粉煤熱解

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)從事粉煤熱解研究的開發(fā)單位開展了不同規(guī)模、多種爐形的試驗(yàn)研究，但尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，其面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)難題為熱解油、氣、塵的在線分離。要在粉煤中低溫?zé)峤饧夹g(shù)取得突破，可重點(diǎn)攻關(guān)氣固分離瓶頸，實(shí)現(xiàn)過(guò)程精密控制，完成熱解由粗放生產(chǎn)向現(xiàn)代煤化工的轉(zhuǎn)變。

開發(fā)了一系列新型、有效的粉煤低溫?zé)峤饧夹g(shù)。譬如建成的60萬(wàn)噸/年粉煤固體熱載體快速熱解工業(yè)化裝置，目前正在進(jìn)行試生產(chǎn)；利用自主研發(fā)的煤焦油全餾分加氫（FTH）技術(shù)，建成的12萬(wàn)噸/年低溫煤焦油全餾分加氫工業(yè)化裝置運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)負(fù)荷超過(guò)95%，C3以上液體產(chǎn)品收率達(dá)到98.3%，能源轉(zhuǎn)化效率達(dá)92.71%。

以下因素會(huì)對(duì)粉煤成型過(guò)程產(chǎn)生重要影響：

（一）煤料的成型特性

煤料的成型特性是影響粉煤成型過(guò)程的為關(guān)鍵的內(nèi)在因素，尤其是煤料的彈性與塑性的影響更為突出。煤料的塑性越高，其粉煤的成型特性就越好。 泥炭、褐煤等年輕煤種均富含塑性高的瀝青質(zhì)和腐植酸物質(zhì)，因而其成型性好，礦粉粘合劑 鋼渣粉粘合劑，成型效果理想，甚至可以采用無(wú)粘結(jié)劑成型。隨著煤化度的提高，礦粉粘合劑，煤的塑性迅速下降， 其成型特性逐漸變差。對(duì)煤化度較高的煤，一般需添加粘結(jié)劑以增加煤料的塑性方可成型。

（二）成型壓力

當(dāng)成型壓力小于壓潰力時(shí)，型煤的機(jī)械強(qiáng)度隨成型壓力的增大而提高。煤種不同，其壓潰力也有所差別。佳成型壓力與煤料種類、物料水分和粒度組成以及粘結(jié)劑種類和數(shù)量等因素有密切的關(guān)系。

（三）物料水分

物料中的水分在成型過(guò)程中的作用主要有：

（1）適量水分的存在可以起潤(rùn)滑劑作用，降低成型系統(tǒng)的內(nèi)摩擦力，提高型煤的機(jī)械強(qiáng)度。若水分過(guò)多，粒子表面水層變厚，則會(huì)影響粒子相互之間的充分密集，反而會(huì)降低型煤的機(jī)械強(qiáng)度。此外，水分過(guò)多還會(huì)在型煤干燥時(shí)易產(chǎn)生裂紋，因而使型煤容易發(fā)生碎裂；

（2）如果采用親水性粘結(jié)劑成型，適量水分會(huì)預(yù)先潤(rùn)濕粒子表面，從而有利于粒子間相互粘結(jié)。如果水分過(guò)多，反而會(huì)使粘結(jié)劑的效果變差。比較適宜的成型水分一般為10%~15%；

（3）如果采用疏水性粘結(jié)劑成型，則水分會(huì)降低粘結(jié)劑的效果，故此時(shí)一般控制物料的水分在4%以下。

總之，物料水分應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握，將其控制在一個(gè)佳范圍內(nèi)。

（四）物料粒度及粒度組成

確定物料粒度及粒度組成時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：

（1）保證物料粒子在型塊內(nèi)的排列為緊密，以提高型煤的機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)踐證明，較小的物料粒度有利于粒子的緊密排列；

（2）采用粘結(jié)劑成型工藝時(shí)，佳粒度組成應(yīng)使物料的總比表面小和粒子間的總空隙也小，礦粉粘合劑 鐵精粉粘合劑，以減少粘結(jié)劑用量，從而降低型煤的生產(chǎn)成本。

 

低階煤清潔轉(zhuǎn)化是方向

從煤炭結(jié)構(gòu)分析，低階煤占我國(guó)煤炭探明儲(chǔ)量的55%以上。以中低溫?zé)峤鉃榈姆仲|(zhì)利用已成為低階煤清潔有效轉(zhuǎn)化的佳途徑。首批重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃在煤炭利用領(lǐng)域僅設(shè)置一個(gè)專項(xiàng)，即“煤炭清潔有效利用和新型節(jié)能技術(shù)”。研發(fā)出了一些列煤炭、炭粉、型煤粘結(jié)劑。

近年來(lái)，陜煤化集團(tuán)低階煤熱解技術(shù)開發(fā)取得階段性成果。其中低階粉煤氣固熱載體雙循環(huán)快速熱解技術(shù)（SM-SP）以粉煤為原料進(jìn)行低溫快速熱解，用于生產(chǎn)清潔半焦、焦油和煤氣等產(chǎn)品，焦油收率可達(dá)17.11%（同基準(zhǔn)葛金焦油收率的150%以上），能源轉(zhuǎn)換效率80.97%。今年8月，2萬(wàn)噸/年低階粉煤氣固熱載體雙循環(huán)快速熱解技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目經(jīng)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定，達(dá)到國(guó)際水平，以該技術(shù)為的百萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)項(xiàng)目正在籌備。

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