粉煤热解的工艺流程书

粉煤热解技术研究与探讨摘要: 本文主要对气固热载体双循环快速热解技术（SM-SP）的工艺原理进行了探讨和工艺技术特点的阐述。

关键词: 粉煤；热解；干馏；我国作为富煤大国，煤炭资源极为丰富，不论从能源利用，还是从国家战略角度考虑，十二五、十三五期间国家积极鼓励煤化工的发展，各大企业也积极投资建项。

然而我国受传统利用技术的制约煤炭资源的利用率并不高，而且还带来了各种污染和浪费，这与清洁高效的利用产生背离的同时，更不利于节能减排目标的实现。

煤炭分级分质利用［1］迫在眉睫，煤炭分级分质利用通常以煤炭热解工艺为基础，对煤热解产物煤气、煤焦油、半焦等进行深加工利用，生产多种具有高附加值的化工产品，从而实现煤炭利用最大化。

热解技术通常指的是在隔绝空气或惰性气氛下，将煤炭加热至500~650℃，利用其物理、化学变化使挥发分分解析出的过程，称为煤热解。

煤热解过程的产物为煤焦油、煤气及半焦。

目前，主流的技术有以下几种：DC热解技术、LCC 热解技术、带式炉热解技术、国富炉煤热解技术（GF）、无热载体蓄热式移动床热解技术、气固热载体双循环快速热解技术（SM-SP），此文以胜帮科技股份有限公司承建的1500 万吨/年煤炭分质清洁高效转化示范项目热解启动工程对气固热载体双循环快速热解技术（SM-SP）进行简单介绍。

一、工艺流程简述本装置分为磨煤干燥单元、粉煤进料单元、干馏及烧炭单元、分馏单元；1.磨煤及干燥单元来自原煤仓的原煤加入到磨煤机内。

在磨煤机内磨成粉状，并由高温惰性气体干燥。

惰性气体将干燥后的粉煤输送到进料单元的原料罐，通过原料罐内的旋风分离器将大部分（约 95%）的煤粉分离出来，剩余固体颗粒随着干燥惰性气返回磨煤干燥单元的粉煤袋式过滤器，将该部分细粉进行脱除，除尘后惰性气体中的粉尘含量＜10mg/Nm3。

1.粉煤进料单元粉煤来自磨煤单元磨煤机，通过干燥惰性气体将磨煤机出口粉煤细颗粒经进料旋风分离罐送至原料罐中，然后进入锁斗送至计量给料罐中，计量给料罐底装有叶轮给料机并有质量称重计，在保证密封性的同时，实现煤粉的连续稳定计量进料。

粉煤移动床热解一、引言煤炭是我国的主要能源之一，但其直接燃烧产生的环境污染问题日益严重。

因此，寻找一种能够高效、清洁利用煤炭资源的方法至关重要。

粉煤移动床热解技术作为一种新型的煤炭转化技术，能够将煤炭转化为煤焦油、煤气和半焦等有价值的产品，同时减少环境污染。

该技术具有原料适应性强、产品附加值高、能源利用效率高等优点，因此受到了广泛关注。

二、粉煤移动床热解技术概述1. 基本原理粉煤移动床热解技术是指在高温、无氧环境下，将粉煤进行热分解，生成煤焦油、煤气和半焦等产品的过程。

该过程主要包括干燥、热解和缩聚三个阶段。

在干燥阶段，粉煤中的水分被蒸发；在热解阶段，粉煤中的有机物质发生热分解反应，生成小分子烃类气体和煤焦油；在缩聚阶段，剩余的固体残渣进一步缩聚成半焦。

2. 工艺流程粉煤移动床热解技术的工艺流程主要包括原料煤的破碎与干燥、热解反应、产品分离与提质等环节。

首先，将原料煤破碎至一定粒度并进行干燥处理；然后，将干燥后的粉煤送入热解反应器中，在高温、无氧条件下进行热分解反应；最后，将生成的煤焦油、煤气和半焦进行分离、提质处理，得到最终的产品。

三、关键影响因素分析1. 原料煤性质原料煤的性质对粉煤移动床热解技术的产品分布和性质具有重要影响。

不同种类的煤具有不同的挥发分含量、灰分含量和硫分含量等指标，这些指标直接影响到热解产物的收率和品质。

因此，在选择原料煤时，需要充分考虑其性质对热解过程的影响。

2. 热解温度热解温度是影响粉煤移动床热解技术效果的关键因素之一。

随着热解温度的升高，煤中的挥发分逐渐析出，生成更多的煤焦油和煤气。

但是，过高的热解温度可能导致产品的二次反应加剧，降低产品质量。

因此，在实际操作过程中，需要根据原料煤的性质和产品需求选择合适的热解温度。

3. 加热速率加热速率对粉煤移动床热解过程的影响主要体现在挥发分的析出速率和产品的二次反应程度上。

较快的加热速率有利于挥发分的快速析出，但可能导致产品的二次反应加剧；较慢的加热速率则有利于减少产品的二次反应，但会降低设备的生产效率。

煤的流化床热解煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程，称为煤的热解，或称热分解和干馏。

煤热解是煤转化的关键步骤,煤气化、液化、焦化和燃烧都要经过或发生热解过程。

在不同的工艺中,煤热解的加热速率和环境气氛是不同的。

迄今为止煤加工的主要工艺仍是热加工，煤炼焦工业就是典型的例子，煤的气化和液化过程也都与煤的热解过程分不开。

研究煤的热解对热加工技术有直接的指导作用。

另外还可指导开发新的热加工技术，如高温快速热解，加氢热解和等离子体热解等。

煤热解过程的3个阶段：（1）第一阶段（室温~300）煤外形无变化，脱水发生在120以前，而脱气（CH4、CO2、N2）大致在200前后完成。

（2）第二阶段（300~600）解聚、分解为主，煤黏结成半焦，发生一系列变化。

450前后析出焦油量最大，450~600析出的气体最多。

（3）第三阶段（600-1000）半焦聚合形成焦炭，以缩聚反应为主。

析出的焦油极少，挥发物主要是煤气，700后煤气主要成分是H2。

煤热解工艺的开发已经历几十年时间,形成了多种技术方法和工艺流程。

按反应温度可分为低温热解工艺(<600℃)和高温热解工艺(>600℃)；按反应压力，可分为常压热解工艺、加压热解工艺和负压热解工艺；按反应器类型，可分为流化床热解工艺和其他方式(固定床、振动床、旋转锥等)热解工艺。

下面根据反应器类型对目前的热解工艺进行总结。

1.1流化床热解工艺流化床是目前应用最多的热解工艺方法,根据其反应器数目，可以划分为单床、双床以及多床。

其中，单床热解工艺由于空间较小，往往需要通过提高反应器温度和压力等参数实现较高的热解效率；双床热解工艺中，通常将热解过程与热量产生的过程分离，因此需要较大的空间，但反应条件相对要求较低。

总体上看，反应器数量越多，热解的产品收率与效率越高,但是工艺复杂性也随之增加。

1.1.1双床热解工艺1.ETch--175粉煤快速热解工艺[46]。