文/ 汪壽建 中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)（股份）公司 原總工程師 國(guó)家“十三五”煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范規(guī)劃指出：“以煤為主要原料,，生產(chǎn)多種清潔燃料和基礎(chǔ)化工原料的煤炭加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè),，具體包括煤制油、煤制天然氣,、低階煤分質(zhì)利用,、煤制化學(xué)品以及多種產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域”。為低階煤的分質(zhì)利用指明了發(fā)展方向,，適度發(fā)展煤炭深加工產(chǎn)業(yè),，既是國(guó)家能源戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)能儲(chǔ)備的需要,，也是推進(jìn)煤炭清潔高效利用和保障國(guó)家能源安全的重要舉措，尤其以低階煤熱解轉(zhuǎn)化為抓手,、分級(jí)分質(zhì)利用為方向,、環(huán)保能效循環(huán)經(jīng)濟(jì)為重點(diǎn)、油氣電化熱為目標(biāo),，真正推動(dòng)“十三五”期間中國(guó)低階煤技術(shù)發(fā)展的重大突破,。 概述 根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》以及《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，制定的《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》已于今年三月份出臺(tái),，規(guī)劃包括了煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范的指導(dǎo)思想,、基本原則、發(fā)展目標(biāo),、主要任務(wù)和保障措施等重要內(nèi)容,。 亟待解決的問(wèn)題 對(duì)在“十二五”期間，煤炭深加工新興產(chǎn)業(yè)存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了深刻的分析,，認(rèn)為目前仍處于初級(jí)階段,，尚存在如下一些主要問(wèn)題亟待解決。 生產(chǎn)工藝和環(huán)保技術(shù)有待完善 由于設(shè)計(jì)和裝置可靠性等問(wèn)題,，未能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期,、滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。系統(tǒng)優(yōu)化集成不夠,，主體化工裝置與環(huán)保設(shè)施之間,、各單元化工裝置之間匹配度不夠，從而增加了投資和資源消耗,，影響了總體運(yùn)行效果,。相關(guān)環(huán)保技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后，廢水處理難度大,、處理成本高,。 示范項(xiàng)目建設(shè)秩序有待規(guī)范 存在批大建小、進(jìn)度滯后,、工程造價(jià)超概算等問(wèn)題,，已啟動(dòng)的前期工作項(xiàng)目在落實(shí)煤炭資源、水權(quán)置換,、排污指標(biāo)等配套條件方面存在一定困難,。 企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理水平有待提高 示范項(xiàng)目承擔(dān)單位大多來(lái)自煤炭、電力,、傳統(tǒng)化工等領(lǐng)域,，對(duì)技術(shù)密集、工藝復(fù)雜的煤炭深加工產(chǎn)業(yè)深入研究不夠，建設(shè),、運(yùn)營(yíng)管理可借鑒的經(jīng)驗(yàn)有限,，對(duì)油氣和石化產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)律把握不足，示范效果與預(yù)期存在差距,，總體風(fēng)險(xiǎn)控制水平有待提高,。 