煤热解及相关技术-胡浩权

煤热解及相关技术胡浩权大连理工大学煤化工研究设计所hhu@固体热载体快速热解技术工业化示范煤热解提油新技术煤及生物质循环移动床热解与气化技术煤炭液化……煤结构和转化煤是有机和无机质的混合物，在煤中具有不同反应性的组分.传统方法：在煤转化过程中，把煤看作“单一”物质，在单一过程中达到高的转化率，使转化条件（温度，压力，停留时间）过于苛刻，增加了过程投资及生产成本。新思路：依照煤的组成具有不同反应性的特点，进行分级、定向转化（如部分热解-燃烧）并通过过程优化集成，将有可能实现煤转化的高效、低污染、低投资成本的技术。ShinnJ.H.,Fuel,1984,63:1187以热解为基础的煤分级转化途径热解煤气低温煤焦油半焦发电气化成型提质活化城市煤气、工业燃气制氢（可用于煤焦油加氢）化学品（酚等）燃料油（汽油、柴油）电能合成气制氢、甲醇、二甲醚、合成汽油等型焦、无烟燃料等提质煤活性炭、活性焦（低灰半焦）（低灰半焦）煤高炉喷吹料铁合金还原剂烧结焦粉和煤炭直接燃烧相比降低SOx的排放量；降低煤尘排放量。避免使用投资和生产成本高的烟气脱硫（约占电厂总投资的1/3）。弥补因焦炭需求降低而造成的焦油生产量与需求之间的不足；补充可能出现的石油不足。这一工艺只是在传统的燃煤发电中加入一个热解过程，改直接烧煤为烧洁净半焦，因此容易实现。煤低温干馏过程通常与煤发电或煤气化合成化工相结合，即煤首先低温干馏得到低温煤焦油（低温煤焦油可进一步转化成发动机燃料、炭素材料和化工产品）、煤气和半焦，半焦再去发电、气化合成（甲醇、二甲醚、合成油等）或制氢（煤焦油加氢），实现煤（尤其是高挥发分煤）的经济有效洁净利用。

新工艺的优点煤固体热载体快速热解工艺10kg/h大工新法干馏实验设备1983年，在国家计委和国家教委支持下，建立10kg/h的固体热载体干馏实验设备。1983年至1986间,在煤炭部和石化总公司的资助下，完成十几种褐煤、次烟煤以及油页岩的干馏实验。1987年,“150t/d平庄褐煤工业性示范项目”列入国家”七五“重点工业性示范项目,并得到国家计委和煤炭部的资助。煤炭及油页岩的高效转化和化工利用1990年4月-1992年5月，建成150t/d装置并开始试验运行。 1994年5月通过国家教委和煤炭部主持的联合鉴定。随后该装置由平庄矿务局自己操作生产城市煤气。1995底因经济原因停产。150t/d平庄褐煤工业化示范项目DG工艺特点几个新的技术的组合。单元操作能力大(5000-8000t/d).操作在大气压下进行，无需纯氧，无需氢气，几乎不需外加水，操作灵活，适合于各种粉状原料（非块状）。可生产低成本高热值煤气(4000kcal/m3)。热效率高(大于80%),水消耗低，SOxandNOx排放少。过程可以作为“气-热-油-电”多联供系统的基本技术；可用于提质低阶煤（褐煤）。高温气体除尘和固体料位的控制是存在的主要问题。褐煤与半焦性质对比发热量:4750kcal/kgincreaseto5920kcal/kg(~25%)陕西神木富油能源开发有限公司

年加工60万吨神木煤生产低温煤焦油、半焦（高炉喷吹料）和煤气（制取氢气）配套12万吨/年中低温煤焦油综合利用示范一期工程已建成，开始试运行。（大连理工大学、中国化学工程集团公司和陕西神木富油能源开发有限公司合作完成）大工煤固体热载体法热解技术研究与发展600kt/acoalpyrolysisplantwithDGprocessinShenmu,Shanxiprovince煤焦油焦化过程的副产品。在上世纪五十年代前化学品生产的主要原料。在目前，95%以上2-4环芳烃和杂环芳烃以及15-25%的BTX仍然来自于煤焦油.煤焦油沥青是炭材料（如石墨、碳纤维、活性碳纤维）的主要原料.煤焦油可转化成燃料油.在传统煤热解过程转化率低（小于7-8%）；焦化工业萎缩以及液体燃料需求的增长，开发能得到更高焦油的煤热解新方法十分必要。新型热解工艺技术研究

煤热解基础Stabilizationofradicalsleadingtotheformationofvolatileproducts(tar)PolymerizationandcondensationreactionsleadingtotheformationofcharparticlesExtendedexposuretohightemperature,secondaryreactionsleadingtotheformationofgasSchematicschemeofcoalpyrolysisP.J.J.Tromp,CoalPyrolysis,Ph.D.Thesis,Univ.Amsterdam,1987.FormationoffreeradicalsReactionsandprocesseswhichoccuruponflashpyrolysisofcoal如何改善煤热解中的焦油产率？在煤热解中自由基形成过程提供足够的小分子自由基（如：甲基、亚甲基、氢自由基）十分重要。甲烷的催化转化CH4+O2CO+H2CH4+CO2CO+H2HuY.J.Phys.Chem.A1998,102,10568-10571

