煤的流化床热解

煤化工工艺流程煤化工是一种将煤炭转化为化学品的工艺，通过对煤炭进行热解、加氢、裂解、合成等一系列化学和物理变化，将煤炭转化为液体燃料、化工原料和高附加值的化学品。

下面将介绍一种常用的煤化工工艺流程。

该工艺流程主要包括煤炭热解、煤浆制备、固体分离、煤气处理、液体燃料制备和化工品合成等几个主要步骤。

首先，将煤炭进行热解处理。

煤炭热解是将煤炭在高温下分解为煤焦油、煤气和焦炭的过程。

这一步骤通常在高温条件下进行，可以使用干馏炉或流化床炉等设备进行煤炭热解。

接下来，对热解产物进行固体分离。

煤焦油、煤气和焦炭经过冷却、洗涤等处理，将其中的固体、液体和气体分离，并分别进行处理和利用。

固体分离主要是通过密度差异、物理性质等，将固体颗粒从液体或气体中分离出来。

然后，对煤气进行处理。

煤气处理包括除尘、除硫、除苯等工艺，将采集到的煤气中的杂质和有害物质去除，保证煤气的纯净程度。

这一步骤通常使用除尘器、洗涤塔、吸附剂等设备进行处理。

随后，将煤气进行液体燃料制备。

煤气通过气体合成工艺，主要采用费托合成、甲醇合成等方式，将煤气中的一氧化碳和氢气等成分合成为液体燃料，如合成气、合成油等。

最后，进行化工品合成。

将液体燃料和其他化学原料进行反应，通过催化剂等作用，合成出各种有机化学品，如甲醇、苯乙烯、丙烯酸等。

这一步骤通常需要经过多道反应和分离工艺，最终获得纯净的化学品。

整个煤化工工艺流程包括煤炭热解、固体分离、煤气处理、液体燃料制备和化工品合成等步骤，每个步骤都是互相关联的，需要精细的控制和操作。

通过这个工艺流程，煤炭可以充分利用，并转化成为高附加值的化学品和液体燃料，实现煤炭的资源化利用，提高能源的利用效率，并减少对环境的影响。

煤化工在能源和化工领域具有广阔的应用前景。

煤热解主要装置和技术（一）鲁奇鲁尔煤气公司法（LurgiRuhrgas）1．工艺简介该法是由LurgiGmbH公司（联邦德国）和RuhrgasAG公司（美国）开发研究的，其工艺流程见图1－1。

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，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）大连理工大学固体热载体干馏新技术1．工艺简介大连理工大学郭树才等人开发的固体热载体干馏新技术主要实验装置有混合器、反应槽、流化燃烧提升管、集合槽和焦油冷凝回收系统等。

原料煤粉碎干燥后加入原料槽。

干馏产生的半焦为热载体，存于集合槽，煤和半焦按一定的焦煤比分别经给料器进入混合器。

由于混合迅速而均匀，物料粒度小，高温的半焦将热量传给原料粒子，加热速度很快，煤即发生快速热分解。

由于煤粒热解产生的挥发物引出很快，二次热解作用较轻，故新法干馏煤焦油产率较高。

经混合器混匀的物料进入反应槽，在此完成干馏过程，析出干馏气态产物，即挥发产物。

反应槽固态产物半焦经给料器进入燃烧器。

半焦或加入的燃料与预热的空气进行燃烧，使半焦达到热载体规定的温度，在提升管中被提升到一级旋风分离器，半焦与烟气分离。

热半焦自一级旋风分离器人集合槽，作为热载体循环。

多余的半焦经排料槽作为干馏产物外送。

烟气在二级旋风分离器除尘后外排。

干馏气态产物自反应槽导出后，经过除尘器、空冷器和水冷器析出焦油和水。

煤气经干燥脱去水分，在－30℃左右条件下进行冷冻，回收煤气中的汽油。

净煤气经抽气机及计量后送出。

2．开发应用状况已完成多种油页岩、南宁褐煤、平庄褐煤和神府煤的10kg／h的试验室实验，在内蒙古平庄煤矿进行了能力为150t／d的褐煤固体热载体热解的工业性实验并建成5．5万t／a的工业示范厂。

流化床低温热解耦合输送床气化方案初探李军林，冯永成（陕西延长石油榆神能源化工有限责任公司，陕西西安710075）摘要针对煤制油项目中存在的煤炭资源利用效率低、吨油耗煤量高的问题，提出了流化床低温热解耦合输送床气化的原料煤利用方案（设想），并系统地阐述了该方案的原则流程、工艺特点和潜在的问题。