產(chǎn)業(yè)支撐體系有待健全 在推進(jìn)大型工程建設(shè)，支撐體系建設(shè)方面相對(duì)滯后,。符合煤炭深加工產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)理念和體系有待建立,，技術(shù)裝備的定型化、標(biāo)準(zhǔn)化,、系列化有待提高,，工程設(shè)計(jì)、建設(shè),、產(chǎn)品,、安全,、環(huán)保等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需加快制修訂進(jìn)度,，以支撐產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。 煤化工發(fā)展堅(jiān)守的原則 在分析問(wèn)題的基礎(chǔ)上提出了煤化工發(fā)展的48字原則,。 自主創(chuàng)新,，升級(jí)示范。 強(qiáng)化原始創(chuàng)新,、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,，推動(dòng)新工藝、新技術(shù),、新產(chǎn)品,、關(guān)鍵裝備，環(huán)境保護(hù)等全方位升級(jí)示范,。 量水而行,，綠色發(fā)展。 堅(jiān)守水資源管理“三條紅線”,，堅(jiān)持規(guī)劃環(huán)評(píng)和建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)并重,，執(zhí)行最嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，努力實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展,。 嚴(yán)控產(chǎn)能,，有序推進(jìn)。 堅(jiān)持高起點(diǎn),、高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,，列入規(guī)劃的項(xiàng)目應(yīng)承擔(dān)明確的示范任務(wù)，成熟一個(gè),，建設(shè)一個(gè),，逐步提高產(chǎn)業(yè)水平和層次,。 科學(xué)布局，集約發(fā)展,。 落實(shí)《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》,，按照“靠近原料、靠近市場(chǎng),、進(jìn)入園區(qū)”的原則,，科學(xué)合理確定產(chǎn)業(yè)布局。 轉(zhuǎn)換動(dòng)力,，助推轉(zhuǎn)型,。 努力將煤炭深加工產(chǎn)業(yè)培育成為煤炭資源地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。加快當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展,。 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),，協(xié)調(diào)發(fā)展。 將煤炭深加工作為我國(guó)油品,、天然氣和石化原料供應(yīng)多元化的重要來(lái)源,，發(fā)揮與傳統(tǒng)石油加工的協(xié)同作用，推進(jìn)形成與煉油,、石化和天然氣產(chǎn)業(yè)互為補(bǔ)充,、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。 十三五”低階煤分質(zhì)利用示范項(xiàng)目及重點(diǎn)內(nèi)容 “十三五”低階煤分質(zhì)利用重點(diǎn)是對(duì)成煤時(shí)期晚,、揮發(fā)份含量高,、反應(yīng)活性高的煤進(jìn)行分質(zhì)利用，通過(guò)油品,、天然氣,、化學(xué)品和電力的聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)煤炭使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化,。