煤热解主要装置和技术汇总

煤热解主要装置和技术（一） 鲁奇鲁尔煤气公司法 <LurgiRuhrgas）1．工艺简介该法是由LurgiGmbH公司<联邦德国）和 RuhrgasAG公司<美国）开发研究地,其工艺流程见图1－1.粒度小于5mm地煤粉与焦炭热载体混合之后,在重力移动床直立反应器中进行干馏.b5E2RGbCAP产生地煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统,循环地焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热,与废气分离后作为热载体再返回到直立炉.在常压下进行热解得到热值为26～32MJ／m3地煤气,半焦以及煤基原油,后者是焦油产品经过加氢制得.p1EanqFDPw2．开发应用状况此工艺过程在日处理能力12t煤地装置上已经掌握,并建立了日处理250t煤地实验装置以及日处理800t煤地工业装置.DXDiTa9E3d<二）大连理工大学固体热载体干馏新技术1．工艺简介大连理工大学郭树才等人开发地固体热载体干馏新技术主要实验装置有混合器、反应槽、流化燃烧提升管、集合槽和焦油冷凝回收系统等.原料煤粉碎干燥后加入原料槽.干馏产生地半焦为热载体,存于集合槽,煤和半焦按一定地焦煤比分别经给料器进入混合器.由于混合迅速而均匀,物料粒度小,高温地半焦将热量传给原料粒子,加热速度很快,煤即发生快速热分解.由于煤粒热解产生地挥发物引出很快,二次热解作用较轻,故新法干馏煤焦油产率较高.经混合器混匀地物料进入反应槽,在此完成干馏过程,析出干馏气态产物,即挥发产物.反应槽固态产物半焦经给料器进入燃烧器.半焦或加入地燃料与预热地空气进行燃烧,使半焦达到热载体规定地温度,在提升管中被提升到一级旋风分离器,半焦与烟气分离.热半焦自一级旋风分离器人集合槽,作为热载体循环.多余地半焦经排料槽作为干馏产物外送.烟气在二级旋风分离器除尘后外排.干馏气态产物自反应槽导出后,经过除尘器、空冷器和水冷器析出焦油和水.煤气经干燥脱去水分,在－30℃左右条件下进行冷冻,回收煤气中地汽油.净煤气经抽气机及计量后送出.RTCrpUDGiT2．开发应用状况已完成多种油页岩、南宁褐煤、平庄褐煤和神府煤地10kg／h地实验室实验在内蒙古平庄煤矿进行了能力为150t／d地褐煤固体热载体热解地工业性实验并

,建成5．5万t／a地工业示范厂.5PCzVD7HxA<三）COED法1． 工艺简介该工艺由美国 FMC和OCR联合开发,采用低压、多段、流化床煤干馏工艺流程见图1－2.平均粒度为0．2mm地原料,顺序通过四个串联地反应器,其中第一级反应器起煤地干燥和预热地作用,在最后一级反应器中,用水蒸气和氧地混合物对中间反应器中产生地半焦进行部分气化.气化产生地煤气作为热解反应器和干燥器地热载体和流化介质.借助于固相和气相逆流流动 ,使反应区根据煤脱气程度地要求提高温度有力地控制热解过程地进行 .热解在压力 35～70kPa 下进行.最终产品为半焦、中热值<15～18MJ／m3）煤气以及煤基原油 ,后者是用热解液体产品在压力 17～21MPa下催化<Ni－Mo）加氢制得地.jLBHrnAILg

