表2。1 中国煤热解技术发展
阶段 时间 成果
第一阶段 20世纪50-60年代 我国开始对煤热解技术进行研究和开发,成功研发出了流化床,快速热解技术,取得了一定的技术成果。
第二阶段 20世纪60年代中期到70年代末 大连工学院聂恒锐等人开发了辐射炉快速热解技术,于70年代末建立了工业示范厂,其热解产品质量比高温热解的产品质量好,获得了突破性发展。
第三阶段 20世纪80-90年代初期 煤热解技术的发展迅速,MRF热解工艺和固体热载体新法干馏技术相继出现,而后者因其流程简单,效率高,费用低等原因受到欢迎。
第四阶段 20世纪90年代中期 华东化工学院开发出固定床加氢热解技术,该反应简单高效,但是气化部分管道易被堵塞。
第五阶段 20世纪90年代末至今 我国煤热解技术愈加成熟,高效环保的多联产技术[39]得到蓬勃发展,诸如大连理工大学DG工艺[40],南锅炉厂热电煤气多联产工艺(BJY工艺)等[41]。
2。2。3 国内外热解技术介绍
(1) 气体热载体直立炉工艺
图2。1 气体热载体直立炉技术
气体热载体直立炉技术有内热式和外热式两种,但是后者由于热效率低下而被淘汰。内热式直立炉中最为经典的是三段式炉,如图2。1所示,煤粉与循环气逆向流通,煤粉依次经过干燥段、热解段与冷却段,分别进行干燥预热至150 oC,热解升温至500-850 oC和冷却降温至100-150 oC,并排出半焦。
(2) 固体半焦热载体为基础的干馏多联产工艺
图2。2 固体半焦热载体为基础的干馏多联产技术图
固体半焦热载体顾名思义就是用半焦作为传递热量的载体。原煤与800 oC的热半焦按一定比例混合,由于混合速度快,物料颗粒小,传热效率高,原煤发生快速热解。同时来自硫化燃烧炉中的高温含氧烟气与来自反应器的半焦进行部分燃烧,剩余半焦被送至热半焦槽升温成800-850 oC的热半焦,继续参加混合热解环节。而来自反应器中的荒煤气经洗气管、气液分离器、分离槽、制冷器等最终生成水,轻重焦油,煤气等物质,具体流程见图2。2。
(3)多段回转炉热解工艺
图2。3 MRF工艺流程图
多段回转炉热解(MRF)工艺流程如图2。3所示,原煤在干燥炉中被烟道气加热干燥脱去大部分水分,然后进入热解炉中间接加热至550-750 oC,热解产物由熄焦炉和分离器分离,形成的煤气、焦油、半焦可供生活,工业使用。再者,该技术使用少量酚水与净水结合来熄灭半焦,使得原本耗资巨大的污水处理系统大为简化,并充分利用烟道气,对保护生态环境起到一定作用。
(4) 以流化床热解为基础的热电气多联产工艺
图2。4 循环流化床多联产工艺流程图
循环流化床多联产工艺包括发电机、供热汽轮机、循环流化床锅炉和气化炉,实现电、热、焦油和气的联合生产。 该工艺使用循环流化床锅炉所形成的高温灰促进气化炉中煤热解,同时将气化炉生成的半焦用于循环流化床,形成一体化的结构,节约了大量原煤,降低了能耗。其中,浙江大学的流化床联产热解技术较为出名,如图2。4所示。论文网