粉煤低温干馏技术调研报告

粉煤低温干馏技术调研报告

（初稿）

煤基清洁能源项目组

2008年9月

目 录

1 低温干馏技术介绍 ................................................................................................................................... 1

1.1 低温干馏炉型分类] ......................................................................................................................... 1 1.2 低温干馏的物料平衡及影响因素 .................................................................................................. 4 1.3 低温干馏新技术介绍 ...................................................................................................................... 6 1.4 低温干馏存在问题 .......................................................................................................................... 8 2 低温干馏的煤焦油加工工艺 ..................................................................................................................... 9

2.1 煤焦油常规加工方法 ...................................................................................................................... 9 2.2 煤焦油加氢改质技术 .................................................................................................................... 10 2.3 榆林版煤制油技术介绍 ................................................................................................................ 11 2.4 煤焦油加氢改质专利综述 ............................................................................................................ 13 3 低温干馏的半焦（兰碳或蓝碳）用途介绍 ........................................................................................... 14

3.1生产电石 ......................................................................................................................................... 14 3.2气化 ................................................................................................................................................. 15 3.3 高炉喷煤 ........................................................................................................................................ 15 3.4 CFB燃烧相结合的固体热载体煤热解工艺 ................................................................................. 17 4 焦炉煤气利用技术介绍 ........................................................................................................................... 18

4.1城市煤气 ......................................................................................................................................... 18 4.2 制氢 ................................................................................................................................................ 19 4.3生产甲醇 ......................................................................................................................................... 20 5 结 论 ......................................................................................................................................................... 21 6 有待进一步调研内容 ............................................................................................................................... 22 7，产业发展设想（暂略） ......................................................................................................................... 22 附图1 煤低温干馏工艺 .............................................................................................................................. 23 参考文献： ................................................................................................................................................... 24

1 低温干馏技术介绍

煤的传统加工方法主要有高温焦化（或炼焦）和低温干馏。高温焦化主要生产炼铁用的焦炭，副产煤焦油/煤气。低温干馏主要生产半焦，副产煤焦油/煤气。二者区别是温度不同，高温焦化温度达到900-1100℃，低温干馏一般在400-600℃。另外区别是低温干馏主要为了取得更多的煤焦油，适合于褐煤和烟煤等含挥发份高的煤种，而高温炼焦或焦化是为了取得尽可能多的炼铁用焦炭，适用于热值高挥发分少硫含量低的优质煤。

1.1 低温干馏炉型分类[1]

1. 沸腾床干馏炉。

粉煤沸腾床干馏法是将粒度小于6mm的预先干燥的粉煤连续加入沸腾床，炉子用燃料气和空气燃烧加热，炉内形成沸腾的焦粉床层，煤粉在炉中干馏。焦粉经过一个满流管排出。在气体冷却系统中分出焦油、中油以及燃烧烟气稀释的干馏煤气。

2. 气流内热式炉。

气流内热式炉用于褐煤块或型煤低温干馏，鲁奇三段炉属于这种炉型。 3. 立式炉干馏生产城市煤气。

利用外热立式炉进行煤干馏，产生煤气热值较高，可供城市煤气之用。

鞍山焦化耐火材料设计院开发的JLW/JLK/JLH-D型立式炉，用于生产中小型煤气厂。大连煤气公司引进了考伯斯（Koppers）立式炉，用抚顺弱粘结性煤生产城市煤气。

4. 固体热载体干馏工艺。

固体热载体快速热解煤干馏技术是国际上比较成熟的干馏工艺, 采用固体热载体快速热解最先用于生产城市煤气和半焦, 后来又用于热解原油生产乙烯，该工艺还可以低温干馏油页岩。

该工艺主要是将预热过的煤(100～120℃)和800℃的热载体半焦进行混合, 半焦是干燥煤量的2～6倍。混合后加热至500～700℃送入反应器中进行热解, 热解产物经除尘器去冷却回收系统得焦油、煤气。半焦部分排出,部分去提升管内进行部分燃烧, 继续

作为热载体进行原料煤热解。大连理工大学煤化所开发的热解技术, 1991年5月用实验装置以神府矿区大柳塔矿原煤为原料进行了实验, 取得了较为理想的效果。褐煤和长焰煤由于挥发分含量较高且析出温度较低又无粘结性故是固体热载体快速热解煤干馏技术流化床干馏的良好原料。大连理工大学新法干馏实验工艺流程由备煤、煤干燥、煤干馏、流化提升加热粉焦、煤焦混合、流化燃烧和煤气冷却、输送和净化等部分组成，简化流程见下图-1。

图-1 大连理工大学新法干馏实验工艺流程

原料煤粉碎到小于6 mm，送入原煤贮槽1.湿煤由给料机送入干燥提升管2.干燥提升管下部有沸腾段;热烟气由下部进入，湿煤被550℃左右的烟气提升并加热干燥.干煤与烟气在旋风分离器分离，干煤入干煤贮槽3; 200℃左右的烟气除尘后经引风机17排入大气.干煤自干煤贮槽经给料机去混合器4.来自热半焦贮槽7的800℃热焦粉在混合器与干煤相混合.混合后物料温度为550-650℃;然后进入反应器5，完成煤的快速热解反应，析出干馏气态产物。

煤或半焦粉在流化燃烧炉8燃烧生成800-900℃的含氧烟气，在加热提升管下部与来自反应器的600℃半焦产生部分燃烧并被加热提升到热半焦贮槽7;焦粉被加热到800- 850℃，作为热载体循环使用.由热半焦贮槽出来的热烟气去干燥提升管2，温度为550℃

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左右，与湿煤在干燥提升管脉冲沸腾中完成干燥过程，使干煤水分小于5%，温度为120℃左右.烟气温度降至200℃左右。

反应器下部由产品半焦管导出部分焦粉经过冷却，作为半焦产品出厂.来自反应器的干馏产物—粗煤气经过热旋风除尘去洗气管10,喷洒80℃的水冷却和洗涤.降温后的煤气和洗涤水于气液分离器11分离.液体水和重焦油去焦渣分离槽12。于焦渣分离槽进行油水分离.来自气液分离器的煤气经间冷器13间接水冷却，分出轻焦油.煤气经煤气鼓风机18加压，经机除焦油器14去脱硫箱15.采用干法脱硫，脱硫后的煤气送去煤气柜

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褐煤和长焰煤由于挥发分含量较高且析出温度较低又无粘结性故是固体热载体快

速热解煤干馏技术流化床干馏的良好原料。

大连理工大学联合中国化工集团公司和陕煤集团正在建设单套60万吨/年的固体热载体快速热解流化床煤干馏技术工业示范厂，目前该示范厂进入详细设计阶段，预计明年年底可以开车，该示范厂试验完成后将作为一个完整的工厂保留继续运行下去。该技术主要目的有两个，第一是用于褐煤提质，第二是提炼煤焦油。褐煤水分高，热值低，经过提质后的半焦含水降低，同时褐煤含煤焦油高，可以通过低温干馏提炼出煤焦油等轻组分，提高褐煤热值又增产煤焦油。

另外还有鲁奇鲁尔煤气工艺（lurgi-Ruhrgas 简称LR）如图-2，托斯考(Toscoal)工艺如图-3， ETCH粉煤快速热解工艺等。

图-2鲁奇鲁尔煤气工艺

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