在甲烷的催化转化中有自由基的生成:CH4→CH3·→CH2·→CH·甲烷水蒸气重整(H2O)甲烷二氧化碳重整(CO2)甲烷的部分氧化(O2

)甲烷的有氧芳构化(O2)CD4：CH3D,CH2D2,CHD3甲烷天然气煤层气焦炉煤气15如果把甲烷活化与煤热解耦合，甲烷转化过程中产生的自由基可用于稳定煤热解产生的自由基，使焦油产率提高。甲烷活化过程的主要产品是合成气，氢气的存在有利于改善焦油产率和煤的脱硫。煤热解与甲烷部分氧化集成过程煤热解与甲烷活化集成过程1.Gascylinder2.Valve3.Massflowcontroller4.Massflowdisplay5.Pressuregauge6.Temperaturecontroller7.Temperatureindicator8.Furnace9.Reactor10.Cooltrap11.Decompressvalve12.GasflowmeterSchematicdiagramofapparatusforpyrolysis

实验装置CatalystbedCoalbedMethaneOxidant(O2orCO2)ProductsGasentranceGasdistributorGasexit热解反应器YieldsandCH4conversionofothercoalsinCRMP(750C,0.1MPa,30min,10wt%Ni/MgO)SampleTaryield(wt%,daf)H2Oyield(wt%,daf)ConversionofCH4(%)CH4/CO2H2N2CH4/CO2H2N2CH4/CO2PS33.520.818.325.83.51.025.3SD23.611.99.237.26.13.125.1LW17.56.84.944.16.14.726.0HM13.15.83.727.57.64.825.0Fordifferentcoals,thetaryieldinCRMPisabout1.6~2.6timesofthatinH2,and1.8~3.6timesofthatinN2.PScoalhasthehighesttaryieldinfourcoalsinCRMPprocess.不同煤热解与Ni/MgO上甲烷CO2重整集成的结果10kg/h煤热解与甲烷部分氧化集成过程小试实验装置煤热解提油技术成果煤热解与甲烷部分氧化耦合制油工艺利用甲烷部分氧化（重整）过程中产生CHx等自由基去稳定煤热解过程产生的自由基，改善焦油产率。甲烷部分氧化（重整）过程中主要产品为合成气，大量氢气的存在将有利于改善焦油产率和煤的脱硫。+一种以甲烷为反应气提高煤热解焦油产率的方法，中国发明专利，ZL

200510045853.8，2009.7.1一种以富含甲烷混合气为反应气氛提高流化床煤热解焦油产率的方法，中国发明专利，CN201010300034.4，2010.1.5利用低温等离子体制备负载型金属催化剂的方法，中国发明专利，ZL200910304664.6），2011.8.24发明专利：2,6-二甲基萘制备技术2,6-二甲基萘(2,6-DMN)，作为合成萘聚合物的重要中间体，是生产优良聚酯纤维和塑料的潜在原料，其氧化产物2,6-萘二甲酸与乙二醇聚合制得的聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）是一种新型的聚酯型材料,其性能优越于现在广泛应用的PET（聚苯二甲酸乙二醇酯)。甲基萘烷基化制2,6-二甲基萘2-甲基萘酰基化合成２-甲基-６-丙酰基萘及氧化制备2,6-萘二甲酸基于固体热载体加热的循环移动床热解和气化技术适用原料：劣质褐煤和生物质应用1：快速热解/共热解制油1kg/h连续气化实验装置自主知识产权固体热载体和原料动态快速混合荒煤气停留时间控制荒煤气高效热除尘应用2：气化/共气化制富氢气体温和水蒸气催化气化焦油原位催化分解徐绍平教授变压吸附空分制氮用炭分子筛生产技术成熟工业化生产成套技术工艺流程：煤粉/酚醛树脂/煤焦油→成型→炭化→活化→碳沉积调孔→产品反应器：间歇式转炉新技术应用（自主知识产权）连续炭化技术：能耗低，效率高，质量控制佳，环境友好碳沉积调孔过程产品质量实时监测技术炭分子筛产品整粒技术炭材料制备技术徐绍平教授连续KOH活化法生产高比表面积活性炭连续活化中试技术（自主知识产权）200g/h连续活化反应装置原料路线无烟煤；石油焦应用超级电容器；储甲烷煤层气富集；乏风甲烷富集安全质量可控环境友好能耗低碱耗低效率高徐绍平教授分子筛的合成和

