低阶煤热解提质技术发展现状及趋势研究

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我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势一、低阶煤热解提质技术的研究现状低阶煤热解提质技术是指通过热解反应将低阶煤中的有害元素和杂质去除,提高煤质的利用价值。

目前,国内外对低阶煤热解提质技术进行了大量的研究工作,主要包括热解性能研究、燃烧性能研究和改质效果评价等方面。

1. 热解性能研究热解是低阶煤热解提质技术的核心环节,其热解性能直接影响了热解工艺的效果和产物质量。

国内外学者对低阶煤的热解性能进行了深入研究,包括热解动力学、热解产物特性和反应机理等方面。

通过实验和理论计算,研究人员发现不同种类的低阶煤在热解过程中产生不同的热解产物,研究了煤种、热解温度、热解时间等因素对热解产物的影响规律,为优化热解工艺提供了重要的理论基础。

2. 燃烧性能研究燃烧是低阶煤利用的主要方式之一,而低阶煤中的高灰分和硫分会对燃烧过程产生不利影响。

燃烧性能研究是低阶煤热解提质技术研究的重要内容之一。

研究人员通过实验和模拟,研究了低阶煤燃烧的过程和规律,发现热解可以显著改善低阶煤的燃烧性能,提高煤的燃烧效率和燃烧产物的清洁程度,为低阶煤燃烧技术提供了新的思路和方法。

二、未来发展趋势低阶煤热解提质技术具有重要的环境和经济效益,其未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 多技术协同研究在低阶煤热解提质技术的研究中,单一的热解工艺往往难以实现低阶煤的完全提质,因此未来的研究将更加注重多技术协同的研究。

结合物理改质、化学改质和生物改质等多种改质技术,不断探索适合低阶煤提质的综合改质工艺,提高低阶煤的综合利用效率。

2. 高效节能热解工艺低阶煤热解提质技术的发展趋势之一是开发高效节能的热解工艺。

目前,传统的热解工艺往往存在能耗高、产物质量不稳定等问题,未来的研究将致力于开发新型的热解设备和工艺,实现低能耗高效率的低阶煤热解提质。

3. 绿色环保改质技术未来的低阶煤热解提质技术将更加注重绿色环保。

研究人员将致力于开发绿色环保的改质技术,减少对环境的污染,降低热解过程中的排放物,为低阶煤的可持续利用提供更好的保障。

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

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。

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势随着我国经济的快速发展和能源需求的增长,煤炭资源的有效利用和煤炭品质的提升迫在眉睫。

低阶煤是指煤的粘结指数(G)小于1的煤炭,包括无烟煤、瘦煤等。

低阶煤资源丰富,但其含有的灰分、硫分等杂质较高,使其难以直接应用于现代工业。

因此,开发低阶煤热解提质技术已成为我国煤炭资源开发利用的重要方向之一。

目前,国内低阶煤热解提质技术研究取得了一定的进展,主要表现在以下几个方面:一、干法热解技术干法热解技术是将低阶煤在无氧或弱氧气氛下通过加热升温,使其分解和转化成高质量的煤制品。

该技术具有工艺简单、设备投资低、能源消耗少等优点,适用于规模化生产。

湿法热解技术是将低阶煤在液态媒介中加热,使其在高温、高压、有氧气氛下转化成高质量的煤制品。

该技术具有反应温度低、反应速率快、煤质提升效果好等优点。

但该技术的缺点是需要大量的液态媒介和能源投入,并且处理后的媒介也需要进行回收和处理。

三、热解与气化联合技术热解与气化联合技术是指将低阶煤进行热解和气化反应的综合技术。

该技术可以同时产生液态、气态、固态燃料,具有能源利用高、多产物综合利用等优点。

一、技术流程的优化优化技术流程,推广高效能、低能耗、低排放的低阶煤热解提质技术,旨在降低生产成本、提高生产效率。

二、核心装备的升级低阶煤热解提质技术的核心装备是热解炉和气化炉,需要加强核心装备的研发和升级。

热解炉和气化炉需要满足自动化生产的需要,减少操作人员的工作强度。

三、改进液态媒介回收和处理技术湿法热解技术中液态媒介的回收和处理对于生产成本和能源利用效率有着重要的影响。

因此,需要加强液态媒介的回收处理研究,提高其稳定性、降低回收成本。

综上所述,低阶煤热解提质技术是我国煤炭资源开发利用的重要方向之一。

未来,需要进一步发展和完善该技术,不断提高煤炭资源利用率和能源消耗效率,推动我国经济可持续发展。

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我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势【摘要】本文针对我国低阶煤热解提质技术进行研究,通过对低阶煤热解技术概述、提质技术现状和未来发展趋势进行分析,揭示了该领域的技术挑战和突破方向。

