CCI劣质煤提质技术及经济评价.pdf

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1、第1期(总第152期)No．1(TotalNo．152)20l1年2月Feb．20l1CCI劣质煤提质技术及经济评价陈金庆吕宏凌李青松(中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室，山东青岛266555)摘要介绍了美圉ConvertCoalInc．(CCI)煤转化技术的艺流程、工艺特点和关键技术，并对该艺的经济性和引进风险进行了分析。该技术在油品质量、产油率、．r艺可操作性和投资成本等方面均有较显著的优势，可为提高我困劣质煤综合利用技术水平提供参考、借鉴。关键词CCI煤转化技术劣质煤温和热解合成原油加氧精制文章编号：1005—9598(2011)一Ol一0006—05中图分类号：TQ5

2、34文献标识码：A料煤品质要求较高(灰分须小于5％L)。2006年，美国引言ConvertCoalInc．在IFc]-艺的基础上，开发了煤炭是现今世界上蕴藏量最大的常规能源，也是Rinker—EnglandSkov(RES)煤转化技术(即CCI煤转每年产量和消耗量最多的能源。全球年均消耗原煤已化技术)CCI煤转化技术是基于劣质煤温和热解技超过60亿t，其中一半以J一的资源均是含水率高、热术设计，是一种独特的，连续化、可大规模生产的工业值低的劣质煤。由于劣质煤含碳最低、煤矸石多，技术，可在燃烧之前，将劣质煤中的煤焦油提取出来，灰分以及硫含量高，机械强度和热稳定性差，难于贮经催化加氢，

3、转化为合成原油，并为火电厂提供高热存，且运输成本高，一般直接用作燃煤，煤质利用率值的清洁煤燃料。该技术在油品质量、产油率、工艺可低，且现有的燃烧技术均不能大幅度地降低由于劣质操作性和投资成本等方面均有较显著的优势。本煤燃烧而带来的废气、废炯、煤粉灰等环境污染】。因文重点介绍COl煤转化技术丁艺流程、I艺特点和关此，高效、环保、低成本地利用劣质煤资源，来缓解Fj键技术，并对陔[艺的经济性和引进风险进行了分前严峻的能源危机和环境污染问题，已成为全球匾待析，为提高我斟劣质煤综合利用能力提供技术和经济解决的重要课题之～。性指导，以缓解我国石油供需矛盾，保障国家的能源20世纪8O年代以来，美

4、目针对本闲褐煤、次烟供应安全。煤等劣质煤储量多的特点，相继开发}fJK燃料技术1CCI煤转化技术工艺流程(K-fuelProcess)、催化两段液化(cTSL)：艺、液体溶剂萃取(LSE)液化一I艺以及HT1共同液化1艺等多项CC1煤转化技术从优化产品质量和产量方面设劣质煤提质技术。其中，仅美吲能源部(DOE)与MR计煤转化过程，将传统的单元操作和设备融人到连续＆E公司合作的褐煤干燥及干馏提质(LFC)技术可用化生产流程中，在燃烧之前，将劣质煤中所含的煤焦于大规模商业化生产，该技术于2008年}}1我闻大唐油提取}}J来，转化为合成原油，并为火电厂提供高热集团等引进，并在内蒙古额吉

5、煤矿建设1×lO00t／d值、低污染的清洁煤燃料。该1：艺包含一系列处理单和2×5O00t／d的原煤加一j牛产线，但LFC工艺对原元9j，其工艺流程示意图见下页图l。原料煤一般为含水分25％～50％、灰分5％～l5％、挥资金项目：美SG]International公司科研项H发性物质30％～40％的褐煤或亚炯煤。经干燥和热解，收稿日期：2010—12—26原煤被除湿和提纯，脱去几乎所有的水分和煤中大量作者简介：陈会庆(1977一)，男，2001年本科毕业于合肥易挥发的燃料气(主要为c0、c0、NH、c}{和Hs等)，工业大学化学I程‘jJ：艺专业，2009年博上毕业于清华大再经气体

6、冷凝装置回收煤焦油，通过加氢精制可工业学化学程与技术专业，讲师．主嘤从事分离[：程与储能应用的合成原油，热解得到的同体清洁煤燃料再经气技术方而的研究。化，按照传统合成气制氢工艺，为煤焦油加氢过程提2011年2月陈金庆等：CCI劣质煤提质技术及经济评价7一净水原料首先经过粉碎筛选分离出粒径小于6ⅢfIl的煤粉，送入干燥段。干燥过程分为两段：煤粉先在料气l00℃下干燥，水分减少至8％；再进入下～一段干燥，干品油燥温度为270℃，水分降至3％。经过两段干燥，除去劣质煤中35％左右的硫、氮，85％～95％挥发性汞化合物以原料煤成原油及少量可挥发性气体。干燥段涉及的加设备均为商业化装置，其主

7、要的I：艺没计参数有：劣质煤粉碎度、除水量、艺气体空速、求脱除与回收量、换热方式以燕煤燃料及过程能量优化。图1CCI煤转化技术工艺流程示意图煤粉干燥后，进入热解反应器，热解_T艺是CCI煤转化技术的核心单元，采用温和热解技术，利用直供氢气，并回收煤中所含的硫，剩下的煤焦燃料是一接加热和间接加热相结合的方式，通过惰性吹扫气体种可用于发电和还原铁矿石的工业原料，其热值较原逆流和错流方式加强传热，加热煤粉至550℃，脱除煤增加40％～50％，可将电厂燃煤锅炉的热效率提高清洁