环境友好催化剂的研究开发郭新闻大连理工大学化工学院催化化学与工程系guoxw@

中国专利99102700.0纳米ZSM-5分子筛JEOLJSM-6700F场发射扫描电子显微镜择形性材料ZSM-5（MFI）纳米空心分子筛9.92Å9.73Å生物乙醇脱水制乙烯催化剂CatalysisToday,2010,149(1-2):143-147谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH——“ifen”酒新品发布活动策划爱奋斗•爱生活目录010203040506活动概述“ifen”酒新品发布会“爱奋斗•爱生活”品酒晚宴“我爱奋斗”高校乐队演唱会活动执行活动费用活动概述2012年05月20日-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.活动时间湖南锦绣潇湘文化产业园活动地点新品发布会/品酒晚宴/高校乐队演唱会活动构架活动概述活动目的：提升代理商对ifen酒的认识，有效促进合作。通过新闻发布会的召开向外界传达强势品牌的印象和

品牌强势运作的信息。借助新闻发布会的召开传递产品信息和品牌价值，形

成事件传播。活动概述活动意义：新闻发布会的意义在于能够激发和巩固代理商积极销售的信心，

同时可以对于ifen酒品牌的上市做一个正式的通告，

借以带动业界对于ifen酒的认同和认识和关注，是对

于ifen酒的整个传播体系的推动和帮助。以新闻与活动的结合表现形式确立ifen酒目标群体中的显赫地位新品发布会爱奋斗•爱生活

——2012ifen酒新品发布会发布会主题-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.锦绣潇湘“芙蓉国剧场”发布会地点15:30——17:20发布会时间新品发布会特色互动环节：ifen销售达人赛场外场内连线互动：在活动开展前期，在长沙步行街开展小型户外活动——ifen酒销售达人赛，然后将现场火热疯抢的画面剪辑成视频，在发布会上进行播放，让经销商看到ifen酒受广大市民（年轻消费者）的追捧。第一次连线：将现场疯抢的画面拍摄下来，随即采访一下消费者，问其为何要买酒，对酒的印象等。第二次连线：要求摄像拍摄出现场产品售罄的状态。表现形式：安排两百位学生扮演消费者到现场配合工作，现场随即采访消费者的购买心得。微电影VCR展播主持人开场新品发布会发布会流程：

蝶舞九天女子时尚电声组开场来宾签到（微电影VCR热场）第一次场外连线：让经销商看到场外热闹疯抢的状况与ifen酒品牌展示，从而给经销商留下好的印象，让他们看到该产品的市场前景。颜总致辞（宣布政策）第二次连线新品发布会发布会流程：现场调酒演示（品酒师点评）第一次连线第二次场外连线：此次连线需看到产品即将售罄的状态，以求再次打动在坐经销商的心，让产品热销，好销，有市场等一切优秀品质进入经销商的心，从而使经销商从心动变为行动。签约仪式“ifen酒”荣耀现世新品发布会发布会流程：

经销商代表发言此环节后附详细流程

合影自由洽谈签约仪式500万奖金现场助阵，活动至高潮。新品发布会1、“ifen酒”荣耀现世：嘉宾触摸LED点光球，特制酒保箱绽放,同时烟雾升起.冷焰火四射，ifen酒在绽放的仪器中荣耀现世。新品发布会2、“ifen酒”500万重奖销售机制建立：“ifen”酒业老总亲自向经销商代表颁发“ifen酒”500万销售奖励机制承诺书。新品发布会3、“ifen酒”品酒塔：这里我们用传统的香滨灌注香滨塔,改成“ifen”灌注,体现另外一种引用模式，同时，音乐响起，两位模特手捧“ifen”走秀。新品发布会新品发布会会场布置：易拉宝签到台喷绘、海报新品发布会新品发布会网络直播：我们与湖南最权威的媒体网络之一“文明在线”合作，全程紧密跟踪直播新品发布会。新品发布会新品发布会主持人：湖南电视台魏哲浩侯文ifen品酒晚宴爱奋斗•爱生活

——2012ifen品酒晚宴晚宴主题-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.湘府韩城（岳麓区阜埠河路）晚宴地点17:20开始晚宴时间ifen品酒晚宴晚宴酒店简介：长沙湘府韩城湘府韩城韩系餐厅是一家经国家相关部门批准注册的合法企业,湘府韩城韩系餐厅以经营主营餐饮美食服务为主，以合理的价格、优良的服务与众多用户及企业建立了长期的合作关系。湘府韩城韩系餐厅位于岳麓区阜埠河路(近湖南大学天马学生公寓)。大众点评网5星好评！ifen品酒晚宴晚宴酒店布置：开始用餐17:4517：20—17:40ifen品酒晚宴晚宴流程：

领导致祝酒词17:40—17:45来宾就坐ifen高校乐队演唱会我爱奋斗

——2012高校乐队演唱会演唱会主题-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.锦绣潇湘“青春广场”演唱会地点19:00—22:30演唱会时间ifen高校乐队演唱会高校乐队演唱会『新闻卖点』：为了更有效的通过新闻发布向外界传达强势品牌和公益

的形象。借助“公益活动”的外衣依托