现行技术在热解过程中存在着降解率低、产物质量差等问题,未来发展趋势则是推进技术创新,提高低阶煤转化率和产品质量。

面对挑战,需解决原料多样性、热解机理不清晰等问题,技术突破方向应聚焦于热解反应条件优化和催化剂研发。

该研究具有重要意义,未来可望实现低阶煤资源的高效利用和清洁转化,为我国能源结构调整和经济发展提供有力支持。

结论指出未来发展方向,展望低阶煤热解提质技术的广阔前景。

【关键词】低阶煤、热解、提质技术、研究现状、发展趋势、技术挑战、技术突破、研究意义、展望未来、结论总结1. 引言1.1 背景介绍低阶煤是我国煤炭资源中的主要组成部分,但其热值低、灰分高等特点导致其利用受到较大限制。

为了充分利用低阶煤资源,提高其经济价值,低阶煤热解提质技术应运而生。

通过热解过程,低阶煤中的有害成分可以被分解,同时可以提取出具有高附加值的产品,如焦油、气体等。

这不仅可以减少环境污染,还可以实现低阶煤资源的有效利用。

随着我国煤炭资源日益紧缺,对于低阶煤热解提质技术的研究和应用愈发重要。

目前,我国在低阶煤热解提质技术领域取得了一些进展,但与发达国家相比,仍存在一定差距。

深入研究低阶煤热解提质技术,提高其产物品质和产率,具有十分重要的现实意义和广阔的市场前景。

本文旨在对我国低阶煤热解提质技术的研究现状及未来发展趋势进行探讨,以期为相关领域的科研人员和决策者提供参考。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨我国低阶煤热解提质技术的现状以及未来的发展趋势,为我国低阶煤资源的有效利用和高效转化提供技术支撑和方法指导。

通过系统的研究和分析,能够更好地了解低阶煤热解技术在提质方面的应用现状,找出存在的问题和不足之处,并提出有效的解决方案和改进措施。

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald97DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.19.097我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势①李博(陕西杨凌职业技术学院 陕西咸阳 712100)摘 要:通俗的解释低阶煤,也就是那些含水量比较高,发热量比较低,而且不适宜长时间运输的煤炭。

相对于正常的煤炭来说,其利用率不高,容易造成一定的经济损失,也不利于人们的正常使用。

所以说人们就希望能够把低阶煤变成人们可以充分利用的煤炭,确立了目标,相应的改进低阶煤热解提质技术,才够给人们带来更多的发展空间。

本文主要探索低阶煤热解提质技术现阶段存在的哪些缺陷,并对未来的发展趋势进行了一定的畅想。

关键词:低阶煤 热解提质 技术研究中图分类号:TD849 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)07(a)-0097-021 低阶煤热解提质技术研究现状1.1 生产效率较低把低阶煤转化成可利用的煤,通过热解提质技术这固然很好,但是我们可以考虑这样一个问题,如果在实际生产的过程中这一过程较为复杂,很多时候对一些大型仪器的要求比较高,这就仿佛人们在制造永动机的过程中,目标是美好的,希望能够为人们源源不断地提供能量,但是却是根本无法实现的。

虽然说低阶煤的热解提质技术不至于如此,但是在实际推行的过程中也是困难重重,从最初的发展阶段到如今的技术,虽然有着很大的创新,但是依然面临着生产效率较低,成本较高等一系列难题。

低阶煤热解提质技术未来发展方向在哪里,也给科学家提出了许多的要求。

如果说低阶煤热解提质技术耗费了大量的时间,我们投入了许多的精力,但是却没有获得相应的投资成果,或者说是与人们实际所付出的不能够相匹配,那么低阶煤的热解提质也就没有了太多的意义。

这样自然也就耗费了大量的精力,但却无法达到人们的需求,转化效率较低,人们也没有获得相应的利益。

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我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势我国一直以来都是以煤为主要能源,而低阶煤的开发利用一直是我国煤炭工业的重要课题之一。

