褐煤固体热载体法快速热解技术简介
褐煤热解（干馏）是指在隔绝空气(或在非氧化气氛)条件下将褐煤加热，最终得到焦油、煤气和半焦的加工方法。
褐煤热解始于20世纪初，其目的是制取石蜡油和固体无烟燃料，随后发展了以制取发动机液体燃料为目的的工艺，如鲁奇二段炉、三段炉。20世纪50年代，随着世界范围石油、天然气的开发与应用，煤的热解加工发展速度减慢甚至停顿。但在一些褐煤资源丰富的国家，没有间断对褐煤热解的研究与开发。20世纪70年代开始，为了由褐煤和低阶煤制取较高产率的液体产品和芳烃化合物，人们对褐煤热解工艺的研究开发重新重视，一些新工艺接续开发出来。这些新工艺的目标是提高煤的液体产率，普遍使用的方法是加快热解反应的速度或在临氢的条件下进行热解反应，同时新工艺注意提高煤的利用率、提高过程的热效率及注重环境保护等。
褐煤热解工艺按照加热终温、加热速度、加热方式、热载体类型、气氛、压力等工艺条件分为不同类型。
国内外典型的褐煤热解工艺包括：外热立式炉工艺、内热立式炉工艺、美国的Toscoa1工艺、ENCOAL工艺、日本的煤快速热解工艺、德国的LR工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、前苏联3TX（ETCh）—175工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏工艺及其他工艺。
褐煤固体热载体新法干馏工艺（技术）由中国大连理工大学开发，也称褐煤固体热载体法快速热解技术。以下从发展历程、过程原理与产品方案、工艺特点等方面简要介绍。2．2 过程原理与产品方案
褐煤固体热载体法快速热解技术是将褐煤通过与热的载体（热半焦）快速混合加热使褐煤热解（干馏）得到轻质油品、煤气和半焦的技术。
固体热载体法快速热解属于煤的低温干馏过程。煤低温干馏过程仅是一个热加工过程，常压生产即可制得煤气、焦油和半焦，实现了煤的部分气化和液化，所以也称为煤的温和气化或煤的轻度气化过程。与煤的直接液化、间接液化相比，过程相对简单，投资少。
固体热载体法快速热解技术使用粉粒状原料（小于6mm），不怕煤热粉化，尤其适合于褐煤。同时，与其它低温干馏方法相比，固体热载体法快速热解技术多产油品，生产的低温煤焦油质量好，焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质，可加工得化学品和燃料油。
褐煤含水多，热值低，应用受到很大限制。但褐煤挥发分高，是热解（干馏）技术处理的理想原料。褐煤固体热载体法快速热解得到优质低温煤焦油的同时，还得到半焦和煤气。半焦热值高于原煤（根据煤种不同一般高20%～50%）。半焦反应活性好。原料煤的灰分不同，得到的半焦灰分也不同。灰分低的半焦可用作高炉喷吹料、烧结粉焦和铁合金用焦粉，也可以加工成洁净的无烟燃料等；灰分高的半焦可用作合成气原料，也可以燃烧发电。固体热载体法快速热解可燃气为中热值煤气，可用作城市煤气、工业燃料或发电，也可以用作工业原料，例如转化制氢。根据不同目标煤固体热载体法快速热解技术可以与其他工艺组成多联产，如固体热载体法快速热解可作为联合循环发电的组成部分，半焦可作为气化原料或锅炉燃料，煤气可用于提高燃气轮机入口温度，提高发电效率，这样既高效洁净发电，又产低温焦油；固体热载体法干馏半焦用作电厂燃料，实现动力煤先提油再发电的目标；固体热载体法干馏半焦气化制合成气，进一步合成化工产品（甲醇、二甲醚、合成油等）；固体热载体法快速热解可以与煤焦油加氢组合为成套技术，生产石脑油、柴油和燃料油，固体热载体法快速热解得到的煤气转化制氢，所得氢气用作煤焦油加氢；固体热载体法快速热解还可以与煤提质结合，除了半焦作为提质煤（或其中一部分）外，煤气也可用于煤提质热源。煤热解组合工艺及主要目标产品见图2.1。
图2.1 煤热解组合工艺及主要目标产品
2．3 工艺特点
大连理工大学煤新法干馏技术有如下特点：
（1）油收率高。油收率达到铝甑干馏含油率值的75%～85%；
（2）原料利用率高，可达100%。理论上，煤都可以处理成小于6mm的粉粒原料;
（3）可有效处理易热粉碎原料煤，尤其适合于褐煤；
（4）可与多个过程实现联产。可以与煤发电配套（循环流化床锅炉和煤粉炉均可），可以与煤焦油加氢配套，也可以与煤提质配套等；
（5）单套装置处理原料能力大（3000～5000吨/日）；
（6）产品(油)质量好，凝固点低、粘度低；
（7）产品燃气热值高，热值为15～18MJ/m3；
（8）生产过程耗水量少；
（9）废水量少，SO2和NO x排放量少；
（10）生产装置热效率较高，能耗较低；
（11）常压生产，不需纯氧；
（12）开停灵活，操作弹性大，控制相对容易。
3 规模与工艺流程
3．1 示范工程规模
示范工程规模的确定主要是考虑该技术推广时示范工程能够起到示范作用，同时要有一定的经济效益。褐煤固体热载体法快速热解技术单套装置的经济规模为年加工褐煤150～200万吨，如果规模较小（例如，年加工15～20万吨褐煤，投资4000～5000万元），难于起到示范作用。该技术示范工程的规模确定为年加工褐煤85万吨是比较合适的。年处理85万吨褐煤固体热载体快速热解技术示范工程中热解工艺过程处理褐煤为60万吨，与工业试验比较，放大12倍风险不大，在此基础上完全可以设计年加工褐煤150～200万吨褐煤固体热载体法快速热解技术单套装置（经济规模）。年加工褐煤85万吨示范工程还有一定的经济效益，有利于其较长时间发挥其示范作用，财务评价见下一章。
3．2 工艺流程
褐煤固体热载体法快速热解技术是一个以褐煤半焦作干馏热载体为基本特点的系统。核心部分是固体热载体循环系统，其中包括：加热提升管（用于提升和再次燃烧加热循环的颗粒固体热载体）、热载体收集槽（将热的固体热载体从燃烧烟气中离出来，并贮存待用）、混合器（将原料煤与热载体迅速混合，引发干馏）和热解反应器（为混合后物料提供充分停留时间，使热解反应进行完全）。
下面以褐煤固体热载体法快速热解生产低温煤焦油、半焦提质煤和煤气为例介绍褐煤固体热载体法快速热解技术生产工艺流程。这里的半焦提质煤是指褐煤固体热载体法快速热解过程中褐煤与热半焦混合得到提质煤与半焦的混合物。煤热解部分工艺流程见附图。
生产工艺包括褐煤热解和煤焦油回收及煤气净化两部分：
热解（干馏）部分包括备煤、干燥提升、热解混合、热烟气循环、烟气除尘和褐煤提质各系统；煤焦油回收及煤气净化部分包括急冷与气液分离、冷凝鼓风、硫酸铵、脱硫、粗苯回收、脱酚及废水处理各系统。
主要的生产工艺流程按系统分述如下：
3.2．1 热解（干馏）部分
（1）备煤系统
原料煤用皮带送往破碎机，原料中<50㎜的煤料经筛分直接由皮带机送粉碎机，>50㎜的煤料经破碎机破碎至<50㎜，由皮带机输送经筛分，<6㎜的煤料由皮带机送入原料煤贮槽。>6㎜的筛上物送入粉碎机进行粉碎到工艺要求煤料粒度（<6㎜），再由皮带机送入原
料煤贮槽。
