以干馏煤气为介质的半焦干熄焦技术研究.pdf

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1、第34卷第1期煤炭转化Vo1．34No．12011年1月C()ALC0NVERS10NJan．2O11以干馏煤气为介质的半焦干熄焦技术研究李惠娟¨赵俊学’李小明。刘军利"华建设。摘要针对陕北半焦产品水分含量高，生产过程中水资源消耗大的问题，提出利用低温干馏煤气作为熄焦介质实现半焦千熄焦的技术方案．对应用千熄焦技术的内热式直立低温干馏炉生产半焦的过程进行了模拟物料平衡、热量平衡计算和低温干馏过程能耗分析．结果表明，干熄焦技术应用于低温干馏生产半焦过程可以节约水约203kg／t半焦，有效回收半焦显热，节能643．30MJ／t半焦，产品水分可大幅度减少；同时

2、，由于水煤气反应减少，半焦收率提高；理论分析证明了该技术良好的应用前景．关键词煤低温干馏，干熄焦，衡算，节水，降耗中图分类号TQ520．6业链．目前陕北大规模工业化应用的低温干馏生0引言产主要采用直立内热炉，以块煤为原料，中低温热解．其技术路线(见图1)大多采用先将低变质煤经近年来，榆林焦化企业发展迅猛，已上升为地方RItWcoal经济的一大支柱产业．目前陕北大规模工业化应用的低温干馏生产主要采用直立内热炉，以块煤为原料，中低温热解，但由于采用水封熄焦方式，半焦中水分含量较高(达25～38)，用户要求半焦的水分含量一般在8以下，驱除多余水分的煤气消耗量

3、可达60m。／t～70m。／t半焦，烘干后的半焦含水量仍然很大．据相关资料分析，整个陕北年人均占有水量956m。，为全国人均占有水量的42，属水资源严重贫乏区．_】现行工艺不仅水资源消耗大，而且高水分半焦外销N~JIJ运输成本，因此，开发节水型煤低温干馏新工艺将对陕北半焦生产行业及能源化工图1水封熄焦低温干馏工艺路线Fig．1Low—temperaturedistillationprocessroutebased建设基地有重要意义．本研究针对减少半焦生产过onsemi—cokewetquenching程耗水量和有效利用煤气回收半焦显热两个目标，自然干燥

4、，然后由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并提出了用低温干馏煤气作为循环熄焦介质进行干熄连续加入干馏炉．干馏段干馏温度为750℃4-焦的工艺思路，并对其进行了理论分析和研究．20。C，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道1陕北低温干馏生产半焦工艺现状内混合均匀后，经火曰进入干馏段燃烧，干馏段下部成品半焦落入水封槽冷却熄焦，然后排出，排焦温度半焦是泥煤、褐煤和高挥发分的烟煤等经低温约为90-C．荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过焦(500℃～700。C)干馏得到的固体产物．半焦产业油捕收、洗涤后，部分煤气在风机的作用下回炉加20世纪9O年代在中国尤其是晋、陕、

5、蒙、宁交界地热，剩余部分放散，荒煤气经处理后温度约为60℃，区得到快速发展，已形成了以煤干馏为基础包括金焦油进入沉淀池分离．[实际生产过程中，返回煤气属镁、铁合金、化肥、电石和发电等高载能工业的产量为760m。／t湿煤，空气量为360m。／t湿煤，总循*陕西省工业攻关项目(2010K0704)和陕西省教育厅教育基金资助项目(09JK522)1)硕士生；2)教授；3)副教授，西安建筑科技大学冶金工程学院，710055西安收稿日期：2O10一O6—1l；修回日期：2O10O8lO3O环气量为1120m。／t湿煤．熄焦罐，通人冷煤气(50℃左右)作为熄焦载体

6、，熄现有的内热式直立炉虽然具有[艺简单和投资焦煤气进入干馏窒时的温度是600C，热煤气进入较少的优点，但是也存在明显的缺陷，其不足之处在干馏室后和燃烧产生的高温气体}昆合，一起用于原于：采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤低温干馏，荒煤气在干馏室内沿料层上升，经过洗煤气泄漏造成的环境污染，实际在生产中．由于半焦涤和焦油分离等煤气净化工序，冷态煤气在风机作孔隙度较大，在熄焦过程会吸人大量水分，直接导致用下，部分返回作为燃料和干熄焦介质．产品水分超标，不得不在产品出炉后采用煤气烘烤，本研究针对煤富氧低温干馏工艺展开．富氧低温以驱除多余的水分．根据相

7、_天产品的检测结果，由水干馏过程中，将处理1t湿煤生产的半焦666．01kg盆中捞出的半焦水分含量可达25～38，用户要从700℃高温冷却到200C需要冷煤气490．57Ii1a／t求半焦的水分含量一般在8以卜，驱除多余水分湿煤，于馏过程的煤气循环量为1034．14n-1。／t湿的煤气消耗量可达6Om～70m。／t半焦，烘干后煤，富余煤气量为367．02m。／t湿煤，可以看出，低的半焦含水量仍然很大，增加运输成本；煤气没有充温干馏过程产生的煤气量可以满足低温干馏需要的分利用，以放散为主，污染环境，浪费能源；半焦产率加热煤气和干熄焦煤气的要求．采用干熄焦

8、工艺后，较低，大约1．6t煤生产1t半焦．因此，如何改进现保持总循环煤气量的基本稳定，可以保证