低阶煤的热解提质技术研究是提高低阶煤利用率,减少环境污染和推动我国煤炭产业高质量发展的关键。

本文将对我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势进行探讨。

一、热解提质技术研究现状1. 研究热解反应机理低阶煤的热解提质技术研究的第一步是研究热解反应机理。

近年来,国内外学者通过实验研究和数值模拟,深入探讨了低阶煤在不同温度下的热解反应过程和产物分布规律,为热解提质技术的改进和优化提供了理论依据。

2. 发展热解提质新工艺在研究热解反应机理的基础上,一些研究机构开始尝试开发新的热解提质工艺。

采用流化床反应器、催化剂增效、多级热解等技术手段,有效提高了低阶煤的质量和利用率。

3. 探索热解提质与煤化工深度加工一体化随着煤炭产业结构调整和绿色低碳发展理念的提出,我国煤炭工业也在不断探索热解提质和煤化工深度加工的一体化发展模式。

通过热解提质技术,可以将低阶煤转化为高附加值的化工产品,实现煤炭资源的多元化利用。

二、未来发展趋势1. 技术改革与创新未来,我国低阶煤热解提质技术研究将不断进行技术改革与创新。

研究机构和企业需要加大投入,加强合作,引进国际先进技术,加速研发高效节能、低排放的热解提质设备和工艺,推动低阶煤利用技术水平整体提升。

2. 打造绿色低碳煤炭工业未来,低阶煤热解提质技术的发展趋势是朝着绿色低碳方向发展。

煤炭行业要加大环保投入,优化低阶煤热解提质工艺,减少污染物排放,推动煤炭工业向清洁高效方向发展。

3. 智能化与信息化应用未来,低阶煤热解提质技术的发展将更加注重智能化与信息化应用。

通过引入大数据、人工智能等技术手段,实现对低阶煤热解提质过程的实时监测、智能控制和数据分析,提高生产效率和产品质量。

4. 推动产学研深度合作未来,我国低阶煤热解提质技术研究将进一步推动产学研深度合作。

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势

我国低阶煤热解提质技术研究现状及未来发展趋势随着我国能源需求的不断增长,对煤炭资源的有效开发利用已成为当前能源领域的重要课题。

而低阶煤的热解提质技术正是对煤炭资源进行高效利用的重要方式之一。

本文将就我国低阶煤热解提质技术的研究现状进行分析,并展望未来的发展趋势。

一、低阶煤的特点低阶煤是指挥发分低,灰分和硫分高的煤种,通常包括褐煤、泥煤和炭质页岩等。

这些煤种的特点是热值低、含灰量高、含硫量高、挥发分低、劣化性差,难以直接利用。

但是这些煤种储量丰富,分布广泛,具有开发利用潜力。

二、低阶煤热解提质技术研究现状低阶煤热解提质技术是通过煤的热解过程,在不同温度条件下去除挥发分和硫分,提高煤的燃烧和气化性能,从而得到高质量的燃料或气化原料。

目前,我国在低阶煤热解提质技术方面积累了一定的研究成果,并取得了一些重要进展。

1. 热解提质技术路径的完善针对低阶煤的特点,研究者通过调整热解温度、时间、保温条件等参数,选择合适的催化剂和添加剂,不断完善热解提质技术路径,提高产品质量和产率。

2. 技术装备的改进和优化我国在低阶煤热解提质技术装备方面也进行了一系列的研发和改进工作,开发了一批适用于低阶煤热解提质的设备和工艺流程,提高了工艺的稳定性和可控性。

3. 产物利用的深化除了提高煤的热值和质量,研究者还在深化对产物的利用方面进行探索,例如将热解气体用于化工原料或发电,将热解液体用于化工合成等,实现了对煤的多元利用。