（2）干燥提升系统
原料煤由原煤贮槽经螺旋给料机送入干燥提升管的底部，用热烟气进行干燥提升。热烟气来自干馏系统的热烟气下降管（Ⅱ）。
干燥提升管的下部设有沸腾段，较大的煤粒在此得到充分干燥。经过干燥，煤中的水分可由30％左右降低到5％以下，煤料温度约80℃，由二级旋风分离器分离（其中第二级采用环流式旋风除尘器）收集，干煤入干煤贮槽。
（3）热解混合系统
来自干煤贮槽的约80℃干煤和来自热半焦贮槽的750℃热半焦，分别由给料机和滑阀控制，按1：3-1：5的比例在混合器中快速均匀混合后入反应器。
在反应器中，煤在约520℃条件下快速热解，气体产物即荒煤气从反应器上侧部引出，经过二级旋风分离器除尘分出半焦细粉，进入焦油回收系统。
荒煤气在高温条件下高效除尘是关键，它关系到油品的质量。本工艺采用二级环流式旋风除尘器。环流式旋风除尘器是一种高效除尘器，单级环流式旋风除尘器效率在96%以上。经过二级环流式旋风除尘器，低温煤焦油的含尘量小于0.1%。
褐煤热解后成为半焦，与热载体一起进入加热提升管底部作为循环半焦。循环半焦被来自热烟气循环系统的热烟气（含一定浓度的氧）加热提升。在加热提升过程中，半焦部分燃烧，温度由520℃上升至750℃，入热载体贮槽。
热烟气由热载体贮槽顶部引出，进入热烟气旋风分离器（Ⅱ）。经热烟气进入热烟气下降管（Ⅱ），进入干燥提升管的底部，用以干燥提升原料煤。
（4）热烟气循环系统
热烟气循环系统主要包括循环烟气鼓风机和热烟气发生炉。
热烟气发生炉在开工阶段可以用煤作燃料产生热烟气烘炉，正常生产时可用气体燃料燃烧产生热烟气。以煤热解得到的部分煤气为原料，通入空气燃烧，混入烟气，并控制热烟气中氧含量。热烟气经热烟气下降管(Ⅰ)入热解系统（加热提升管底部）。
（5）烟气除尘系统
从干燥提升管顶部出来的干煤和热烟气，经二级旋风分离器分离出干煤后，热烟气再经环流式旋风除尘器（第3级）除尘，一部分经烟气鼓风机送入热烟气发生炉，另一部分烟气经引风机烟囱排放，烟气中颗粒物小于250mg/m3，二氧化硫小于50ppm,氮氧化物小于30ppm。
（6）提质煤系统
由热载体贮槽排出约700℃的剩余半焦，进入提质煤缓冲槽（1），提质煤缓冲槽（1）同时接收来自热烟气旋风分离器的细焦粉。提质煤缓冲槽（1）排除的剩余半焦进入提质煤缓冲槽（2），再进入提质煤混合器，与原料褐煤混合，回收半焦热量，同时原料褐煤被干燥并失去部分水分，得到半焦提质煤。控制提质煤温度100℃以下。产品半焦提质煤用皮带送往提质煤产品储存系统。
3.2．2 焦油回收及煤气净化部分
（1）急冷与气液分离系统
来自干馏车间的490℃荒煤气进入急冷管及洗气管。煤气用表压为150～200kPa的循环氨水通过喷头强烈喷洒，被喷成细雾状的氨水与煤气充分接触，由于煤气温度高且远没有被水气所饱和，所以煤气放出大量的显热，氨水大量蒸发。在洗气管中煤气的的温度由490℃降至80～90℃，同时有50%～60%的焦油气冷凝下来。急冷洗气后的荒煤气进入气液分离器,在此煤气与焦油、氨水、焦油渣等分离。分离下来焦油、氨水和焦油渣一起进入机械化氨水澄清槽。经过澄清分成四层：从上到下依次为轻油层（最上层，密度约为0.94～0.98kg/L），
氨水层（密度约为1.01～1.02kg/L），焦油层（密度约为1.04～1.15kg/L），焦油渣层（最下层，密度约为1.25kg/L）。由机械化氨水澄清槽上部（两层）分出的轻油和氨水排入轻油水分离槽，轻油在轻油水分离槽上层，用泵打入轻油贮槽。轻油水分离槽下层为氨水，经澄清后大部分用循环氨水泵打入急冷管及洗气管喷洒以冷却洗涤荒煤气，这部分氨水称为循环氨水，少部分作为剩余氨水处理。机械化氨水澄清槽中的焦油则通过液面调节器流至焦油中间槽，经初步静置脱水后用泵送入焦油贮槽，得到焦油产品，脱出的水用泵送回机械化氨水澄清槽。沉淀下来的焦油渣（最下层）由刮板输送机连续刮至漏嘴处排出，作锅炉燃料。（2）冷凝鼓风系统
由气液分离器上部排出的粗煤气经横管初冷器，用循环水和低温水将煤气间接冷却至30℃～35℃，冷凝液在冷凝液槽沉降分离。焦油和部分氨水用泵送入机械化氨水澄清槽。经横管初冷器的煤气进入电捕焦油器，再次回收焦油后，由煤气鼓风机升压，送往湿法脱硫系统。
（3）湿法脱硫系统
湿法脱硫采用改良A.D.A法（或其它方法）。
煤气进入脱硫工段后首先进入脱硫塔下部，与塔顶喷洒的碱性脱硫液逆流接触。脱除硫化氢后的煤气从塔顶出来经液沫分离器分离液沫后送往硫铵工段。
吸收了硫化氢的脱硫液（富液）从塔底引出经液封槽流入循环槽。循环槽内的溶液经循环泵送经加热器加热（夏天则为冷却）后送入再生塔底部，同时由空气压缩机送来的压缩空气鼓入再生塔底部，富液中的还原态A.D.A，即可再生为氧化态。再生后的溶液（贫液）经液位调节器返回脱硫塔循环使用。
硫泡沫在再生塔塔顶生成，利用位差自流入硫泡沫槽，并进行机械搅拌。经澄清分层后，清液经放液器送往循环槽，泡沫硫放至真空过滤机进行过滤，成为硫膏。滤液经真空除沫器后返回循环槽。硫膏经漏嘴放入溶硫釜，用蒸汽间接加热，使硫熔融并与硫渣分离。熔融硫放入用蒸汽加套保温的分配器，由此以细流放至皮带输送机上，并用冷水喷洒冷却。于皮带输送机上经脱水干燥后的硫磺产品卸至贮槽。
（4）硫酸铵系统
本工艺煤气中氨的脱出（回收）采用喷淋式饱和器法生产硫酸铵。
喷淋式饱和器分为上段和下段，上段为吸收室，下段为洁净室。由湿法脱硫系统来的煤气经煤气预热器预热至60～70℃，煤气预热的目的是为了保持饱和器水平衡。
煤气预热后，进入喷淋式饱和器的上段，分成两股沿饱和器水平方向入环形室作环形流动，每股煤气均经过数个喷头用含游离酸3．5％～4％的循环母液喷洒，以吸收煤气中的氨，然后两股煤气汇成一股进人饱和器的后室，用来自小母液泵（也称二次喷洒泵）的母液进行二次喷洒，以进一步除去煤气中的氨。煤气再以切线方向进人饱和器内的除酸器，除去煤气中夹带的酸雾液滴，以上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷洗苯系统。
饱和器的上段与下段以降液管联通。喷洒吸收氨后的母液从降液管流到结晶室的底部，在此晶核通过饱和母液向上运动，不断地搅拌母液，使硫酸铵晶核长大，并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。含有小颗粒的母液上升至结晶室的上部，母液循环泵从结晶室上部将母液抽出，送往饱和器上段两组喷洒箱内进行循环喷洒，使母液在上段与下段之间不断循环。
饱和器的上段设满流管，保持液面并封住煤气，使煤气不能进入下段。满流管插入满流槽中也封住煤气，使煤气不能外逸。饱和器满流口溢出的母液流人满流槽内液封槽，再溢流到满流槽，然后用小母液泵送至饱和器的后室喷洒。冲洗和加酸时，母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送至饱和器。此外，母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液之用。