该方案较好地整合了流化床低温热解技术和输送床气化技术的优点，可同时实现原料煤的高焦油收率、高合成气产率和高能量利用率，但仍存在潜在技术问题。

关键词流化床，低温热解，输送床气化，耦合，煤制油文章编号：１００５－９５９８（２０１３）－０３－００２９－０３中图分类号：ＴＱ５２３，ＴＱ５４文献标识码：Ｂ收稿日期：２０１３－０１－２８作者简介：李军林（１９７３—），男，陕西米脂，工程师，学士，１９９６年本科毕业于西北农林科技大学，现主要从事煤炭资源深加工及综合利用方向研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｊｕｎｌｉｎ５１８＠１２６．ｃｏｍ。

第３期（总第１６６期）２０１３年６月煤化工Coal Chemical IndustryNo.3(Total No.166)Ｊｕｎ．2013针对我国“富煤少油”的能源结构特点，发展煤化工，特别是煤基燃料油生产，对缓解我国原油供需矛盾，保障能源安全意义重大。

经过６０多年的技术积累与快速发展，目前我国部分煤制油技术已达到国际领先水平。

为实现煤制油项目的原料煤高效洁净利用，降低吨油耗煤量，必须持续进行煤制油相关新技术、新材料、新设备和新工艺的研究开发。

1原料煤低温热解串气化两次制油方案符合煤炭分质利用的发展方向煤炭分质利用技术是指：根据低阶原料煤挥发分高、热解焦油产率高的特点，首先采用低温热解技术将原料煤转化成气、液、固三相热解产物，再根据生产工艺对热解产物进行分质区别利用，实现目标产物的最优配置和原料煤的最大程度利用。

分质利用技术是煤炭资源高效洁净利用的发展方向，是新一代的洁净煤生产技术［１］。

煤制油项目原料煤基本为低变质烟煤，针对低变质烟煤挥发分高、热解焦油产率高的特点，曾有专家学者提出了原料煤低温热解串气化的两次制油方案，即原料煤先经低温热解制煤焦油并生产半焦，半焦再经气化后走合成气制油的工艺路线。

煤炭分级利用又称分质利用，主要是指将煤炭通过中低温干馏进行热解，取出其中的挥发分，包括煤气与煤焦油，剩余半焦再利用的一种煤炭使用理念。

煤炭分级利用最早可追溯至石油使用之前，煤热解产生煤油（煤焦油），用于煤油灯的时代。

但近年来随煤化工热潮兴起，分级利用亦随之兴盛，伴随多个煤分级利用大型项目逐渐落地，分级利用已近乎成为可与煤制油、气等煤转化形式相匹的一种煤转化形式。

煤炭分质转化的梯级利用技术路线第一步，先将煤炭经固体热载体催化热解技术处理，产出煤焦油、兰炭（块焦、粉焦）和焦炉煤气等初级产品，完成对原料煤炭的分质；第二步，从焦炉煤气中提取氢气用于精馏出酚等高附加值产品后的煤焦油加氢，产出石脑油、柴油、液化气、等石油产品；第三步，将提氢后的焦炉煤气中的甲烷成分分离出来，用于生产压缩天然气或液化天然气，焦炉煤气中剩余的一氧化碳用于生产甲醇、合成氨，或作为工业燃料。

对兰炭根据产品质量和粒度大小进行分质利用，块状兰炭用于生产电石、铁合金，粉状兰炭进行煤气化后生产甲醇、天然气、乙二醇、合成氨、合成油、石蜡等化工品，或作为高炉喷吹料、工业燃料，碳一基础化学品甲醇与石脑油用于耦合生产碳二基础化学品乙烯。

第四步，结合多联产，利用碳一、碳二基础产品，以及尿素等大宗化学品按照多品种、差异化原则，进一步延伸发展种类数量繁多的煤化工下游深加工产品，使煤炭资源在更加广泛的化工领域替代原油。

在高瓦斯煤矿周边区域则采用适度补充利用煤层气，进行“煤气互补，碳氢平衡”的煤炭综合利用多联产路线。

关键技术中低温干馏煤的干馏也称作煤的热解，是指煤在隔绝空气条件下加热至一定温度所发生的一系列复杂的物理、化学变化过程。

根据干馏温度的不同分为低温热解(500-650℃)、中温热解(650-800℃)、高温热解（900-1000℃)。

为得到更高产率的焦油和荒煤气，低阶煤分质利用通常采用中低温干馏。

国内典型中低温干馏技术路线是：将低变质煤经自然干燥，然后在热解炉内进行炭化处理，600-800℃条件下物料在隔绝空气的炭化炉中发生脱水、干馏、裂解等一系列反应，产生荒煤气、煤焦油和半焦。