三、未来发展趋势低阶煤热解提质技术在我国的研究与开发中还存在着一些挑战和问题,但是随着技术的不断进步和创新,有望取得更大的突破。

1. 技术研究的深化未来,研究者可以进一步深化低阶煤热解提质技术的基础理论研究,加强对煤炭结构和热解机理的探索,为提高技术的效率和经济性奠定坚实的基础。

2. 环保减排的重点随着环保意识的提高,未来的低阶煤热解提质技术发展应更加重视对废气、废水和废渣的处理和资源化利用,减少对环境的影响。

低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议-王向辉

低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议-王向辉

摘㊀ 要:为改善低阶煤煤质㊁提高其利用经济性和安全性ꎬ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ꎬ分析了低阶煤粉煤热解提质技术存在的问题ꎬ并对低阶煤粉煤热解提质 工艺的发展进行了展望ꎮ 结果表明:粉煤热解一般采用固体热载体热解工艺ꎬ 具有加热速度快㊁ 焦油 产量高㊁热解煤气热值高等优点ꎬ是解决大量粉煤利用的关键技术之一ꎮ 针对粉煤热解工艺存在的关 键技术未实现突破㊁经济效益差㊁焦油品质难以有效控制㊁废水处理难度大等问题ꎬ提出未来应从实现 热解关键技术突破㊁优选热解反应器㊁开发热解产品深加工技术㊁研发可提高焦油产率和改善焦油品 质的新工艺㊁开发新型焦油分离和回收技术㊁开发含有机物废水的处理方法㊁ 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ꎮ 关键词:低阶煤ꎻ粉煤ꎻ热解提质ꎻ固体热载体ꎻ多联产ꎻ煤拔头
1 5 干燥提升管ꎻ2 旋风分离器ꎻ6 11 干煤仓ꎻ3 空气预热器ꎻ7 螺旋给煤机ꎻ4 热半焦收集器ꎻ8 油水分离器 煤输送管ꎻ 半
差等问题ꎬ 未能实现工业化ꎮ 国家能源科技 十二 五 规划将低阶煤提质改性技术和中低温煤焦油制 清洁燃料及化学品关键技术列为重大技术研究计 鉴于此ꎬ笔者阐述了国内外主流的低阶煤粉煤热解 后低阶煤粉煤热解提质工艺的技术路线给出了发展 建议ꎬ以促使煤热解提质工艺早日实现工业化ꎮ 划ꎬ低阶煤热解提质技术迎来了良好的发展机遇ꎮ 提质技术ꎬ分析了热解提质技术存在的问题ꎬ并对今
中图分类号:TD849ꎻTQ536������ 1㊀ ㊀ ㊀ 文献标志码:A㊀ ㊀ ㊀ 文章编号:1006 - 6772(2014)06 - 0036 - 06
Research status and development proposals on pyrolysis techniques of low rank pulverized coal
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根据不同方法按操作条件、热载体的类型、加热 方式、原料运行状态进行分类。
(1)按加热方式可分为外热式、内热式及内 热外热混合式。外热式技术中的加热介质与原料 不直接接触。热量由管壁传人:内热式炉的加热 介质与原料直接接触。
(2)按加热介质的不同则有固体热载体法和 气体热载体法两种。固体热载体由热解生产的半 焦或热灰作为循环热载体.充分利用热解固体热 能:气体热载体由高温热烟气或惰性气作为循环 热载体,进行干燥干馏。
(5)Tos-coal回转炉热解工艺。是美国油页 岩公司(The Oil Shale Corporation)和Rocky Flats 研究中心基于褐煤开发的干馏工艺[8’93.在200 t/d 工业示范装置上先后对次烟煤、粘结性烟煤、褐 煤进行了试验。该技术的特点在于采用瓷球作为 加热介质。瓷球经过加热器预热后与煤在热解炉 中接触.热解后再与提质煤分离.处理后可循环 使用,加热热量来自工艺自产的煤气或燃料油。 2.2.1.2国内
褐煤对环境的威胁主要体现在燃烧排放物和 运输过程中的扬尘污染。部分褐煤含有较高硫、 氮元素.在燃烧过程中将产生更多的硫氧化物、 氮氧化物以及汞等微量元素,特别是汞元素在燃 烧过程中将转化成不同形态被排放.对环境威胁 较大。褐煤在转运、装卸等过程中会产生大量的 扬尘颗粒物,对周边环境造成污染.目前很难对 其进行有效抑制。 1.3技术分类及原理
第31卷第1期
化学工业
2013 年 1 月
CHEMICAL姗USTRY
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低阶煤热解提质技术发展现状及趋势研究