结晶槽的浆液排人到离心机，经分离的硫酸铵晶体由皮带输送机送至振动式流化床干燥机，并用被热风器加热的空气干燥，再经冷风冷却后进人硫酸铵贮斗。然后称量、包装送人成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫酸铵后的尾气经旋风分离器后由排风机排放至大气。
为了保证循环母液一定的酸度，连续从母液循环泵入口管或满流管处加入浓度为90％－93％的浓硫酸，维持正常母液酸度。
（5）粗苯回收系统
粗苯回收系统包括洗苯和脱苯两个子系统。
1）洗苯子系统
经煤气最终冷却及除萘后的煤气，依次进入串联的三个洗苯塔塔底，在洗苯塔内，与从塔顶喷洒的逆向流动的循环洗油充分接触后，从最后的3号洗苯塔顶部出来的煤气送干法脱硫系统。
贫油由贫油槽用贫油泵送往3号洗苯塔塔顶，依次经过各塔吸收了煤气中的粗苯后的富油从1号塔底经U形管排入接受槽，在此用富油泵送往脱苯子系统。脱苯后的贫油经冷却后再送回贫油槽循环使用。
在最后一个洗苯塔喷头上部设有捕雾层，以捕集被煤气带走的油滴，减少洗油损失。各洗苯塔底部均设洗油承受槽，用钢板与煤气部分隔开。由塔顶喷淋下来的洗油经U形管流入塔底承受槽。U形管起着油封作用，以防止煤气随洗油窜出。
2）脱苯子系统
由洗苯子系统来的富油先进入油气换热器，被从脱苯塔顶来的蒸气加热，然后进入贫富油换热器，被热贫油加热后再进入脱水塔，用油泵从脱水塔底部抽送到管式炉，加热到180～200℃的富油进入脱苯塔。热贫油从脱苯塔底部经贫富油换热器自流入脱苯塔下部的热贫油槽，然后用泵送到贫油冷却器，冷却到常温后送回洗苯塔循环使用。
从脱苯塔塔顶溢出的粗苯蒸气，进入油气换热器，部分水蒸气被冷凝下来，然后进入冷凝冷却器，粗苯和水从冷凝冷却器下部流入油水分离器进行分离。从油水分离器出来的粗苯进入回流槽，部分粗苯用回流泵送到脱苯塔顶部作为回流，其余粗苯从回流槽顶部流入粗苯中间槽，在送往成品贮槽。从脱水塔顶部出来的蒸气，其中含有约40%的萘和洗油，送入脱苯塔。
在脱苯塔中部引出侧线切取萘油，切出的萘油含萘50%以上，兑入焦油中。
脱苯用的过热蒸气全部经再生器入脱苯塔。再生器底部定期排渣使循环洗油得以再生。（6）干法脱硫系统
脱苯后的煤气，入脱硫塔再经干法脱硫，使煤气中H2S含量小于20mg/Nm3。
（7）废水处理系统
含酚废水采用焚烧方法处理，达到国家标准排放。
原料煤性质见表4.1，煤气组成及热值见表4.2，半焦提质煤中的半焦性质见表4.3，低温煤焦油性质见表4.4。
表4.1 霍林河褐煤性质
工业分析/％，水分（Mad）27.49 灰分（Ad）10.72
挥发分（Vdaf）56.15
元素分析/％，干基
Cd 69.19 Hd 5.04 Nd 1.56 St,d 0.21 O*d 13.28 低温干馏实验（20g铝甑法）/％，空气干燥基
焦油（Tar,ad）8.55 热解水4.51 半焦（RCad）51.55 煤气＋损失* 7.9 发热量，Qb,ad/MJ/kg 19.54
* 差值
表4.2霍林河褐煤热解煤气成分组成及热值（热解温度：520℃）
煤气成分及组成vol% 热值
MJ/m3
CH4CO H2CO2C2H4C2H6C3H6H2S
23.26 12.65 17.93 40.01 1.41 2.69 1.76 0.29 16.10
表4.3半焦提质煤中的半焦性质（热解温度：520℃）
工业分析，wt% 元素分析，wt%，ad 发热量Qnet,v,ad
Mad Aad Vad C H N St
1.49 14.64 11.03 75.88
2.28 1.50 0.19 2**5
表4.4 霍林河褐煤低温焦油性质
蒸馏馏程/%
初馏点99℃
230℃24
270℃37
300℃50
330℃66
元素分析/％，daf
C 74.02 H 8.23 N 1.75 S 0.22 O* 15.78 H/C原子比1.33 闪点/℃114 燃点/℃140 水分/% 3.56 灰分/% 0.04 酚含量/% 36.8 含蜡量/% 0.77
315℃前族分析/%
酸性分43.56 碱性分4.27 中性分3.34 不饱和烃11.61 芳香分27.02 饱和分* 10.21 *差值
①高效脱硫剂（湿法）1t 420000 42
②脱硫剂（干法）120t 2000 24
硫酸1700t 600 102
洗油750t 4300 322.5
2 （1）工业用水15×104t 1 15
（2）电力1740×104KWh 0.5 870
（3）蒸汽10×104t 75 750
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(>106℃／s)。 按加热方式分为外热式、内热式和内外并热式热解。 根据热载体的类型分为固体热载体、气体热载体和固一气热载体热解。 根据煤料在反应器内的密集程度分为密相床和稀相床两类。 依固体物料的运行状态分为固定床、流化床、气流床，滚动床。 依反应器内压强分为常压和加压两类。 而且煤热解工艺的选择取决于对目标产品的要求，并综合考虑煤质特点、设备制造、工艺控制技术水平以及最终的经济效益。慢速热解如煤的炼焦过程，其热解目的是获得最大产率的
固体产品――焦炭；而中速、快速和闪速热解包括加氢热解的主要目的是获得最大产率的挥发产品――焦油或煤气等化工原料，从而达到通过煤的热解将煤定向转化的目的。 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Lurgi GmbH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
100万吨兖矿褐煤热解提油提气技术方案建议 书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
100wt/a低阶煤分段热解提烃 生产优质油气及缚硫洁净炭 技术与工艺方案建议书 1 低阶煤中低温分段热解提取油气资源的背景和意义 我国能源资源结构特点是缺油少气富煤。截止2012年我国查明石油剩余技术可采储量仅为亿t，天然气万亿m3；而煤炭资源探明储量为万亿t，其中有75%以上是中低阶煤。 开发新工艺技术推动我国低阶煤清洁高效梯级利用已迫在眉睫。先提取煤中业已存在的油气资源，并生产高附加值固体洁净炭，从而形成热解提烃(油气)-洁净炭气化-合成、热解-油气提质-洁净炭燃烧发电等多途径低阶煤清洁高效梯级利用技术路线，是解决我国低阶煤利用的必由之路。若采用低阶煤中低温分段热解提烃技术，在我国目前直接燃烧发电的低阶煤中，每年仅以10亿t 低阶煤先提取油气资源然后再发电计算，就可提取油1亿t左右(相当于原油亿t)、烷烃气产品超过1000亿m3、其余利用余热生产合成气合成甲烷的量接近甚至超过提取烷烃气的量。 采用科学的分段热解中低阶煤技术制取油气，对于弥补我国缺油少气现状、突破油气对外依存度、保障我国能源安全、经济安全、国防安全和国家可持续发展具有重大意义。 一般情况下，低阶煤(多指褐煤、长焰煤等低煤化度煤)与挥发分大于18%的中阶煤的挥发物主要是以烃类物质构成的。在 挥发分大于25%的中、低阶煤挥发物中，烃类成分一般占无水 基挥发分质量的80%以上。尤其在长焰煤、气煤及更低煤化度 的低煤阶煤中，烃类成分大多占无水基煤总质量比的30%左 右，高者甚至可达35%以上。
