GF炉分质综合利用技术

GF国富炉低阶煤〔油页岩〕分质综合利用技术—北京国电富通科技进展有限责任公司一、低阶煤现状煤炭是我国的主体能源，其中，据统计，全球可采煤炭储量约为：8609亿吨，其中低阶煤〔褐煤+次烟煤〕储量约为：4561亿吨。而我国可采煤炭储量约为：1145亿吨，其中低阶煤〔褐煤+次烟煤〕总量约为：523亿吨。低阶煤的可采储量占到了总储量一半左右，如何利用低阶煤将是将来国家抵挡能源危机的重要途径之一要组成局部。我国低阶煤具有水分大、发热量低、化学反响性好、易燃易碎等特点，不适宜直接燃烧和运输，利用能效低，污染严峻，因此必需对低阶煤进展热解、加工综合利用，通萎靡，主产品半焦〔兰炭〕经济效好处于劣势，现逐步向含油率较高煤种区域进展，尤其陕低阶煤热解装备系统大型化及热解工艺技术的示范或商业化推广效、干净及规模化应用，促进我国煤炭产业可持续进展具有重要作用。二、现有国家政策支持量大的特点，开展大规模煤炭分质利用示范工作。半焦用于动力燃料、气化、发电、电石、工程化开发，建设单系列百万吨以上的干馏装置；示范工程全厂规模到达500万吨/年，示范干馏-气化-加氢-发电一体化综合利用技术，使我国煤炭分质利用技术到达世界领先水平。20231月，由国家能源局、环境保护部、工业和信息化部联合下发的《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》中提出，2023年，现代煤化工产业化示范取得阶段性成核心关键技术取得突破，实现百万吨级示范应用。20235月，国家能源局印发了《煤炭清洁高效利用行动打算〔2023-2023年〕2023年，低阶煤分级提质关键技术取得突破;2023年，建成一批百万吨级分级提质示范工程。另外，依据国家“十三五”规划初稿透露，已把低阶煤分级分质利用定义为五大煤化工示范类工程之一。三、目前热解技术现状目前国内外已经用于大规模生产实践的主流炉型仍停留在较传统的技术上，其中在鲁室水平和小规模试验装置上进展了广泛的争论试验争论成果，但工程化应用尚未取得实质突破，距进入大规模工业化生产仍存在肯定差距。1〔数据来自陕西榆林兰炭产业进展报告〕工程LCC〔工程LCC〔LFC〕技术柯林斯达带式炉技术北京神雾旋转床工艺神木富油DG固体热载体快速热解西安三瑞水平回转炉技术外热式直立炉技术浙大循环流化床热电气焦油多联产国富气体热载体外燃内热式山西畅翔间热室式中低温干馏技术技术技术进料粒度/mm5～506～2010～800～60～2025～800～800～1500～80加热燃料热解煤热解煤低热值热解煤热解煤热解煤热解煤惰性烟净化后煤气气、煤气煤气气、焦气气气气加热方式内热式内热式外热式内热式外热式外热式内热式内热式外热式热载体烟气烟气—半焦半焦、烟气—灰渣烟气550～—500～热解温度℃500～550500-540600～850～580～600可 550～650可调600600700900600调半焦、半焦、半焦、半焦、焦、 半焦焦、 半焦焦 油 焦油、 焦油、 焦油、焦油煤焦油、焦油 油 气蒸汽煤气 煤气 煤气 煤气 煤气0.50.580.750.60.70.620.402 0.420.040.0770.070.10.0790.0780.0198 0.021目标产品

半焦t/t煤产率焦油t/t煤公用 水/m3工程

0.08〔t -

0.16

- 0.15 1.6 0.088 0.08

公用工程(吨半焦)(吨半焦)

褐煤〕 〔煤〕电/kW·h

13.12 17规模投资环保、节能状况技术特点

48.6〔t褐煤〕48.6〔t褐煤〕〔t煤〕395139100×100×100×60×30×60×104t/a104t/a104t/a104t/a104t/a104t/a煤热解煤热解煤热解煤热解煤热解煤热解装置装置装置装置装置装置3.54～55～61.52亿2.5亿元亿元亿元亿元元亿元承受气体热载体；枯燥和热解两步法；

热烟气循环利水。热解煤气承受冷；热半焦承受冷

可用低热值煤气作燃料。蓄热式辐射管加热；煤气品

干法熄焦固体热载体、半焦在提升管中加

环保；热效率高。半焦热载体及烟气循环加热；

环保和节能效果好承受蓄热室回收热量；煤气熄

30×104t/a煤热解装置约2.5亿元环保和节能效果好能实现热-电-油

50×104t/a煤热解装置约亿元环保和节能效果好设置预热、枯燥、干馏、冷却四段构造，

100×104t/a煤热4亿元环保和节能效果好承受外热提高煤技术来源

对低阶煤的适应性尚需进展验证。大唐华银电力公司，中国五环工程有公司30×104t/d

煤气预热回收和干法烟气终冷。

质好；热、煤适用原 气热值料广泛。 高

连续干法熄焦。

焦；炉底排焦蒸汽密封。北京柯林斯达公司北京神雾能源集团北京柯林斯达公司北京神雾能源集团大连理工大学西安三瑞实业有限公司30×104t/a内蒙古神木富褐煤提质示范装置已乌兰煤炭集团单线10060万吨/年装置建中试阶林长焰×104t/a褐煤提成，至今仍处段1t/h试验已质正在建设于调试状态完成内蒙伊

