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煤热解技术

来源：洁净煤技术

行业视野: 煤化工
类别; 89个
关键词; 79位
专家; 24篇
论文; 17115IP
点击量; 6638次
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热解焦化过程烟气末端净化关键技术与应用进展

作者(Author)：李运甲, 李长明, 刘周恩, 高士秋, 许光文, 余剑

摘要：热解焦化行业烟气温度低、水汽含量高、且夹带焦油和炭黑等复杂物质，导致电力行业传统烟气净化技术难以适用于该领域。为了给热解焦化过程末端烟气治理升级改造提供思路与参考依据，笔者总结了该领域具有前景的末端烟气净化技术应用进展，指出干法脱硫-布袋除尘-低温脱硝技术和活性焦脱硫脱硝一体化技术是目前比较成熟的焦化烟气净化技术；催化陶瓷纤维滤管一体化技术虽然在国外玻璃等行业应用比较成功，但在国内焦化烟气领域应用时间不长，应注意潜在的技术风险；氧化-湿法吸收技术由于产生二次污染等问题制约了规模化推广。通过剖析应用过程存在的问题，提出相应的解决方案，明确各工艺未来的研究方向及升级路线，指出干法脱硫-布袋除尘-低温脱硝技术研究应集中于脱硫灰的处理、失效催化剂的回收再利用和工艺深度优化；活性焦脱硫脱硝一体化技术研究应关注多循环周期中活性焦的特性演变、再生过程碳损耗控制及废焦粉的回收利用；催化陶瓷纤维滤管技术研究应解决潜在的氨逃逸、催化剂失活、焦油糊管等问题。最后，结合热解焦化烟气特征，指出热解焦化末端烟气净化的关键在于低温脱硝技术与其他污染物控制技术的匹配与整合，同时明确了未来热解焦化烟气净化技术将向设备一体化、维护简单化与运行低成本化的方向发展。

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洁净煤技术

2020年第01期

729

365
高碱低阶煤热解及热解半焦研究进展

作者(Author)：解强, 梁鼎成, 刘金昌

摘要：我国碱金属、碱土金属（AAEM）含量高的低阶煤储量丰富。高碱含量造成锅炉受热面结渣沾污及气化炉结块腐蚀等难题，低阶煤内水高、氧含量高、挥发分高、发热量低以及易氧化自燃等特性为其储、运、用带来极大的难题。热解可生产优质燃料和高附加值化工原料，也是燃烧、气化、直接液化等过程的起始阶段和/或伴随反应，煤在热解阶段发生的反应、经历的变化，对煤转化利用的效率和清洁程度起重要、甚至决定性作用。笔者对煤热解与热解半焦研究及进展进行综述性评价，着重探讨煤中AAEM对热解过程及半焦的影响。结果表明，热解研究装置模拟的工况与现代煤化工过程中煤热解所处环境相差甚远，半焦样的代表性不强使热解研究成果的指导意义不大；对煤中不同赋存形态AAEM的分离方法有待完善，还需筛选、尝试新的萃取试剂；基本掌握了煤热解过程中AAEM的变迁行为，但尚缺乏控制煤中AAEM危害的有效方法。高碱低阶煤的安全高效洁净转化利用技术仍待突破。

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洁净煤技术

2020年第01期

687

420
煤原位热解研究进展

作者(Author)：张屿, 马明明, 孙鸣, 马晓迅

摘要：煤热解是煤炭热转化利用中最初和必经的阶段，煤受热分解会产生煤气、焦油及半焦产品等，是目前我国化工原料和能源燃料的重要来源。由于一次热解是煤热解过程的重要步骤之一，大部分的煤热解产物都直接或间接地来源于一次热解，而一次热解产物的产率和性质直接影响到二次热解对目的产物的定向调控，故二次调控对提高煤热解产物产率具有一定的局限性。笔者提出了煤原位热解的概念，以提高煤热解产物产率为目的，从直接影响煤一次热解的角度出发，对煤不同的预处理方法，包括热预处理、水热预处理、溶剂溶胀预处理、离子液体预处理以及溶胀同步负载金属离子预处理等方法进行论述，并讨论了温度、压力、热解气氛、停留时间、粒径等工艺参数条件对煤原位热解的影响，最后对未来煤热解工艺技术的发展趋势进行展望，在继续探索煤热解机理的基础上，研究不同煤预处理方式与不同工艺参数条件的优势结合，同时发展对应的煤热解工艺技术，努力提高煤原位热解的产物收率，减少环境污染。