由此對(duì)低階煤應(yīng)用給出了明顯的定位,。 示范項(xiàng)目?jī)?nèi)容 對(duì)低階煤要研發(fā)重點(diǎn)突破清潔高效的低階煤熱解技術(shù)，攻克粉煤熱解,、氣液固分離工程難題,，開(kāi)展百萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化示范。研究更高油品收率的快速熱解,、催化（活化）熱解,、加壓熱解、加氫熱解等新一代技術(shù),。加強(qiáng)熱解與氣化,、燃燒的有機(jī)集成，開(kāi)發(fā)熱解-氣化一體化技術(shù)和熱解-燃燒一體化技術(shù)，配合中低熱值燃?xì)廨啓C(jī)或適應(yīng)性改造后的燃煤鍋爐,，開(kāi)展焦油和電力的聯(lián)產(chǎn)示范,。研發(fā)煤焦油輕質(zhì)組分制芳烴、中質(zhì)組分制高品質(zhì)航空煤油和柴油,、重質(zhì)組分制特種油品的分質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù),，開(kāi)展百萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化示范。研究中低溫煤焦油提取精酚,、吡啶,、咔唑等石油難以生產(chǎn)的精細(xì)化工產(chǎn)品技術(shù)。開(kāi)展50萬(wàn)噸級(jí)中低溫煤焦油全餾分加氫制芳烴和環(huán)烷基油工業(yè)化示范,。開(kāi)展半焦用于民用灶具,、工業(yè)窯爐、燒結(jié),、高爐噴吹,、大型化氣流床和固定床氣化、粉煤爐和循環(huán)流化床鍋爐工業(yè)化試驗(yàn),、示范及推廣,。在各單項(xiàng)技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)系統(tǒng)優(yōu)化和集成,，開(kāi)展油,、氣,、化,、電多聯(lián)產(chǎn)的千萬(wàn)噸級(jí)低階煤分質(zhì)利用工業(yè)化示范。 “十三五”低階煤分質(zhì)利用新建示范項(xiàng)目為：建設(shè)京能錫盟,、陜煤化榆林,、延長(zhǎng)石油榆林、陜西龍成,、呼倫貝爾圣山低階煤分質(zhì)利用示范項(xiàng)目,，分別承擔(dān)相應(yīng)的示范任務(wù)。詳見(jiàn)表1所示,。 表1.低階煤分質(zhì)利用新建示范項(xiàng)目及示范任務(wù)內(nèi)容
儲(chǔ)備項(xiàng)目 主要儲(chǔ)備項(xiàng)目為：延長(zhǎng)石油榆橫煤基油醇聯(lián)產(chǎn)、陽(yáng)煤晉北低階煤分質(zhì)利用多聯(lián)產(chǎn),、京能哈密煤炭分級(jí)綜合利用,、新疆長(zhǎng)安能化塔城煤炭分質(zhì)利用、華本雙鴨山煤炭與生物質(zhì)共氣化多聯(lián)產(chǎn),、琿春礦業(yè)低階煤分質(zhì)分級(jí)利用等項(xiàng)目,。 低階煤熱解技術(shù)現(xiàn)狀分析 熱解技術(shù)類(lèi)型 中國(guó)低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)有幾十種之多，由于長(zhǎng)煙煤,、褐煤儲(chǔ)量大,，高水份、高揮發(fā)分,、易燃等屬性決定了低階煤直接利用存在一定的不合理性,，由于低階煤煤質(zhì)復(fù)雜，熱解路徑眾多,，因此國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)繁多,，表2給出了目前國(guó)內(nèi)比較常見(jiàn)的22種熱解技術(shù)類(lèi)型。 表2 國(guó)內(nèi)主要低階煤熱解技術(shù)研發(fā)種類(lèi)