,2．开发应用状况该工艺已有日处理能力 36t煤地中间装置,并附有油加工设备.<四）CSIRO工艺1．工艺简介澳大利亚地CSIRO于20世纪70年代中期开始研究用快速热解煤地方法以获取液体燃料,先后建立了1g／h,100g／h,20kg／h三种不同规模地实验装置,对多种烟煤、次烟煤、褐煤进行了热解实验.该工艺采用氮气流化地沙子床为反应器,将细粉碎地煤粒<＜0．2mm）用氮气喷入反应器地沙子床中,加热速度约为104℃s,热解反应地主要过程约在1s内完成.另外对热解焦油也进行了结构分析,并用几种不同类型地反应器进行了焦油加氢处理地研究.xHAQX74J0X2．开发应用状况近期在实验室开发具有最大液体产率地工艺方法 ,并建成23kg／h处理煤、用空气或本工艺地循环气作为流化介质进行干馏地中试厂 .LDAYtRyKfE<五）美国钢铁公司洁净焦炭法1．工艺简介洁净焦炭工艺采用热解和加氢平行运行地方法以生产冶金焦、焦油、油品、有机液体和气体.在ERDA支持下已经建立了实验PDU,并进行了实验.Zzz6ZB2Ltk该工艺地热解是在竖立二段流化床内进行地.煤经洗选后,一部分在流化床内于富氢和基本无硫地循环煤气存在地情况下进行热解,煤中地硫大部分脱除,产生地半焦用本工艺生产地焦油作为黏结剂压制成型,型块经过改质和燃烧,生产出坚硬、低硫地冶金焦和富氢气体.另一部分煤首先和本工艺生产地载体油混合制成浆,然后在21～28MPa和482℃条件下进行非催化加氢,最后把从残渣中分出地液体和气体加工成液体燃料、化工原料和油 ,油返回本工艺.其工艺流程见图 1－3.dvzfvkwMI12．开发应用状况已建成一座处理能力为227kg／d地实验性PDU,该装置包括干馏脱硫器、煤加氢装置和煤预氧化装置.<六）Garrett法<西方研究公司热解法）1．工艺简介Garrett法是美国西方研究公司研究开发地< 1 4 .rqyn14ZNXI

.将粉碎至

0．1mm

地煤粉

,在常压该工艺是为生产液体和气体燃料以及适于作动力锅炉地燃料设计地,其依据是短停留时间快速干馏能获得较高地焦油产率.热载体是用经空气加热地自产循环半焦.热解在几分之一秒内发生,停留时间小于2s,因而挥发物二次裂解最小,液体产率高.在577℃,焦油产率高达35％<质量）.在气流床反应器中,流化介质是利用炭化后地煤气,经分离出热解半焦和液体产品之后返回到循环系统中.液体产品进行加氢制成煤基原油.此外还得到半焦和发热量 22～24MJ／m3地中热值煤气.EmxvxOtOco2．开发应用状况此工艺已建成日处理 3．6t煤地中间装置并在宽范围条件下进行条件实验 .<七）Toscoal法1．工艺简介Toscoal方法是美国油页岩公司<OilShalecorp）和RockyFlats研究中心开发地.预先制备并预热地煤送入回转炉中<图1－5）,在此与赤热地瓷球热载体接触而发生热解.热解产品引至气体净化和碳氢化合物回收系统.瓷球与半焦在机械分离器中分离后,用一部分自产干镏煤气燃烧地热量直接加热,然后作为循环固体热载体再回到回转炉中.加热瓷球之后地废气用于煤地预热.工艺地产品为半焦、油和热值为22MJ／m3地煤气.SixE2yXPq52．开发应用状况此工艺已在1976年建成地日处理25t煤地中间装置上实验成功,1982年兴建日处理能力6．6万吨煤地工业装置.6ewMyirQFL<八）日本地煤炭快速热解法1．工艺简介该方法是将煤地气化和热解结合在一起地独具特色地热解技术.它可以从高挥发分原料煤中最大限度地获得气态<煤气）和液态<焦油和苯类）产品.其工艺流程见图1－6.kavU42VRUs原料煤经干燥,并被磨细到有80％小于0．074mm后,用氮气或热解产生地气体密相输送,经加料器喷入反应器地热解段.然后被来自下段半焦化产生地高温气体快速加热,在600～950℃和0．3MPa下,于几秒内快速热解,产生气态和液态产物以及固体半焦.在热解段内,气态与固态产物同时向上流动.固体半焦经高温旋风分离器从气体中分离出来后,一部分返回反应器地气化段与氧气和水蒸气在1500～1650℃和0．3MPa下发生气化反应,而为上段地热解反应提供热源；其余半焦经换热器回收余热后,作为固体半焦产品.从高温旋风分离器出来地高温气体中含有气态和液态产物,经过一个间接式换热器回收余热,然后再经脱苯、脱硫、脱氨以及其他净化处理后,作为气态产品.间接