刘思明
(石油和化学工业规划院,北京 100013)
摘要:本文围绕褐煤资源综合开发利用的问题进行了探讨:对褐煤煤质的特殊性进行了分析:对国内外褐煤
提质加工技术进行了分类,简要说明了各类工艺的工作原理和技术特点:重点分析了国内外褐煤干燥热解技术
褐煤的不稳定性体现在提质处理过程中以及 产品长时间运输储存的阶段。由于褐煤粉尘引发 的爆炸可能出现在工艺过程中的任何一个环节, 其爆炸性随水分和粒径的减小以及挥发份的增加 而增大。褐煤干燥热解处理后,水含量大幅降低。 失水后的褐煤不稳定.在环境中湿度增加或遇有 小雨时会出现复吸水现象.产生的吸附热会促进 空气氧化直到自燃事故发生。 1.2.4环境污染大
(3)根据固体物料在主要设备(反应器)内 的运行状况,可分为旋转床、固定床、流化床、 气流床及滚动床(回转炉/窑)技术等。 2.2技术应用 2.2.1研究进展
长期以来.国内外对以褐煤为代表的低阶煤 热解提质工业化技术进行了大量的实践研究.我国 也在“十一五”期间布局了一批低阶煤热解提质 的工业化示范项目.其中部分项目已经建成投产。 2.2.1.1 国外
的燃料和更大的设备资金投入.同时有较高的 CO:排放,如褐煤锅炉燃料量是烟煤的2。4倍, 产生的炉气量是其2~3倍。这使得发展更加有效、 清洁、经济的褐煤利用工艺显得十分必要。未来 在技术进步的推动下.褐煤将不仅局限于直接燃 烧发电,而将更加大范围拓展到气化、液化、型 煤、焦炭、碳材料和化工产品制造等领域。 1.2煤质特殊性
(1)德国Lurgi GmbH和美国Ruhrgas AG联
合开发的Lurgi—Ruhrgas(L—R)固体热载体低温 热解工艺[2,3 3。该技术是典型的内热式固体热载体 传热工艺.适用于褐煤、不粘煤、弱粘煤为原料 的提质项目.其原料必须是块煤.可获得热值较 高的煤气、半焦和焦油产品。
(2)澳大利亚联邦科学与工业研究院(CSIRO) 20世纪70年代开发的流化床快速热解工艺[4,5]。对 多种烟煤、褐煤进行了热解研究。该技术引入循 环流化床技术.反应器床层由0.3~1 mm大小的砂 粒组成。煤粉在热解反应器中停留时间短,热解 能量来自液化石油气和空气燃料形成的烟气以及 经电加热器预热的氮气。
目前.型煤技术大体分为无粘结剂和添加粘 结剂两种。在无粘结剂情况下,型煤的质量与煤 质本身有很大关系.控制水分和灰分对于优化型 煤强度和降低储存中风化程度至关重要。添加粘 结剂会使型煤质量大幅提高.但现已开发的粘结 剂价格昂贵.因此在找到高效廉价粘结剂之前不 具备推广前景。我国褐煤以年老褐煤为主,灰分 较高.成型和洗选性能较差.目前国内在中试规 模生产的产品在型煤的强度和抗风化能力上还不 能达到国外已商业化装置的水平。
化学工业
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CHEMICAL咖USTRY
2013年第31卷
褐煤含水量达到50%~66%之间.灰分含量极低. 小于2%;而国内褐煤多为老年褐煤,灰分较高. 一般为20%~30%.水分在20%z50%之间.对于 技术本身的适应性提出了很高的要求。因此,在 我国进行褐煤研究和开发利用时不能完全照搬国 外经验.需要在分析国内煤质数据的基础上对工 艺进行优化改进。 1.2.3安全性差
褐煤经热解提质加工后.水分明显降低,发 热量大幅度提高。由于热解过程中结构发生变化, 所以提质后的褐煤不易自燃、便于运输和贮存, 大大提高了用于发电、造气、化工等方面的可靠 性和利用效率.是未来褐煤提质利用的重要发展 方向。本文重点对干馏热解技术的现状进行分析。
2褐煤干馏热解技术
2.1技术分类 褐煤热解工艺很多.产品方案也各异.可以
国内外褐煤提质加工技术可分为干燥脱水技 术、压缩成型技术和低温热解技术三大类。其中, 干燥技术是基础.热解技术是核心.成型技术是 提升产品质量的关键。见图1。
图1褐煤提质技术分类
1.3.1干燥脱水技术 褐煤的高含水量使得干燥成为褐煤加工利用
的一个重要环节.褐煤脱水干燥技术通常可以分 为蒸发干燥和非蒸发脱水两类。在蒸发于燥中, 水分通过直接或间接的能量加热以气态的形式脱 除。代表性技术包括磨煤机干燥、热风转筒或流 化床干燥、蒸汽流化床干燥等直接接触式干燥工 艺和回转蒸汽干燥机等间接接触式干燥工艺。在 非蒸发干燥过程中.通过加热使煤中的亲水性含 氧官能团分解.将水分在煤孔结构收缩过程中以 液态形式脱除。代表技术包括热力脱水干燥、机 械挤压脱水、有机溶剂脱水等工艺。