熱解技術(shù)主要特征 由表2可知,，這些低階煤熱解工藝大部分均投入運(yùn)營(yíng)，比較典型的內(nèi)熱式立式三段爐（干燥,、碳化,、冷卻）等在蘭炭等方面投入較多，單系列規(guī)模大都在5～10萬(wàn)t/a左右,，其中還有個(gè)別工藝仍在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn),。這些熱解技術(shù)現(xiàn)狀可以用二句話概況：一是大部分通過(guò)了有關(guān)部門(mén)組織的技術(shù)鑒定，基本上都正面對(duì)這些低階煤熱解裝置進(jìn)行了技術(shù)評(píng)價(jià),，生產(chǎn)示范裝置達(dá)到中國(guó)（或世界）先進(jìn)水平,，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,，經(jīng)72 h運(yùn)行考核生產(chǎn)出熱解的產(chǎn)物,，焦油、煤氣和半焦產(chǎn)品達(dá)到了產(chǎn)品指標(biāo)要求,；二是部分運(yùn)行或間歇運(yùn)行裝置（煉焦和蘭碳除外）長(zhǎng)周期穩(wěn)定生產(chǎn)較差,，規(guī)模小產(chǎn)業(yè)鏈短，環(huán)保配套不全是一種比較普遍的現(xiàn)象,。對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行分析歸納,，見(jiàn)表3所示。 表3 低階煤熱解主要特征
熱解技術(shù)特點(diǎn)分析 對(duì)國(guó)內(nèi)10種熱解工藝特點(diǎn)參數(shù)的分析分別列于表4。 表4 國(guó)內(nèi)10家熱解工藝煤質(zhì)粒度,、產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)化分析
根據(jù)表4提供的內(nèi)熱式三段直立爐,，如中鋼鞍研院RNZL爐,，神木三江SJ爐等小顆粒低階煤熱解典型工藝流程示意見(jiàn)圖1。 圖1 內(nèi)熱式三段直立爐熱解工藝示意 表5 國(guó)內(nèi)10家熱解工藝爐型,、熱載體,、熱解溫度、熱解速度分析
根據(jù)表5提供的內(nèi)熱式半焦熱載體移動(dòng)床,，大連理工大學(xué)的DG爐，粉煤熱解典型工藝流程示意見(jiàn)圖2,。 圖2 半焦固體移動(dòng)床低溫?zé)峤夤に嚵鞒淌疽?/span> 根據(jù)表5提供的內(nèi)熱式高溫爐灰熱載體流化床,，浙江大學(xué)的ZDL爐，粉煤熱解典型工藝流程示意見(jiàn)圖3,。 圖3 熱灰固載體流化床低溫?zé)峤夤に嚵鞒淌疽?/span> 表6國(guó)內(nèi)10家熱解工藝主要特點(diǎn)和不足分析
根據(jù)表6提供的回轉(zhuǎn)窯熱解爐等,，典型的工藝流程示意見(jiàn)圖4。 圖4 外熱式多段回轉(zhuǎn)爐熱解工藝示意 帶式熱解爐等,，典型的工藝流程見(jiàn)圖5所示,。 圖5 帶式內(nèi)熱爐熱解工藝示意 熱解存在的主要問(wèn)題分析 由表6提供的部分低階煤熱解技術(shù),，目前在工程應(yīng)用上還存在一些問(wèn)題： 長(zhǎng)周期穩(wěn)定性分析 蘭炭熱解工藝受煤質(zhì)的特定要求，必須使用塊煤,，所產(chǎn)煤氣質(zhì)量差,，盡管產(chǎn)氣量較大，但煤氣熱值在7.5-8.5MJ/m3, 焦油產(chǎn)率低,，規(guī)模小,，環(huán)保性能差，綜合利用存在不足,；魯奇三段爐熱解工藝使用塊煤,，所產(chǎn)煤氣質(zhì)量差，盡管產(chǎn)氣量較大,，但煤氣熱值在7.3-8.1MJ/m3, 焦油產(chǎn)率低,，規(guī)模小，環(huán)保性能差,，綜合利用存在不足,；LCC低溫?zé)峤夤に噷?duì)粒度有一定的要求，所產(chǎn)煤氣質(zhì)量較差,，盡管產(chǎn)氣量較大，但煤氣熱值偏低, 自熱平衡不足,，需要外補(bǔ)熱源,，副產(chǎn)的煤氣不能進(jìn)行深加工，焦油產(chǎn)率較高,，規(guī)模小,，綜合利用存在不足；DG低溫?zé)峤夤に囈罅６?lt;6.5mm, 焦油產(chǎn)率較高,，煤氣熱值在17-18MJ/m3, 規(guī)模中型,，半焦作為熱載體，長(zhǎng)周期運(yùn)行不足,，綜合利用較好,；流化床低溫?zé)峤夤に嚱褂彤a(chǎn)率較高，煤氣熱值在18-19MJ/m3, 規(guī)模中型,，由于固體產(chǎn)品是半焦和爐灰的混合物,，只能適用于電廠流化床鍋爐副產(chǎn)蒸汽發(fā)電，由于大量的爐灰（循環(huán)比在5－7）與半焦混合降低了含碳量,，能耗高,、燃燒效率降低，使用范圍受限,，與大型發(fā)電裝置比較沒(méi)有優(yōu)勢(shì),。 