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洁净煤技术

2019年第06期

802

339
褐煤低温热解分级利用现状分析及展望

作者(Author)：丁肖肖, 李洪娟, 王亚涛

摘要：我国“富煤，贫油，少气”的能源现状，决定了很长时间我国仍将以煤炭为主。其中中低阶煤占目前煤炭总探明储量的50%以上，为高效利用褐煤等中低阶煤炭资源，笔者对我国褐煤资源的分布特点、物理特性及其干燥脱水、压缩成型和低温热解加工利用现状进行了分析，重点综述了褐煤低温热解技术研究现状，对目前广泛应用的固体热载体热解技术、气体热载体和气-固热载体进行了总结，并从反应器类型、热载体类型、适用范围、进料粒度、目标产品、工业化程度等方面对热解工艺进行了对比，指出了现阶段褐煤分级利用过程中存在的产品附加值不高、焦油收率低、余热回收和粉尘处理等关键技术问题，并对未来褐煤热解分级炼制工艺进行了展望，提出了通过提高焦油等热解产物的附加值来延伸产品链、开发与其他物质的共热解工艺、完善现有反应器并开发新的热解反应器、通过工艺调整提高褐煤中氧等元素利用率及大型化发展的必要性。指出未来褐煤等中低阶煤综合利用的建议，将褐煤热解提质技术与现有的煤气化、液化、MTO、MTP等煤化工技术集成，并通过设置适宜的产品目标和设计合理的工艺路线，得到多种高附加值清洁燃料、化工原料以及热能、电力等产品，有效延长褐煤产业链，实现低阶煤分级分质利用，促进我国煤炭转化产业结构调整和优化升级。

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洁净煤技术

2019年第05期

534

246
长焰煤热碎半焦的成型-干燥特性研究

作者(Author)：曲洋

摘要：低阶煤热解后易碎裂及粉化，导致大量热碎半焦的生成，其运输半径短、易形成扬尘并伴有自燃，热碎焦难利用已成为制约热解技术发展的瓶颈之一。对热碎半焦进行成型充分利用热碎焦的天然梯级粒度分布，解决了产品输配难的问题，同时作为洁净煤产品可广泛应用于目前农村地区的散煤替代，是最经济有效的解决途径。以长焰煤热碎半焦为对象，定量研究了长焰煤热碎半焦的成型-干燥特性。选择水溶性黏结剂腐植酸钠和具有较好热态强度及稳定性的无机黏结剂膨润土作为复合黏结剂，通过成型压力机测试了不同黏结剂配方下的型煤冷压强度，采用鼓风干燥法明确了最优干燥制度，最后进行了50 kg成型中试验证。结果表明:腐植酸钠与膨润土复配的黏结剂成型效果优于单种配方，最佳成型配比为腐植酸钠6%、膨润土5%，相应的成型水分为28%、成型压力为20 MPa、粒度上限3 mm的煤粉中低于1 mm比例为65%;型煤采用3个温度区间的干燥制度，避免了干燥温度跃升过快造成的型煤内外变形速率大和裂纹多、机械强度降低等问题，最优干燥制度条件为:起始温度60 ℃下05 h、过渡温度100 ℃下1 h、最终温度130 ℃下15 h。采用最佳的成型和干燥条件进行中试验证，获得的热碎半焦型煤挥发分为1055%(≤12%)，发热量为2897 MJ/kg(≥24 MJ/kg)，硫分为033%(≤05%)，冷压强度为459 N(≥400 N)，灰分为1169%(≤25%)，各项指标均优于GB 34170—2017《商品煤质量民用型煤》和DB 11/097—2014《低硫煤及制品》，论证了该工艺方法的可行性。