文章编号:0253?2409(2013)03?0257?08 收稿日期:2012?10?15;修回日期:2012?12?26三 基金项目:国家自然科学基金(21106173);中国科学院战略性先导科技专项(XDA 0705100);中国科学院山西煤炭化学研究所青年人才基金(2011SQNRC 01)三 联系作者:房倚天,研究员,Tel /Fax :0351?2021137,E?mail :fyt @https://www.doczj.com/doc/a212686959.html, 三 本文的英文电子版由Elsevier 出版社在ScienceDirect 上出版(http ://https://www.doczj.com/doc/a212686959.html, /science /journal /18725813)三 CO 2对褐煤热解行为的影响 高松平1,2,3,赵建涛1,王志青1,王建飞1,2,房倚天1,黄戒介1 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原 030001; 2.中国科学院大学,北京 100049; 3.太原工业学院,山西太原 030008) 摘 要:利用热天平和快速升温固定床进行了CO 2气氛下褐煤热解特性的研究,考察了CO 2对半焦的产率和气体产物分布的影响三通过对半焦的比表面积二孔结构二官能团和元素含量的分析,确定了CO 2对煤热解过程的影响机制三CO 2对新生半焦的气化反应破坏了含氢的半焦结构,一方面,促进了羟基二甲基二亚甲基等基团的断裂和苯环的开裂;另一方面,减弱H 与其依附本体的结合,增加了氢的流动性,引发了更多的氢自由基生成三这些氢自由基与煤大分子断裂生成的碎片自由基结合生成更多的挥发分,使半焦有较大的比表面积二孔容和开孔率三CO 2的引入促进了煤的热解和挥发分的生成,增大了H 2二CO 二CH 4和C 2H 6等小分子烃类物质逸出,降低了半焦的产率三关键词:CO 2气氛;热解行为;半焦性质中图分类号:TQ 530.2 文献标识码:A Effect of CO 2on pyrolysis behaviors of lignite GAO Song?ping 1,2,3,ZHAO Jian?tao 1,WANG Zhi?qing 1,WANG Jian?fei 1,2,FANG Yi?tian 1,HUANG Jie?jie 1 (1.Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China ; 2.University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ; 3.Taiyuan Institute of Technology ,Taiyuan 030008,China ) Abstract :The pyrolysis of Huolinhe lignite under CO 2atmosphere was carried out in a thermobalance and a fast heating?up fixed bed reactor.The distribution of gases ,char yield and its property such as element ,surface structure ,FT?IR spectra were analyzed.By this ,the effect of CO 2on the pyrolysis behaviors was studied.The results show that CO 2gasification of the nascent char ,which destroys the hydrogen?containing char structure ,not only promotes cracking of benzene ring and fracture of hydroxyl ,methyl and methylene groups etc.,but also weakens the interaction between H and char matrix and increases the H fluidity ,leading to the increase in the generation of H radicals.These H radicals can combine with other free radical fragments generated from fracture of the coal macromolecules to produce more volatiles.This will produce the char with a high specific surface and high pore volume and porosity.The introduction of CO 2promotes the coal pyrolysis and generation of volatile ,resulting in decrease in char yield and increase in the evolution amount of H 2,CO ,CH 4and other small molecules hydrocarbons. Key words :CO 2atmosphere ;pyrolysis behaviors ;char property 煤气化技术是煤炭洁净利用和高效转化的重要途径之一,由热解和气化两步构成三作为煤气化过程的第一步,煤的热解过程对煤的气化过程会产生重要的影响,例如热解制得的半焦活性影响煤气化的反应性,热解产品气影响煤气总量二煤气组成和煤气的热值等三因此,研究煤的热解过程,特别是研究在煤气气氛下煤的热解机理对提高煤炭洁净利用和高效转化有重要的意义三在高温热解条件下,反应气氛不仅可以与热解得到的新生半焦二挥发分发生作用,而且反应气氛间也可能相互作用,这些都导致 煤的热解过程变得复杂,进而影响到热解产物的分布以及半焦的性质三因此,反应气氛能显著地影响煤的热解过程三 关于CO 2气氛下煤的热解,前人已经作了一定 研究三与惰性气氛相比,CO 2气氛下,半焦产率下降二气体产率增加,干馏气中H 2和CH 4的体积分数降低,CO 含量明显增加[1]三Duan 等[2]研究了烟煤在CO 2气氛下热解,得出热解温度700~1000℃, CO 2气氛下挥发分产率比N 2气氛下的高,煤热解和CO 2气化反应同时反生三Messenb?ck 等[3]研究第41卷第3期2013年3月 燃 料 化 学 学 报 Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.3Mar.2013