這些有代表性的熱解工藝由于熱平衡,、長(zhǎng)周期、穩(wěn)定性,、大型化,、綜合利用等方面存在的局限性都還不能適應(yīng)煤炭分級(jí)分質(zhì)轉(zhuǎn)化利用的目的，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性不理想而難以大型化和產(chǎn)業(yè)化,。 高溫油氣粉塵分離難分析 由于熱解工藝決定了在熱解過(guò)程中形成的粉未或熱載體帶入的粉未以及低階煤,，尤其是褐煤的熱穩(wěn)定性差，受熱裂變成粉塵,，存在安全隱患,，污染嚴(yán)重，高溫的粉塵與熱解的油氣混合在一起,，對(duì)后續(xù)的高溫油氣粉塵分離產(chǎn)生了很大的影響,，難以有效分離。現(xiàn)今的高溫除塵器技術(shù)還能以徹底解決嚴(yán)重的油氣粉塵分離和安全隱患,，雖然采用陶瓷過(guò)濾器交替燃燒改進(jìn),，但仍存在過(guò)濾器易損耗，粉塵堵塞甚至導(dǎo)致爆炸的危害,。 熱解廢水處理難分析 難降解廢水：低階煤受低溫?zé)峤夤に嚨南薅?，在較低溫度下進(jìn)行的碳結(jié)構(gòu)中的交聯(lián)鍵斷裂，產(chǎn)物重組和二次反應(yīng),，生成焦炭（或半焦）,、煤焦油、粗苯,、熱解煤氣等產(chǎn)物,，由于這些物質(zhì)的特性以及煤炭中的重金屬組分等會(huì)伴隨著水分溶解在里面，這些難降解物種類(lèi)多,，高濃有機(jī)物,、高難降解物、高含毒物,高含油物,、高含氨氮等污染物,。BOD與COD的比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.3。 焦化熱解廢水：中除含有較高濃度的氨氮外,還有苯酚,、酚的同系物如萘,、蒽、苯并芘等多環(huán)類(lèi)化合物,。此外還含有氰化物,、硫化物、硫氰化物等,。這類(lèi)廢水中有機(jī)物以芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多,，同時(shí)含有硫化物,、氮化物、重金屬和有毒有機(jī)物,，色度高,，有異味，散發(fā)出刺鼻惡臭,，具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性,； 低溫?zé)峤鈴U水：成分同樣非常復(fù)雜，采用一般的生化工藝很難處理,。需同時(shí)設(shè)置焦油和除酚,、氨及回收設(shè)施進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后有機(jī)廢水的COD仍然較高,，可生化性較差,。難于生物處理的原因,本質(zhì)上是由其難降解物種類(lèi)的特性決定的。在微生物群落中,沒(méi)有針對(duì)要處理的化合物的酶,使其具有抗降解性,，同時(shí)含有對(duì)微生物有毒或者能抑制微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)(有機(jī)物或無(wú)機(jī)物) ,從而使得有機(jī)物不能快速的降解,。同時(shí)還存在零排放和高濃鹽水的無(wú)害化綜合利用。 大型化及一體化分析 由于低階煤熱解裝備在單系列裝置,、中試裝置,、示范裝置生產(chǎn)規(guī)模上還沒(méi)有形成百萬(wàn)噸級(jí)的規(guī)模，甚至更大的規(guī)模,。如200萬(wàn)t/a或300萬(wàn)t/a的低階煤熱解裝置,，正是由于示范裝置長(zhǎng)周期、穩(wěn)定性,、環(huán)保性、油氣粉塵分離,、焦油加氫精制等原因造成沒(méi)有更大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用,。