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洁净煤技术

2019年第04期

653

285
中低温热解煤气热量清洁利用技术途径分析与策略建议

作者(Author)：王岩, 白效言, 袁殷

摘要：高温含焦油热解煤气携带大量显热与潜热,该部分热量高效回收利用对于整个工艺系统能效提升至关重要。为促进中低温热解过程余热资源高效回收利用,分析了激冷工艺、废热锅炉余热利用等中低温热解煤气冷却与余热利用方式的主要技术特点及不足;阐述了初冷器上段余热回收、循环氨水余热回收、上升管余热回收等高温热解煤气热量利用技术现状与特点。分析了含焦油高温热解煤气冷凝过程中焦油黏附问题、低温低压煤气热量捕捉与高效利用等中低温热解煤气热量回收利用过程中的主要技术难点。基于该技术难点及前期相变换热技术研究积累,以含焦油热解煤气冷凝-传热特性为科学基础,提出了热解煤气分级冷凝与相变换热相耦合的能量梯级回收利用一体化技术。即以焦油蒸汽不同组分露点差异与析出特性为基础,形成基于温度梯度的热解煤气分级冷凝工艺技术,逐级回收热解煤气所含热量,并实现不同馏程焦油产物在线分质回收;同时耦合复合相变换热技术,换热介质与热解煤气分级逆流换热,针对性回收热解煤气显热及低品位热解煤气潜热,实现含油热解煤气分级冷凝与热量梯级回收利用一体化,从而达到热解系统热效率与产品品质提升的双重效果。以100万t/a流化床热解工艺为例,提出了中低温热解煤气热量回收技术路线并进行了热量衡算。结果表明:该技术路线中低温热解煤气热量利用率可达到81．17%,初步显示了其可行性。高效回收利用热解过程中的余热资源将是资源节约、环境友好热解产业发展的主要方向和潜力所在。

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洁净煤技术

2019年第04期

753

246
白石湖煤不同密度级组分热解特性

作者(Author)：朱川, 武琳琳

摘要：高碱煤直接燃烧/气化过程呈现严重的沾污和结渣等问题限制了新疆地区高碱煤大规模利用。煤热解分质利用技术不具备发生沾污和结渣的高温与氧化气氛，应用前景广阔。如何提高热解油气的收率和品质是高碱煤分质利用研究的重要方向，通过分选可实现高油产率组分富集的同时降低钠钙等碱和碱土金属的不利影响。笔者通过有机重液对富镜质组白石湖煤进行浮沉-离心分离，采用傅里叶红外光谱对不同密度级组分表面官能团进行表征，利用热重分析仪和格金低温干馏试验装置研究了热解特征参数和动力学参数变化规律和热解产物分布规律。结果表明，白石湖煤不同密度级组分氢含量与H/C原子比均先降低后增加，氧含量和O/C原子比逐渐增加。-OH官能团主要为羧酸官能团和酚羟基，在中密度级相对富集。随密度级增加，最大质量变化速率和失重率均逐渐降低，活化能和指前因子均呈先降低后升高趋势;焦油产率先降低后升高:BS<1.3焦油产率高达25.25%，BS>1.6焦油产率与BS1.3-1.4相当，约为15%。黏土矿物结晶水析出导致BS>1.6具有最高的水产率。

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洁净煤技术

2019年第03期

658

184
钙及其赋存形态对煤热解过程中氮转化的影响

作者(Author)：潘凤萍, 罗嘉, 张煜枫, 肖黎, 黄卫剑, 徐义书

摘要：燃煤NOx生成与煤中含氮物质的种类及其在热解、燃烧中的转化特性密切相关。利用酸洗—物理混合/溶液浸渍添加方法制备获得含不同赋存形态Ca的煤粉，在水平管式炉上研究了不同赋存形态Ca对煤热解过程中氮转化特性的影响。结果表明，无机形式存在的Ca会使热解后的焦氮含量升高，而有机形式存在的Ca倾向于降低热解后的焦氮含量。添加以Ca(OH)2为模型物质的无机含钙矿物会抑制煤热解过程中NH3的生成。添加以醋酸钙为模型物质的外在或内在有机含钙矿物后，NH3均降低而HCN生成量升高，表明有机含钙矿物会促进煤中氮向HCN的转化。与以外在矿物形式添加的醋酸钙相比，以内在矿物形式添加的醋酸钙对热解中氮转化行为的影响较小。

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洁净煤技术

2019年第01期

620

287

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