褐煤属于非均质自然资源.即使在同一煤层 中其特性也会随采样位置的不同而变化。如内蒙 古、云南等地褐煤和澳大利亚、美国、印尼等地 褐煤的煤质就存在很大差异。澳大利亚维多利亚
收稿日期:2012—11-28 作者简介:刘思明(1986一),男,北京市人,工程师,主要从事
煤化工和化肥的规划咨询工作。
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因此.单纯的干燥技术无法从根本上解决褐 煤的洗选储存、远距离运输、长时间储存等问题。 1.3.2压缩成型技术
型煤制造已经成为仅次于发电的褐煤第二大 利用形式。成型技术指以粉煤为原料,以一定比 例的粘结剂或添加剂为辅料.经过一系列高压或 剪切等物理作用.使其凝胶结构及孔隙系统受到 不可逆破坏.从本质上改变了煤样的煤阶.得到 具有一定形状、尺寸及理化性质(冷热强度、热 稳定性、灰熔点、活性、防水性等)的块煤制品 的过程…。褐煤通过干燥成型技术进行处理后.压 制成肥皂大小的煤砖.水分降至20%以下,发热 量提高2倍左右,可以进行远距离运输、销售。
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第1期
刘思明:低阶煤热解提质技术发展现状及趋势研究
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1.3.3热解干馏技术 褐煤热解工艺也叫低温干馏。是褐煤在深度
干燥的基础上.继续升温热解,脱除包含大部分 含氧官能团在内的部分挥发分.得到高热值半焦. 同时得到低温焦油和干馏煤气等产品的过程。根 据褐煤受热温度.热解过程可划分为三个阶段。 第一阶段主要是煤干燥、脱吸阶段.温度小于 300℃:第二阶段是粘结形成半焦阶段.以煤热 分解、解聚为主,温度在300~600℃。形成胶质 体并固化形成半焦,析出焦油:第三阶段为成焦 阶段.以缩聚反应为主。温度超过600℃,由半 焦转变为焦炭。
干燥技术属于初级处理工艺.仅降低了煤中 的水分.但未改变其分子结构,处理后褐煤存在 以下一些问题:
(1)干燥过程会使煤炭出现明显的收缩,收 缩率最高达到50%,产生龟裂、粉化等现象,不 宜长距离运输:
(2)灰分没有被脱除,干燥后的煤炭在使用 时会出现更严重的积灰、结垢的情况;
(3)干燥后的煤炭需要尽快使用.长期存放 会出现自燃和煤尘爆炸的安全隐患。
的研究进展和工业应用情况,对工业化示范装置出现的问题进行了评价和总结:分析了制约褐煤发展的主要因
素,并指出了未来产业发展的方向和重点。
关键词:低阶煤;褐煤;干馏;热解;干燥;成型
文章编号:1673—9647(2013)1-0007—08
中图分类号:TQ530.2
文献标识码:A
褐煤、长焰煤、不粘煤等低变质煤种,具有 含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、挥发份高、 浸水强度差、抗跌强度差等特点。这些特性限制 了对其的直接开发利用。随着国内能源需求日益 增大和优质煤炭资源量锐减.在可预见的未来. 以褐煤为代表的低阶煤转化综合利用将成为支撑 未来能源需求的潜力所在。近年来.国内外针对 褐煤提质利用技术展开大量研究.目的在于改善 煤质.提高褐煤利用的经济性和安全性.扩展其 应用范围。目前形成的低阶煤利用技术流派众多. 水平参差不齐.有些已经进行了小型工业化示范. 大部分还处在实验室研究阶段.行业内缺乏对各 类技术的客观评价分析。从大量规划待建项目可 以看出.国内一些地方的决策部门仍然对于褐煤 提质利用技术发展的现状存在误区.缺乏对褐煤 利用的特殊性和难度的充分估计。鉴于技术对于 褐煤利用产业发展的重要性.为规范褐煤的开发 利用。慎重选择工艺路线。避免低水平投资,有 必要对当前国内外低阶煤提质利用技术的现状、 问题以及工业化示范情况作一梳理和分析。
(3)西部能源公司开发的ACCP(Advanced Coal Conversion Process)热解工艺。已经应用于 由美国能源部资助的示范项目[6.引。该工程坐落于 美国蒙大纳州,于1992年7月开始运行.采用热 处理耦合浮选技术对褐煤等多种低阶煤进行了研 究.实践证明可以显著提高低变质程度烟煤和褐 煤的热值。
1褐煤提质综合利用
1.1利用途径 褐煤的水含量、氧含量和挥发份高,热值低,
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