因此，也就較少進(jìn)行單系列百萬(wàn)噸級(jí)示范項(xiàng)目的工業(yè)驗(yàn)證,，目前在這方面有所突破,。沒(méi)有低階煤裝備大型化的進(jìn)程，也就沒(méi)有基地大型化,、沒(méi)有統(tǒng)籌的一體化分級(jí)分質(zhì)利用全產(chǎn)品鏈建設(shè),，也就談不上油氣電化熱的一體化綜合循環(huán)利用。 低階煤熱解優(yōu)化的思考 煤熱解溫度選擇 熱解熱源：熱解過(guò)程所需要的熱量是由外部提供的,，供給的熱量對(duì)熱解反應(yīng)有很大的影響,。選擇不同的熱解溫度對(duì)熱解獲得的產(chǎn)品需求也是完全不同的。低溫?zé)峤鉁囟韧ǔ,？刂圃?00~600℃,，中溫?zé)峤鉁囟韧ǔ,？刂圃?00~800℃，高溫?zé)峤鉁囟韧ǔ,？刂圃?50~1000℃,。選擇合適的熱解溫度非常重要。即要考慮低階煤的組分,、煤質(zhì)以及含油率等重要參數(shù),，也與考慮確定熱解產(chǎn)品的需求及全產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)聯(lián)度，同時(shí)還要考慮初級(jí)原料的深加工和三廢的處理等關(guān)聯(lián)度,。 在不同熱解狀態(tài)下的產(chǎn)出物類(lèi)型：在低溫條件下：更易獲得較多的液體產(chǎn)品,，即焦油。在高溫條件下：更易獲得較多的氣體產(chǎn)品,，即熱解煤氣,。在中溫條件下：即可獲得一定的液體產(chǎn)品，同時(shí)也獲得一定的氣體產(chǎn)品,。熱解溫度高低對(duì)半焦產(chǎn)出物內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響較大：熱解溫度越高,，固體原料的焦化程度也越高，碳內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的質(zhì)的變化,，對(duì)后續(xù)固體燃料的加工造成一定的影響,。 煤粒度及熱解爐型選擇 原料粒度與傳熱傳質(zhì)有關(guān)：顯然不同的加熱速度，如慢速（3~5℃/min）,、中速（5~100℃/s）,、快速（500~10000℃/s）等對(duì)原料煤的粒度大小、熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)要求均是不同的,，粒度必須與這些爐型結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)相匹配,，才能獲得較高的熱解目標(biāo)產(chǎn)物。一般情況下,，粒度范圍,，如粉煤、6~8mm,、10~20mm,、8~60mm、塊煤10~100mm等,。不同的粒度對(duì)應(yīng)不同的熱解反應(yīng)器類(lèi)型結(jié)構(gòu),，不同的熱解反應(yīng)器結(jié)構(gòu)要選擇最佳的原料粒度。我們既可以由粒度來(lái)對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型的熱解爐結(jié)構(gòu),，也可以根據(jù)確定的爐型來(lái)匹配相應(yīng)的最佳原料粒度,。 流化床熱解爐 選擇粒度：通常適用于小顆粒的原料煤粒度，一般以<6mm粒度為宜,。物料在床層內(nèi)呈流化狀態(tài),，傳熱過(guò)程比較快,，比較容易實(shí)現(xiàn)熱解的過(guò)程。在熱解過(guò)程中若與高溫的爐灰混合加熱,，容易與熱解的油氣混合在一起,，對(duì)后續(xù)的油氣灰分離造成影響。由于低溫流化床熱解,，本身粒度較小,，不怕煤加熱粉化，與其它低溫?zé)峤庀啾?，這種熱解工藝能多產(chǎn)焦油,，而且焦油中含有脂肪烴、芳烴和酚類(lèi)物質(zhì),，經(jīng)加工能得化學(xué)品和燃料油,。 移動(dòng)床熱解爐 選擇粒度：通常比較適合小顆粒的熱解原料煤，一般以6~8 mm粒度為宜,。這種粒度也比較容易實(shí)現(xiàn)熱解的過(guò)程,，在熱解過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生少量的粉塵，油氣粉塵的混合分離相對(duì)流化床要容易些,。