第七学习单元第七学习单元（8课时）：固体废物的热解 7.1 固体废物热解原理 7.2 固体废物热解方式 7.3 影响热解的主要因素 7.4 几种固体废物的热解工艺流程 本学习单元的重点和难点： 固体废物的热解原理 固体废物热解的主要影响因素 7.1固体废物热解原理 7.1.1导言 1、为什么要学习本单元？ 让大家了解热解的概念、原理、过程及产物、热解工艺、热解方式、热解的主要因素、典型固体废物的热解工艺流程的相关知识。 2、本单元学习内容 热解的概念、原理、过程及产物、热解工艺、热解方式、热解的主要因素（反应温度、反应湿度、加热速率、反应时间、废物组成）、典型固体废物（如：塑料、橡胶、城市垃圾、污泥）热解的产物及工艺流程。
3、学习目标 掌握固体废物热解概念、原理、热解过程与工艺；了解固体废物的热解方式；掌握影响热解的主要因素；了解典型固体废物的热解技术；掌握焚烧与热解技术的异同点。 7.1.2 热解的概念 热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。在工业上称之为干馏。 热解(pyrolysis)：固体废物热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热解法与焚烧法相比是完全不同的二个过程，焚烧是放热的，热解是吸热的，焚烧的产物主要是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物：气态的有氢、甲烷、一氧化碳，液态的有甲醇，丙酮、醋酸，乙醛等有机物及焦油，溶剂油等，固态的主要是焦炭或碳黑。焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，就近利用。而热解产物是燃料油及燃料气，便于贮藏及远距离输送。 7.1.3热解的原理 热解原理应用于工业生产已有很长的历史，木材和煤的干馏、重油裂解生产各种燃料油等早已为人们所知。但将热解原理应用到固体废物制造燃料，还是近几十年的事。国外利用热解法处理固体废物已达到工业规模，虽然还存在一些问题，但实践表明这
褐煤固体热载体法快速热解技术简介 褐煤热解（干馏）是指在隔绝空气(或在非氧化气氛)条件下将褐煤加热，最终得到焦油、煤气和半焦的加工方法。 褐煤热解始于20世纪初，其目的是制取石蜡油和固体无烟燃料，随后发展了以制取发动机液体燃料为目的的工艺，如鲁奇二段炉、三段炉。20世纪50年代，随着世界范围石油、天然气的开发与应用，煤的热解加工发展速度减慢甚至停顿。但在一些褐煤资源丰富的国家，没有间断对褐煤热解的研究与开发。20世纪70年代开始，为了由褐煤和低阶煤制取较高产率的液体产品和芳烃化合物，人们对褐煤热解工艺的研究开发重新重视，一些新工艺接续开发出来。这些新工艺的目标是提高煤的液体产率，普遍使用的方法是加快热解反应的速度或在临氢的条件下进行热解反应，同时新工艺注意提高煤的利用率、提高过程的热效率及注重环境保护等。 褐煤热解工艺按照加热终温、加热速度、加热方式、热载体类型、气氛、压力等工艺条件分为不同类型。 国内外典型的褐煤热解工艺包括：外热立式炉工艺、内热立式炉工艺、美国的Toscoa1工艺、ENCOAL工艺、日本的煤快速热解工艺、德国的LR工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、前苏联3TX（ETCh）—175工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏工艺及其他工艺。 褐煤固体热载体新法干馏工艺（技术）由中国大连理工大学开发，也称褐煤固体热载体法快速热解技术。以下从发展历程、过程原理与产品方案、工艺特点等方面简要介绍。2．2 过程原理与产品方案 褐煤固体热载体法快速热解技术是将褐煤通过与热的载体（热半焦）快速混合加热使褐煤热解（干馏）得到轻质油品、煤气和半焦的技术。 固体热载体法快速热解属于煤的低温干馏过程。煤低温干馏过程仅是一个热加工过程，常压生产即可制得煤气、焦油和半焦，实现了煤的部分气化和液化，所以也称为煤的温和气化或煤的轻度气化过程。与煤的直接液化、间接液化相比，过程相对简单，投资少。 固体热载体法快速热解技术使用粉粒状原料（小于6mm），不怕煤热粉化，尤其适合于褐煤。同时，与其它低温干馏方法相比，固体热载体法快速热解技术多产油品，生产的低温煤焦油质量好，焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质，可加工得化学品和燃料油。 褐煤含水多，热值低，应用受到很大限制。但褐煤挥发分高，是热解（干馏）技术处理的理想原料。褐煤固体热载体法快速热解得到优质低温煤焦油的同时，还得到半焦和煤气。半焦热值高于原煤（根据煤种不同一般高20%～50%）。半焦反应活性好。原料煤的灰分不同，得到的半焦灰分也不同。灰分低的半焦可用作高炉喷吹料、烧结粉焦和铁合金用焦粉，也可以加工成洁净的无烟燃料等；灰分高的半焦可用作合成气原料，也可以燃烧发电。固体热载体法快速热解可燃气为中热值煤气，可用作城市煤气、工业燃料或发电，也可以用作工业原料，例如转化制氢。根据不同目标煤固体热载体法快速热解技术可以与其他工艺组成多联产，如固体热载体法快速热解可作为联合循环发电的组成部分，半焦可作为气化原料或锅炉燃料，煤气可用于提高燃气轮机入口温度，提高发电效率，这样既高效洁净发电，又产低温焦油；固体热载体法干馏半焦用作电厂燃料，实现动力煤先提油再发电的目标；固体热载体法干馏半焦气化制合成气，进一步合成化工产品（甲醇、二甲醚、合成油等）；固体热载体法快速热解可以与煤焦油加氢组合为成套技术，生产石脑油、柴油和燃料油，固体热载体法快速热解得到的煤气转化制氢，所得氢气用作煤焦油加氢；固体热载体法快速热解还可以与煤提质结合，除了半焦作为提质煤（或其中一部分）外，煤气也可用于煤提质热源。煤热解组合工艺及主要目标产品见图2.1。 图2.1 煤热解组合工艺及主要目标产品
