褐煤低温干馏(热解)加工的生产工艺介绍.doc

一、褐煤低温干馏（热解）加工的生产工艺介绍3.1低温煤干馏（热解）加工的主要工艺煤热解工艺按照不同的工艺特征有多种分类方法。按气氛分为惰性气氛热解(不加催化剂)，加氢热解和催化加氢热解。按热解温度分为低温热解即温和热解(500～650℃)、中温热解(650～800℃)、高温热解(900一l000℃)和超高温热解(1200℃)。按加热速度分为慢速(3～5℃／min)、中速(5～100℃／s)、快速(500～105℃／s)热解和闪裂僻 ( 表3—1 目标产品与相应的工艺条件 上表列出了目标产品与一般所相应采用的热解温度、加热速度、加热方式和挥发物的导出及冷却速率等工艺条件。到目前为止，国内外研究开发出了多种各具特色的煤热解工艺方法，有的处于试验室研究阶段，有的进入中试实验阶段，也有的达到了工业化生产阶段如鲁奇～鲁尔煤气公司法、COED法、Toscoal法等。下面将其中的典型热解方法加以介绍。3.1.1国外低温煤干馏的加工工艺(一)鲁奇～鲁尔煤气公司法(Lurgi Ruhrgas)1．工艺简介该法是由LurgiGmbH公司(联邦德国)和Ruhrgas AG公司(美国)开发研究的。其工艺流程为粒度小于5mm的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。产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统，循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热，并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的煤气、半焦以及煤基原油，后者是焦油产品经过加氢制得。2．开发应用状况此工艺过程在日处理能力12t煤的装置上已经掌握，并建立了日处理250t煤的试验装置以及日处理800t煤的工业装置。(二)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。平均粒度为0.2mm的原料，顺序通过四个串联的反应器，其中第一级反应器起煤的干燥和预热的作用，在最后一级反应器中，用水蒸气和氧的混合物对中间反应器中产生的半焦进行部分气化。气化产生的煤气作为热解反应器和干燥器的热载体和流化介质。借助于固相和气相逆流流动，使反应区根据煤脱气程度的要求提高温度，有力地控制热解过程的进行。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)加氢制得的。2．开发应用状况该工艺已有日处理能力36t煤的中间装置，并附有油加工设备。(三)CSIRO工艺1．工艺简介澳大利亚的CSIRO于20世纪70年代中期开始研究用快速热解煤的方法以获取液体燃料，先后建立了lg／h，100g／h，20kg／h三种不同规模的试验装置，对多种烟煤、次烟煤、褐煤进行了热解试验。该工艺采用氮气流化的沙子床为反应器，将细粉碎的煤粒（0.2mm）用氮气喷入反应器的沙子床中，加热速度约为104℃／s，热解反应的主要过程约在ls内完成。另外对热解焦油也进行了结构分析，并用几种不同类型的反应器进行了焦油加氢处理的研究。2．开发应用状况近期在试验室开发具有最大液体产率的工艺方法，并建成23kg／h处理煤、用空气或本工艺的循环气作为流化介质进行干馏的中试厂。（四）Garrentt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的。粉碎至0.1mm的煤粉，在常压气流床反应器中进行热解。该工艺是为生产液体和气体燃料以及适于作动力锅炉的燃料设计的，其依据是短停留时间快速干馏能获得较高的焦油产率。热载体是用经空气加热的自产循环半焦。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的煤气，经分离出热解半焦和液体产品之后返回到循环系统中。液体产品加氢制成煤基原油。此外还得到半焦和发热量22～24MJ/m3的中热值煤气。2、开发应用状况此工艺已建成日处理3.6t煤的中间装置并在宽范围条件下进行条件实验。（五）Toscoal法1、工艺介绍Toscoal方法是美国油页岩公司（Oil shale corp）和Rocky Flasts研究中心开发的。预先制备并预热的煤送入回转炉中，在此与赤热的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，用一部分自产干馏煤气燃烧的热量直接加热，然后作为循环固体热载体再回到回转炉中。加热瓷球之后的废气用于煤的预热。工艺的产品为半焦、油和热值为22MJ/m3的煤气。2、开发应用情况此工艺已在1976年建成的日处理2