該爐型除出焦系統(tǒng)外,，均為靜設(shè)備，動(dòng)力消耗低,，熱解為漸溫加熱過(guò)程,，熱解產(chǎn)生的油氣逐漸上升，遇冷煤重質(zhì)焦油便凝析,，隨煤下行進(jìn)入高溫區(qū),，重質(zhì)焦油會(huì)二次熱解，產(chǎn)生輕質(zhì)油,，煤層之間有較好的過(guò)濾作用,，煤的熱崩碎幾率較小，粉塵較易于除去,，確保油品質(zhì)量。 回轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)）熱解爐 選擇粒度：通常適合較大顆粒的熱解原料煤,，一般以8~30 mm粒度為宜,。這種粒度在熱解過(guò)程中較少形成粉塵，油氣粉塵的混合分離相對(duì)要容易些,。爐內(nèi)物料受熱也比較均勻,，升溫速度較快，溫度控制比較精準(zhǔn),，易于實(shí)現(xiàn)最佳熱解溫度,，避免溫度過(guò)高導(dǎo)致焦油二次裂解,，產(chǎn)生的荒煤氣體積小，含焦油濃度高,，便于回收,。 粉煤回轉(zhuǎn)熱解爐 選擇粒度：適于粉煤熱解，以粒徑0.2～30 mm的粉煤為原料,，熱煙氣在干燥粉煤的同時(shí),，去除粒徑＜0.2mm的煤塵。采用回轉(zhuǎn)爐干燥與回轉(zhuǎn)爐熱解串聯(lián),，加熱介質(zhì)采用逆,、并流結(jié)合的方式供熱，爐內(nèi)溫度分布較合理,，煤焦油收率高,、煤氣組分優(yōu)、固體產(chǎn)品活性好,、耗水少,、原煤中水的回用率高。適宜在低階煤資源豐富,、水資源缺乏地區(qū)推廣應(yīng)用,，經(jīng)回轉(zhuǎn)干燥、除塵,、干餾,、冷卻、增濕,、鈍化等環(huán)節(jié),，產(chǎn)出熱值較高的煤氣、煤焦油和半焦無(wú)煙煤,。熱解過(guò)程用自產(chǎn)的煤焦油洗滌熱解氣中攜帶的煤焦油(傳統(tǒng)工藝為水洗),，并將粉煤干燥析出廢水與熱解水分別處理、梯級(jí)利用,。因受細(xì)煤粉與煤焦油混合物難以分離,、易堵塞設(shè)備管道等問(wèn)題制約，還有待完善,。 熱解產(chǎn)品 熱解目標(biāo)產(chǎn)品選擇確定熱解工藝：由于低階煤熱解工藝類(lèi)型較多,，在熱解過(guò)程中首先要取決于對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品的選擇。如以煤焦油和化學(xué)品深加工為主目標(biāo)產(chǎn)品,，熱解煤氣為次目標(biāo)產(chǎn)品,，則選定低階煤熱解的要素為：低溫?zé)峤狻焖佟^短停留時(shí)間－內(nèi)熱式—移動(dòng)床/回轉(zhuǎn)爐—?dú)錃饣蚋艚^空氣－小粒度煤。如DC熱解工藝就是基于上述因素考慮的。如果產(chǎn)品鏈選擇發(fā)電,、熱解煤氣為主目標(biāo)產(chǎn)品,，低溫?zé)峤狻焖佟^短停留時(shí)間－內(nèi)熱式—流化床—?dú)錃饣蚋艚^空氣－更小粒度煤。 綜上所述,，低階煤熱解的發(fā)展趨勢(shì)：是以低階煤為原料,，集煤的預(yù)處理、氣化,、合成,、發(fā)電、供熱等技術(shù)于一體的低階煤分級(jí)分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)綜合利用,，研究開(kāi)發(fā)完善低階煤低溫（中溫,、高溫）快速（中速）熱載體氣流床（固定床、流化床,、回轉(zhuǎn)爐）熱解工藝,，以提取焦油、干餾煤氣和半焦為主要產(chǎn)品的分級(jí)分質(zhì),、獲取高附加值目標(biāo)產(chǎn)品,，提升全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)效益，確保長(zhǎng)周期,、穩(wěn)定性,、環(huán)保安全、高效節(jié)能的穩(wěn)定運(yùn)行,，推進(jìn)十三五期間低階煤分級(jí)分質(zhì)利用的健康發(fā)展,。 |
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