多联产浙江大学

实现能量梯级循环利用北京国电富通科技进展内蒙国能能源公司

下游需要选择中温或低温口导出山西畅翔科技工业化程度

褐煤提质示范工程已建成，但至今为能长周期运行

东集团 已完成60× 40t/h104t/a 〔煤工半焦装 业性试置已投 验产运行

50×104t/a 5万t/a系统35天原料煤 正常运行装置2023年已投产运行假设我公司国富炉工艺在长焰煤及油页岩热解领域取得成功示范，将具有很好的市场前景。四、我方技术简述总体概述GF利用技术GF分质综合利用技术GF热解炼油技术GF煤基GF利用技术GF分质综合利用技术GF热解炼油技术GF煤基制备技术气体热载体外燃内热式直立炉高效旋风除尘器煤气加热炉多段分层干法熄焦高效分别热载物料均布废水及处理高温加热烟气活化中低气处理1GF〔国富〕低阶煤〔油页岩〕分级分质综合利用技术体系图工艺流程脱脱他用硫放空脱硫煤斗煤气发生炉热水 热水采暖布袋除尘燃烧器空气凉水塔枯燥段冷水机凉水塔直淋塔煤气加热炉提质炉间冷横冷器捕雾器焦油渣分别器空气干馏段旋风除尘电捕焦油器冷却段旋风除尘油水分别冷凝液罐脱水成品焦油LAB工艺成品焦仓转运型煤外卖成型2GF工艺流程图0～150mm的原煤经斗提机进入炉顶煤仓，煤仓储量为250吨。原煤在重力作用下首先进入枯燥段。在枯燥段，原煤与来自冷却段换热后的350℃的烟气进展换热，热量缺乏时补充煤气发生炉煤气燃烧产生的热量。换热后煤的温度上升到170℃左右，并脱除全部水分。换热后的烟气经布袋除尘器除尘、脱硫后，温度降至60℃，经引风机一局部进入炉的750℃的高温煤气进展换热，煤的温度上升到580℃，在此温度下发生热解反响，热解产生的荒煤气〔〕经高效旋风除尘器除尘后进入煤气净化与焦油回60350器除尘后进入枯燥段。换热后假设半焦温度低于100℃，经推焦机推出至埋刮板机，经输焦皮带进入原有半焦通廊皮带，经筛分楼筛分后，8mm以下粉料进入成型车间成品仓。生产的型煤作为民用燃料销往京津冀地区，8mm以上的小粒度半焦做为电石原料使用。干馏段煤气加热炉承受煤气发生炉产生的煤气做为燃料煤气在加热炉内进展间接换热。换热后的烟气经布袋除尘器除尘、脱硫后直接排空。干馏过程产生的300℃荒煤气进入旋风除尘器，气体中85%以上的粉尘被沉降下来，除尘后的荒煤气进入直淋塔，用直淋塔循环喷洒液喷洒煤气，将煤气冷却降温到80℃左右，由直淋塔排出的煤气，进入横管冷却器上部冷却至23℃左右，同时荒煤气在横管冷却器中从上横管冷却器冷却效果，在冷却器上部和下部喷洒来自机械化喷洒液澄清槽中部的焦油、喷洒排出的冷凝液经水封槽流入冷凝液槽循环使用槽。从直淋塔底部出来的煤焦油和喷洒液混合液，用喷洒液中间泵送至喷洒液机械化澄清槽，在此进展喷洒液、煤焦油和焦油渣的分别。上部的喷洒液流入喷洒液地下槽步进展煤焦油与喷洒液的沉降分别。分别出的煤焦用焦油泵送至成品焦油罐。GF工艺技术优势国富炉相比于目前其他工艺有以下几方面的优点：对物料粒度适应范围广，可实现全粒径原煤直接入炉，提高原煤利用率，降低生产本钱；枯燥段与干馏段独立设计，避开枯燥过程产量的大量烟气、水蒸气和煤尘进入煤气净化系统，提高了煤气热值及利用范围，大大降低了酚水产生量，同时保证了焦油品质；承受多层布气方式，降低了煤层阻力，提升热载体输入量，保证大处理量对热量的需100万吨/年；工艺移动床设计及炉体内承受沉降式设计，出口粉尘含量低，避开了干馏出口焦油、粉尘结焦及积尘问题；在炉内通过多层布气伞和集气伞的设计，实现了布料均匀、下料均匀、布气均匀和集气均匀，产品均匀性好，产品品质稳定;承受废烟气做为冷却介质冷却产品半焦，不仅避开了水资源铺张和废水的产生，同时被加热烟气可有效利用，提高了系统热效率；可实现中、低温干馏和枯燥，工艺敏捷，产品多样化，并承受外燃内热式加热方式，保证焦油和煤气产率的最大化；承受自主技术LAB〔活性焦吸附生化降解耦合技术〕废水处理工艺处理系统生成的废水，出水到达城镇污水处理厂污染物排放标准〔GB18918-2023〕A标准，CODcr≤50mg/L；相比现有热解工艺，具有工艺牢靠、投资省、运行本钱低、占地面积小等特点。GF工艺技术成果状况133项，已成功开发了百万吨级工艺包，并在2023年底通过了由中国化工学会组织的科技成果鉴定，鉴定意见为“国外未见报道，国内处于领先地位”。同时，GF低阶煤分质综合利用技术被列为榆林市兰炭产业转型升级HRL公司合作开发，完善并优化了系统设计，系统整体性能进一步提升。GF工艺技术推广状况褐煤提质领域〔锡林浩特0号炉由内蒙古锡林浩特国能能源科技投资50万吨，202310月建成并投产，其次台国富炉〔1号炉〕20235月施工建设，20233月点火试运行，截至目前，产品和质量等相关指标均到达设计水平；长焰煤热解领域我公司已成功与陕煤化集团进展技术合作区，重点针对0-25mm粉煤进展热解处理，单台年处理原煤50万吨，年产半焦33.84万吨，0.1323.312202392023年中旬建设完成；油页岩炼油领域202