褐煤固体热载体热解提质工艺进展.pdf

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1、第l期(总第158期)煤化工No．1(TotalNo．158)2012年2月CoalChemicalIFleb．2012褐煤固体热载体热解提质工艺进展李文英，邓靖，喻长连(太原理工大学煤科学与技术省部共建国家重点实验室培育基地，山西太原030024)摘要介绍了国内外几种典型的褐煤固体热载体热解提质工艺，并从原理、操作条件、原料、热解产品、能量利用率、局限性等方面对各种工艺进行了分析对比；分析了工业上常用的固体热载体的优缺点，提出了褐煤固体热载体热解技术的发展方向。关键词褐煤，低温热解，固体热载体，催化，多联产文章编号：1005—9598(

2、2012)一0卜0001—05中图分类号：TQ523．6文献标识码：A惰性气体会稀释煤气，降低产气品质。固体热载体法1褐煤热解提质是用高温固体的显热将煤热解，不仅避免了煤气被稀褐煤热解提质是指在非氧化气氛下将煤加热，发释，而且可以很好地利用粉煤资源。生热解反应，最终得到焦油、煤气和半焦的加工过程。固体热载体热解提质属于低温快速热解，产焦油褐煤在整个受热过程中经历3个热解变化过程Ⅱ]：(1)多且质量好，焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质，可室温到350℃主要是褐煤干燥、脱气阶段。煤的外形加工获得化学品和燃料油，生成的中热值煤气和半焦基本不发生

3、变化，到200℃后，发生部分脱羧基反应，也有多种用途。相对而言，固体热载体热解提质工艺生成热解水，并开始分解释放c0、CO、H2S气体等。(2)优势明显，下面简单对比分析国内外几种典型的褐煤350℃650℃主要发生分解和解聚反应。褐煤不形成固体热载体热解工艺。胶质体，直接发生激烈的分解反应，逸出大量挥发分，1．1．1LR工艺形成粉末状半焦。(3)650℃1000℃以分子问缩聚LR工艺由德国鲁奇公司和鲁尔公司共同研发，是反应为主，半焦生成焦炭，此阶段焦油析出量很少。高温循环半焦作热载体的一种多用途热解工艺[5-7]，1．1褐煤固体热载体热解

4、提质工艺处理原料包括煤、油页岩、油砂等，其工艺流程：将原褐煤热解提质工艺有很多种，主要包括：美国的料褐煤粉碎至5咖以下，经螺旋进料器进入导管，煤Toscoal工艺、CODE工艺、ENCOAL工艺，俄罗斯的在导管中随通人的冷煤气进入热解反应器，与高温循ETCH一175工艺，德国的LR工艺、Ls工艺，澳大利亚的环半焦机械混合，热解温度维持在440℃590℃，挥CSIRO流化床快速热解工艺，中国的新法干馏工艺、发分进入分离系统进行气液产品分离，生成的半焦一煤拔头工艺等。部分被热烟气送人半焦收集槽作循环热载体，一部分褐煤热解提质过程为吸热过程，通

5、常需要外部供作为产品分离出来。热，常规供热方法有两种：外热式和内热式。根据热1．1．2Toscoal工艺量传递介质不同，内热式又分为气体热载体法和固Toscoal工艺是美国油页岩公司和RockyFlats体热载体法。气体热载体工艺是将热烟气引入热解研究中心共同开发的以高温陶瓷球为固体热载体的反应器中，例如波兰的双沸腾床工艺]、美国的EN—热解工艺[8-11]，其工艺流程：将粉碎至6IIlIn以下的煤COAL工艺和COED工艺，缺点是热烟气中的c02和送入提升管，并用从陶瓷球加热器出来的热烟气加收稿日期：2011—08—25基金项目：863

6、计划重大专项项目资助(2011AA05A202)作者简介：李文英(1968一)，女，山西大同，教授，博士，1989年本科毕业于太原理工大学，研究方向为煤炭清洁高效利用，E—mai1：ying@tyut．edu．ca。一2一煤化工2012年第l期热，预热后的煤和高温陶瓷球在旋转滚筒中混合，热气加热并提升至热半焦存储槽，进入反应器循环使用。解温度保持在430℃540℃。挥发分从气固分离器1．1．5褐煤热解耦合循环流化床燃烧多联产工艺顶部排出，在气液分离器中进一步分离。陶瓷球和半该工艺是褐煤清洁利用的重要发展趋势。循环流焦经回转筛分离，陶瓷球由

7、提升管送入加热器加热，化床(CFB)锅炉除了具有清洁高效、炉内脱硫、高效燃烧加热器燃料为此工艺生产的煤气或燃料油。劣质煤的特点外，床内还存在稳定的高温热灰循环流，1．1．3ETCH一175工艺热灰携带大量显热可在炉外利用。可在褐煤固体热载ETCH一175工艺是由俄罗斯开发的固体热载体粉体热解提质工厂建立一种新工艺系统，以CFB锅炉的循煤快速热解技术口]，在克拉斯诺雅尔建成了处理规模环热灰为固体热载体，原料褐煤通过低温快速热解生为4200t／d的工业化装置，流程如下：褐煤粉碎后用成煤气和焦油，热解后的半焦与循环热灰返回CFB锅500℃烟气干

8、燥，干燥粉煤进入气流式预热器中预热炉燃烧，实现电、热、煤气和焦油的多联产[t~183。到100℃～120℃，预热的粉煤与800℃热载体半焦相北京动力经济研究所与济南锅炉厂共同开发了混合，在60