褐煤的提质利用 陈凯中国矿业大学资源学院江苏徐州221116 摘要：在未来相当长的时期内我国以煤为主要能源供应的格局难以改变，褐煤储量大，但褐煤存在水分高热值低长距离输送经济性差等缺点，在利用之前有必要进行提质处理，本文介绍几种褐煤提质工艺，并分析其特点。 关键词：褐煤提质干燥脱水热解 0引言 褐煤是煤化程度最低的矿产煤俗称柴煤。处于烟煤和泥炭之间的棕黑色、无光泽的低级煤。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量在60%～77%之间，密度约为1.1-1.2，挥发成分大于40%。无胶质层厚度。恒湿无灰基高位发热量约为23.0-27.2兆焦/公斤（5500-6500千卡/公斤）。多呈褐色或褐黑色，相对密度1.2～1.45。褐煤水分大，挥发成分高(>40%),含游离腐植酸。褐煤脱水过程除脱去部分水分外，也伴随着一些煤的组成和结构的变化，它主要是由脱水作用和过程引起的。 1褐煤资源分布及其特性 目前，在我国已探明的褐煤保有储量中，以内蒙古东北部地区最多，约占全国褐煤保有储量的3/4; 以云南省为主的西南地区的褐煤储量约占全国的1/5; 东北、华东和中南地区的褐煤仅占全国的5%左右。褐煤是煤化程度最低的煤种，可分为硬褐煤和软褐煤( 俗称土状褐煤) 褐煤孔隙率高，反应性强，煤中含氧量大( 15%～30%) ，大部分以含氧官能团的形式存在，以酚羟基( OH)为主，其次是羧基( COOH) 和羰基( CO) ，甲氧基( OCH2) 较少［5］褐煤含水高( 30%～50%) 灰分高( 15%～30%) 挥发分高( ＞37%) 发热量低( 12.56～14.65 MJ/kg) ，热稳定性差、易风化碎裂、易氧化自燃、不适于远途运输。 2褐煤提质技术现状 褐煤提质是指褐煤在小于250℃温度脱去部分大部分游离水后的干燥褐煤，用甲苯等有机物提取褐煤中的褐煤蜡、腐植酸的过程。国内外褐煤提质技术大致可分为干燥脱水提质技术、成型提质技术和热解提质技术3大类。 2.1褐煤脱水工艺 褐煤脱水工艺通常可以分为（蒸发）干燥和非蒸发脱水两类。其中非蒸发脱
100wt/a低阶煤分段热解提烃 生产优质油气及缚硫洁净炭 技术与工艺方案建议书 1 低阶煤中低温分段热解提取油气资源的背景和意义 我国能源资源结构特点是缺油少气富煤。截止2012年我国查明石油剩余技术可采储量仅为33.3亿t，天然气4.4万亿m3；而煤炭资源探明储量为1.42万亿t，其中有75%以上是中低阶煤。 开发新工艺技术推动我国低阶煤清洁高效梯级利用已迫在眉睫。先提取煤中业已存在的油气资源，并生产高附加值固体洁净炭，从而形成热解提烃(油气)-洁净炭气化-合成、热解-油气提质-洁净炭燃烧发电等多途径低阶煤清洁高效梯级利用技术路线，是解决我国低阶煤利用的必由之路。若采用低阶煤中低温分段热解提烃技术，在我国目前直接燃烧发电的低阶煤中，每年仅以10亿t 低阶煤先提取油气资源然后再发电计算，就可提取油1亿t左右(相当于原油1.5亿t)、烷烃气产品超过1000亿m3、其余利用余热生产合成气合成甲烷的量接近甚至超过提取烷烃气的量。 采用科学的分段热解中低阶煤技术制取油气，对于弥补我国缺油少气现状、突破油气对外依存度、保障我国能源安全、经济安全、国防安全和国家可持续发展具有重大意义。 一般情况下，低阶煤(多指褐煤、长焰煤等低煤化度煤)与挥发分大于18%的中阶煤的挥发物主要是以烃类物质构成的。在挥发分大于25%的中、低阶煤挥发物中，烃类成分一般占无水基挥发分质量的80%以上。尤其在长焰煤、气煤及更低煤化度的低煤阶煤中，烃类成分大多占无水基煤总质量比的30%左右，高者甚至
可达35%以上。 若工艺得当，即使煤中含有15%左右的烃化合物，都有先提取利用的价值，因此煤中只要含有15%及以上的烃化合物，都应该被视为富烃煤。以适当工艺条件将煤中烃类物质以接近原始成分热解出来(即控制二次裂解)，经分离净化后，其中40%(质量比)左右是C1~4气态烃。气态烃经进一步分离可提取高附加值人工天然气SNG，深冷分离生产液态甲烷LNG及民用液化气LPG(主含液化丙烷)；还有50%左右是制取优质车用油的轻质焦油及其它轻烃油类。 2015年我国煤炭消费总量39.65亿t，其中直接燃烧近三十亿吨多为富烃煤。用富含烃类成分的富烃煤直接燃烧发电或民用，不仅效率低、污染物与碳排放量大、极大地浪费了宝贵的资源，且大大推高了环保成本和生产成本。如果将其在燃烧前高效提取烃类产品，每年可低成本制取优质动力油近2亿t(约相当3亿t原油)、人工天然气SNG或液化天然气LNG 2000亿m3左右(加合成气合成甲烷则倍增)。而我国2015年的原油产量为2.1亿t，进口量3.3亿t，原油对外依存度突破60%，已连续7年超过50%这一国际公认的安全警戒线；由于天然气燃烧充分、排放低，发达国家都在推进气代油工程，而我国2015年天然气消费量仅为1930亿m3(其中不仅进口比重大，且进口年增幅在15%以上)，所以发展SNG势在必行。 目前国内仅有少数几家企业用低阶煤做煤制油或气。但这些企业多沿袭南非沙索集团间接转化工艺，先将煤与其中油气类烃化合物一并裂解或反应为CO和H2，然后再将CO和H2合成烃。用此工艺加工低煤阶煤，其中大量的烃被裂解后再合成烃，不仅其合成物含量远不及原料中业已存在的烃含量高，且污染物尤其是CO2
褐煤干燥技术 0 引言 褐煤(Lignite，也译作Brown coal)一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤。褐煤是煤化程度最低的煤种，为泥炭在适度的压力下转变而成，煤化程度介于泥炭和烟煤之间，含水量高，在空气中易风化。褐煤中含一定量的原生腐殖酸，碳含量低，氧含量高，氢含量变化大，其中的挥发分一般在45%-55%。 根据国际地质学家预测：全世界硬煤(包括烟煤和无烟煤)地质储量约为6万亿吨，占煤炭总储量的60%强；褐煤地质储量约为4万亿吨，占煤炭储量的40%弱。褐煤资源又分为硬褐煤和软褐煤(俗称土状褐煤)两大类，其中硬褐煤主要分布在欧洲地区，其次为亚洲和北美洲。按国家来说，美国、俄罗斯和中国三国的硬褐煤储量最多，分别为900多亿吨、800余亿吨和400亿吨以上。我国已探明的褐煤保有储量达1303亿吨，约占全国煤炭储量的13%。从我国褐煤的形成时代来看，以中生界侏罗纪褐煤储量的比例最多，约占全国褐煤储量的4/5，主要分布在内蒙古东部与东北三省紧密相连的东三盟地区。新生代第三纪褐煤资源约占全国褐煤储量的1/5左右，主要赋存在云南省境内。 褐煤因其热值低、易风化、含水量高，易自燃，而给其储存、运输、燃烧等方面带来了许多困难。褐煤自身的特点决定了其不宜作长期储存或长途运输；而当锅炉燃烧水分高的褐煤将导致火焰温度降低，热效率下降；当电厂使用水分高的褐煤，需要采用更大的更昂贵的锅炉才可以显著减少或避免电厂额定出力降低。可见褐煤不经过提质加工既不利于运输和贮存，也难以满足多种用户对煤的质量要求，严重影响了褐煤资源的直接利用。因此，对褐煤进行提质，降低水分，提高发热量，增强适用性，对建设资源节约型社会，保证国民经济的可持续发展，具有重要的理论和实际意义。