒度在热解过程中较少形成粉尘,油气粉尘的混合分离相对要容易些。
炉内物料受热也比较均匀,升温速度较快,温度控制比较精准,易于实现最佳热解温度,避免温度过高导致焦油二次裂解,产生的荒煤气体积小,含焦油浓度高,便于回收。
粉煤回转热解炉选择粒度:适于粉煤热解,以粒径0.2~30毫米的粉煤为原料,热烟气在干燥粉煤的同时,去除粒径小于0.2毫米的煤尘。
采用回转炉干燥与回转炉热解串联,加热介质采用逆、并流结合的方式供热,炉内温度分布较合理,煤焦油收率高、煤气组分优、固体产品活性好、耗水少、原煤中水的回用率高。
适宜在低阶煤资源丰富、水资源缺乏地区推广应用,经回转干燥、除尘、干馏、冷却、增湿、钝化等环节,产出热值较高的煤气、煤焦油和半焦无烟煤。
热解过程用自产的煤焦油洗涤热解气中携带的煤焦油(传统工艺为水洗),并将粉煤干燥析出废水与热解水分别处理、梯级利用。
因受细煤粉与煤焦油混合物难以分离、易堵塞设备管道等问题制约,还有待完善。
热解产品选择热解目标产品选择确定热解工艺:由于低阶煤热解工艺类型较多,在热解过程中首先要取决于对目标产品的选择。
如以煤焦油和化学品深加工为主目标产品,热解煤气为次目标产品,则选定低阶煤热解的要素为:低温热解—快速—较短停留时间-内热式—移动床/回转炉—氢气或隔绝空气-小粒度煤。
如DC热解工艺就是基于上述因素考虑的。
如果产品链选择发电、热解煤气为主目标产品,低温热解—快速—较短停留时间-内热式—流化床—氢气或隔绝空气-更小粒度煤。
低阶煤发展趋势:集低阶煤预处理、气化、合成、发电、供热等技术于一体的低阶煤分级分质多联产综合利用是一项具有发展前景的现代煤化工技术,研究开发完善低阶煤低温(中温、高温)快速(中速)热载体气流床(固定床、流化床、回转炉)热解工艺,以提取焦油、干馏煤气和半焦为主要产品的分级分质、分类转化技术是一种发展趋势。
低温热解存在的问题我国低阶煤热解提质技术有几十种之多,由于长烟煤、褐煤储量大,高水份、高挥发分、易燃等属性决定了低阶煤直接利用存在一定的不合理性,但市场对这种低阶煤的需求量也极大。
但产业化面临的最大问题有如下:低温热解长周期稳定性经济性问题兰炭热解工艺受煤质的特定要求,必须使用块煤,所产煤气质量差,尽管产气量较大,但煤气热值在7.5-8.5MJ/m3, 焦油产率低,规模小,环保性能差,综合利用存在不足;鲁奇三段炉热解工艺使用块煤,所产煤气质量差,尽管产气量较大,但煤气热值在7.3-8.1MJ/m3, 焦油产率低,规模小,环保性能差,综合利用存在不足;LCC低温热解工艺对粒度有一定的要求,所产煤气质量较差,尽管产气量较大,但煤气热值偏低, 自热平衡不足,需要外补热源,副产的煤气不能进行深加工,焦油产率较高,规模小,综合利用存在不足;DC低温热解工艺要求粒度<6.5mm, 焦油产率较高,煤气热值在17-18mj/m3,="">流化床低温热解工艺焦油产率较高,煤气热值在18-19MJ/m3, 规模中型,由于固体产品是半焦和炉灰的混合物,只能适用于电厂流化床锅炉副产蒸汽发电,由于大量的炉灰(循环比在5-7)与半焦混合降低了含碳量,能耗高、燃烧效率降低,使用范围受限,与大型发电装置比较没有优势。
这些有代表性的热解工艺由于热平衡、长周期、稳定性、大型化、综合利用等方面存在的局限性都还不能适应煤炭分级分质转化利用的目的,导致经济性不理想而难以大型化和产业化。
高温油气粉尘分离问题由于热解工艺决定了在热解过程中形成的粉未或热载体带入的粉未以及低阶煤,尤其是褐煤的热稳定性差,受热裂变成粉尘,存在安全隐患,污染严重,高温的粉尘与热解的油气混合在一起,对后续的高温油气粉尘分离产生了很大的影响,难以有效分离。
现今的高温除尘器技术还能以彻底解决严重的油气粉尘分离和安全隐患,虽然采用陶瓷过滤器交替燃烧改进,但仍存在过滤器易损耗,粉尘堵塞甚至导致爆炸的危害。
含酚氨难降解废水处理问题难降解废水:低阶煤受低温热解工艺的限定,在较低温度下进行的碳结构中的交联键断裂,产物重组和二次反应,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、热解煤气等产物,由于这些物质的特性以及煤炭中的重金属组分等会伴随着水分溶解在里面,这些难降解物种类多,高浓有机物、高难降解物、高含毒物,高含油物、高含氨氮等污染物。