双鸭山富油煤炭热解多联产工艺应用浅析双鸭山煤矿的煤炭主要属于气煤，含油率高，直接作为燃料煤非常不经济，如果通过低温热解工艺走多联产道路，分别提取煤气、低温煤焦油和半焦分质利用，可以大大提高煤炭的经济价值和煤炭的能源利用率，为节能减排探索出一条新途径。

一、国内主要褐煤、长焰煤和气煤提油技术近年来，以低阶煤为主的干燥提质技术受到我国多家相关单位的关注，有关科研企业也对其进行了研发，该技术主要的技术路线是：对煤炭进行加热，使得其水分蒸发，这里所谓的加热不是日常生活中的燃烧，而是在特定的温度下，使得煤炭发生轻度热分解和化学反应，脱除水分和挥发质，实现煤炭的多质利用，并形成了一定规模的工业化。

主要技术如下：1 五环公司的LCC低阶煤转化技术LCC低阶煤转化技术的前身是美国开发的LFC技术，其步骤为：第一步，干燥，降低煤炭的含水率；第二步，轻度解热，进一步降低水含量和挥发质，将低阶煤炭（如褐煤）慢慢转化为不宜发生反应固体燃料——PMC（Process Middle Coke），同时分解得到了液体燃料——PCT（Process Coal Tar）；第三步，精细制造，对前一步得到的固体燃料进行化学处理，降低其活性，最终得到稳定且不易挥发的液体燃料，该液体燃料可以代替石油产品。

2 SJ低温干馏方形炉SJ低温干馏方炉是起源于在鲁奇三段炉，神木县三江煤化工有限责任公司在其基础上，结合了内热式直立方炉技术，同时参考了国内外有关技术，并考虑了当地煤质特点而研制的新型炉型。

该炉型在下料时克服了不均匀的缺点，并且布气和加热也均匀有效，提高了生产效率。

值得一提的是，该装置考虑了环境问题，针对焦油废水进行了处理，煤气也得到了合理的利用。

3 大连理工大学的DG固体热载体热解工艺中国固体热载体新法干馏技术（简称DG法煤热解技术）由大连理工大学开发，是一种煤低温热解技术。

技术路线是：通过热载体对煤质进行混合加热，经过加热及物理化学反应后得到低温焦油、煤气和半焦的技术。

加压灰熔聚流化床粉煤气化实现工业应用加压灰熔聚流化床粉煤气化是一种先进的化学转化技术，可以将煤炭转化为高品质合成气，为工业领域提供了一种经济高效的能源转化方式。

本文将围绕加压灰熔聚流化床粉煤气化的原理、应用范围、优势和发展前景等方面进行详细阐述，以期推动其在工业应用中的进一步推广。

一、原理：加压灰熔聚流化床粉煤气化是一种通过煤炭在高温、高压和流化媒体的作用下发生热解和气化反应的技术。

首先，煤炭在流化媒体的作用下经过水煤气反应生成一氧化碳和氢气，然后通过灰熔反应将产生的灰渣和煤中的灰分熔融，形成一层保护膜，并在床层中催化裂解产生更多的一氧化碳和氢气。

最后，通过气体分离和净化，可得到高品质的合成气体。

二、应用范围：加压灰熔聚流化床粉煤气化技术在工业领域的应用非常广泛。

首先，合成气可以用作燃料，用于煤炭直接制氨、制甲醇、制合成烷烃和制电力等过程。

其次，合成气还可以用作化学原料，用于合成一些有机物和化学品，如炔烃、醇、酯等。

此外，合成气还可以用于制造合成气发动机、燃气轮机和燃气锅炉等设备，提供动力和热能。

同时，加压灰熔聚流化床粉煤气化技术还可以实现煤基石油化工、固态废物处理和再生能源等领域的应用。

三、优势：相比传统的煤气化技术，加压灰熔聚流化床粉煤气化具有以下几点优势。

首先，由于采用特殊的反应器和催化剂系统，可大大降低气化反应的温度和压力要求，提高催化剂的利用率，减少煤气化过程中的能耗。

其次，该技术可以有效利用煤炭中的灰分，减少灰渣排放和对环境的污染。

再次，床层内的流化媒体可提供良好的气固接触，增加气化反应的速率和效果，提高合成气品质。

最后，加压灰熔聚流化床粉煤气化技术还具有反应器体积小、设备结构简单、应变能力强等特点，适应各种规模和工艺要求的应用场景。

四、发展前景：加压灰熔聚流化床粉煤气化是未来煤炭洁净利用的重要技术之一，具有重要的发展前景。

一方面，随着环境污染问题的日益突出和能源结构调整的需求增加，加压灰熔聚流化床粉煤气化技术能够有效减少煤炭燃烧产生的大气污染物排放，并实现煤炭资源的高效利用。