褐煤干燥后，其成分和性质趋近于烟煤，更有利于运输、贮存和利用。 1 现有的褐煤加工技术 1.1 国外褐煤加工技术 国外褐煤加工利用技术开发比较早，典型的国家有德国、俄罗斯、澳大利亚、日本和美国等国家，代表性的技术有： (1)德国的管式干燥器褐煤型煤技术。 (2)俄罗斯开发的褐煤和重油渣加工为有机粘合材料的工艺以及褐煤加氢液化工艺。 (3)澳大利亚的褐煤干燥脱水提质技术，如：HRL和BCB技术等。 (4)日本的一种添加生物质粘结剂的粉煤成型工艺、D-K褐煤脱水工艺等等。 (5)美国的“K燃料工艺”(K–Fuel Process)。 1.2 国内褐煤加工技术 鉴于褐煤加工利用的广阔发展前景，国内很多高校、科研单位和企业也纷纷开发褐煤加工利用技术，比较代表性的技术有： (1)褐煤固体热载体干馏多联产技术。 (2)褐煤多段回转炉热解技术。 (3)褐煤循环流化床热电多联产技术。 (4)黑龙江科技学院开发的褐煤热水干燥技术。
第5G卷第11期 2016年11月 浙江大学学报（工学版） Journal of Zhejiang University (Engineering Science)Vol. 50 No. 11 Nov.2016 DOI：10. 3785/j. issn. 1008-973X. 2016. 11. 001 褐煤快速热解半焦理化特性及气化活性 孙强，张彦威，李谦，王智化，葛立超，周志军，岑可法 (浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027) 摘要：为了研究长停留时间，大给料量条件下褐煤快速热解半焦的比表面积、孔径分布、表面官能团的变化规律及不同热解条件下半焦的C02气化活性，在自制沉降炉上进行平庄褐煤热解温度600? 1 000 I：快速裂解实验，并 用N2吸附法、傳里叶变换红外光谱法及非等温热重分析法对半焦进行表征.结果表明，随着热解温度增加比表面积先增大后减小，当热解温度为9〇〇C时比表面积最大，孔径分布主要集中在中孔及微孔.官能团的红外光谱吸收随热解温度升高而减少，800 °C为分界点，800 °C以下随着热解温度提高，光谱吸收显著减少，800 °C以上减少幅度 降低，随着热解温度增加，煤焦芳香度加剧.煤焦气化活性与比表面积并无严格相关性. 关键词：沉降炉；快速热解；比表面积；傳里叶红外光谱;气化活性 中图分类号：TQ 54 文献标志码：A 文章编号：1008 - 973X(2016)ll- 2045 - 07 Physical and chemical characteristics and gasification reactivity of lignite fast pyrolysis char SUN Qiang, ZHANG Yan-wei, LI Qian, WANG Zhi-hua, GE Li-chao, ZHOU Zhi-jun, CHEN Ke-fa {State K e y La boratory o f Clean E n e r g y Utilization ■,Z h e j i a n g University , H a n g z h o u3100SS ,China) Abstract ：The pyrolysis of Pingzhuang lignite was performed in a homemade drop-tube furnace under long residence time and large feed amount condition at600^-1000 °C to study the changes of specific surface area (SSA)，pore size distribution,surface functional groups and gasification reactivity in C02atmosphere. The chars were characterized by N2adsorption,FTIR and non-isothermal thermosgravimetric analysis.The result shows that SSA increases at first then decreases with the rise of pyrolysis temperature and reaches the maximum at900 °C. The pore size is mainly distributed in mesopore and micropore.The spectrum ab-sorption of functional groups declines with the temperature increasing.800 °C is the critical condition. When temperature is below800 °C,the absorption reduces significantly as the temperature increases. While the absorption diminishes slowly when temperature is above800 °C. The aromatic degree increases with the rising of temperature.Gasification reactivity has little relevance with SSA. Key words：drop-tube furnace；fast pyrolysis ；specific surface area；FTIR；gasification reactivity 煤气化是煤炭清洁高效利用的关键性技术[1].煤气化主要包括煤热解和煤焦气化，在气化过程中，热解产生的挥发分会与半焦作用，影响半焦结构，降 低半焦反应活性.其原因主要有2个.1)热解或挥发分重整产生的自由基与半焦反应，占据半焦活性位. 2)挥发分与半焦相互作用影响碱金属的迁移，改变 催化剂的分布状态，降低气化反应速率[2’3].为了减 少挥发分对半焦活性的影响，Zhang等>5]提出在煤 收稿日期：2015 - 10 - 28. 浙江大学学报（工学版）网址：https://www.doczj.com/doc/a212686959.html,/eng 基金项目：国家“973”重点基础研究发展计划资助项目（2012CB214906). 作者筒介：孙强（1989 —），男，硕士生.从事煤炭分级清洁利用方面的研究.〇1^(31〇:0000-0002-5199-1217.￡-1113丨1:31^叫丨31^@2_^.6(11^。11通信联系人：张彦威，男，副教授.ORCID:〇〇〇〇-〇〇〇2-1055-2680. E-m ail:zhangyw@https://www.doczj.com/doc/a212686959.html,
（广州东送集团） 云南珠江能源开发有限公司 弥勒褐煤热解提质 添加成焦剂制取焦炭 活化褐煤半焦制取活性炭降低褐煤半焦燃点制取木炭 测试报告 贵州六盘水飞天科技公司 2010年4月
根据云南珠江能源开发有限公司（甲方）与贵州六盘水飞天科技公司（乙方）签订的测试合同，乙方于2010年3月下旬，对甲方提供的褐煤样品进行了实验测试，根据相关实验结果，提供本报告: 一、褐煤的性质及开发潜力： 甲方送至乙方的褐煤样品，取自云南红河弥勒县跨竹矿区，褐煤样品为平均混合样，其全水份(Mt.ar/%)为54.7%；干基灰份(Ad/%)为14.43%；干基挥发份（Vdaf/%）为56.63%；固定碳(Fcad/%)为30.08%；低位发热量为2142.69千卡/千克；全硫（St.d/%）为0.86%；粘结指数（Gr.i/%）为0%；干基含油率在12.5%左右，属于特高水份、中低灰份、特高挥发份、高含油率的年轻褐煤，其热值较低，直接应用经济价值不大。 但实验表明,该褐煤特别适合于热解提质制取褐煤半焦、同时回收低温焦油，并可对褐煤半焦进行深加工以获取较高经济效益。 二、褐煤热解提质实验结果： 本次褐煤热解实验是在贵州六盘水飞天科技公司云南研发基地FTPG-II型预热器(200kg/h)连续实验装置上完成的，FTPG-II型预热器采用电阻传导加热，由15颗并列螺旋推进器组成，物料行程12米，换热时间10分钟左右，恒温650℃进行干馏热解，制取褐煤半焦产品。
实验检测结果为： 1、干馏提质后该褐煤半焦成品回收率为：27%左右（由于本次 取样是挖掘出煤样后即装桶密封，水分为（54.7%）基本保持原始状态，在实际生产时，堆放、转运等过程中，水分会有一些散失，褐煤半焦成品回收率可保持在30%左右）。 2、干馏提质后该褐煤半焦成品其全水份(Mt.ar/%)为1.9%；干 基灰份(Ad/%)为19.67%；干基挥发分份（Vdaf/%）为22.78%； 固定碳(Fcad/%)为61.58%；低位发热量为5823.05千卡/千克；全硫（St.d/%）为0.95%；粘结指数（Gr.i/%）为0%。 结论一： 经提质处理后的该褐煤低位发热量由2142.69千卡/千克提高到5823.05千卡/千克，增加了2.72倍，褐煤半焦成品回收率可保持在30%左右，该褐煤有较高的提质空间和经济价值，缺点是该褐煤半焦干基灰份较高(Ad/%为19.67%)。 三、褐煤半焦添加成焦剂制取焦炭实验： 由于经过提质处理的该褐煤半焦的粘结指数（Gr.i/%）为0%，干基灰份(Ad/%)为19.6%7，全硫（St.d/%）为0.95%，必须对该褐煤半焦进行合理配煤，降灰降硫，并添加成焦剂克服粘结指数不足后，方可利用传统机焦炉进行高配比炼焦，减少主焦煤用量，降低炼焦原材料成本，实验如下：
国内外固体废物处理技术的现状及趋势 环境081 216080143 张瑞瑞 摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，使固体废弃物的排放量猛增，日益增长的固体废弃物给环境带来很大危害。已成为影响环境污染的主要因素之一。 关键词:固体废物处置发展方向 一、固体废物的定义 我国《固体废弃物污染环境防治法》（2005）中将固体废物定义为：生产、生活和其它活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。可见，固体废物的概念具有时间和空间的相对性。提倡资源的社会再循环，目的是充分利用资源，增加社会与经济效益，减少废物处置的数量，以利社会发展。 二、固体废物的种类
固体废物的种类很多，如按其性质可分为有机物和无机物；按其形态可分为固体的（块状、粒状、粉状）和泥状的；按其来源可分为矿业的、工业的、城市生活的、农业的和放射性的。 此外，固体废物还可分为有毒和无毒的两大类。有毒有害固体废物是指具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、放射性和传染性的固体、半固体废物。 三、固体废弃物的处理 固体废弃物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。目前采用的主要方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。 (1)压实技术压实是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废弃物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。对于那些可能使压实设备损坏的废弃物不宜采用压实处理，某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，
名词解释固体废物：是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。生活垃圾：指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。城市生活垃圾称城市固体废物：是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。 放射性废物:是含有放射性核素，其放射性比活度或污染水平超过国家审管部门规定的清洁解控水平的固态危险废物：指的是列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。危险特性：具有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、沁出毒性、易燃性、易爆性清洁生产：即可满足人们的需要又可合理的使用自然资源和能源，并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化，无害化，资源化。减量化：通过实施适当的技术，一方面减少固体废物的排出量，另一方面减少固体废物容量。无害化：指通过采用适当的工程技术对废物进行处理，使其对环境不产生污染，不致对人体健康产生影响。资源化：指从固体废物中回收有用的物质和能源，加快物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法，它包括物质回收，物质转换和能源转换。（具有环境效益高、生产成本低、生产效率高、能耗低等特点。应遵守的原则：技术上可行、经济效益好，就地利用产品，不产生二次污染，符合国家相应产品的质量标准）堆肥化：是在人工控制的条件下，依靠自然界中广泛的微生物对固体，半固体