第一章 煤干馏概述
第一节 煤干馏的目的及方法
煤干馏，是煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏（见煤低温干馏）。
煤干馏过程主要经历如下变化：当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时,粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体（泥煤、褐煤等不发生此现象）；至400～500℃大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解,析出余下的挥发物（主要成分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物（焦炉煤气和其他炼焦化学产品）。
煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。
低温干馏，煤干馏方法之一，指采用较低的加热终温 （500～600℃）,使煤在隔绝空气条件下，受热分解生成半焦、低温煤焦油（见煤焦油）、煤气和干馏水过程。低温干馏的设备称为低温干馏炉。与高温干馏（即焦化）相比，低温干馏的焦油产率较高而煤气产率较低。一般半焦为50％～70％，低温煤焦油8％～25％，煤气80～100m3/t（原料煤）。
低温干馏的方法，按加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。在热载法中按加热介质的不同而有固体热载体法和气体热载体法两种。分别介绍如下：
内热式气体热载体法 鲁奇－斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分（图1）。褐煤或由褐煤压制成的型块（约25～60mm）由上而下移动，与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15％时，在干燥段脱除水分至 1.0％以下，逆流而上的约250℃热气体冷至80～100℃。干燥后原料在干馏段被600～700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃,发生热分解；热气体冷至约250℃,生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤，得到焦油和干馏水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。中国东北也曾建此种炉。60年代初，在中国曾采用的气燃式炉也属此类型，后因大量廉价天然石油的开采而停产。
干馏气化热解炉的工作原理
干馏气化热解炉是一种用于处理固体废弃物和生物质的热解设备，通过高温和缺氧环境下的热解过程，将固体废弃物转化为可再生能源和有机肥料。
干馏气化热解炉的工作原理主要包括进料系统、加热系统、热解系统、汽化系统和气体处理系统。
进料系统将固体废弃物或生物质通过物料输送装置输送到热解炉中。进料过程中，需要对原料进行预处理，包括破碎、干燥等操作，以提高热解效果。
加热系统是热解炉的核心组成部分，主要由燃料供应系统和燃烧系统组成。燃料供应系统将燃料输送到燃烧系统中进行燃烧，提供热量给热解过程。燃料可以是固体废弃物的一部分，也可以是其它可燃物质如天然气、木材等。燃烧系统通过控制燃料的供给和氧气的调节，使得炉内的温度能够保持在适宜的热解温度范围内，一般在500-800摄氏度之间。
热解系统是将原料在高温和缺氧环境下进行热解的部分，它主要由热解区和收集区组成。热解区是原料加热和分解的区域，高温和缺氧环境下，原料中的挥发性有机物分解为气体、液体和固体三相产物。收集区是用于收集产生的气体、液体和固体产物的区域，通过不同的收集系统进行分离和收集。
汽化系统是将产生的气体进行进一步处理和利用的部分，其中较高产率的可燃气体可以用作燃料供应系统的一部分，较低产率的气体可以用于发电、热能回收等用途。汽化系统通常包括气体净化和气体利用两个部分，气体净化主要用于去除气体中的灰尘、有害物质和异味，气体利用主要是对气体进行能源利用。
气体处理系统是对产生的气体进行进一步处理的部分，它主要包括冷凝、脱硫、脱氯等工序，目的是提取出气体中的有价值物质，并去除有害物质，以满足环保和能源利用的要求。
总之，干馏气化热解炉的工作原理是通过高温和缺氧环境下的热解过程，将固体废弃物和生物质转化为可再生能源和有机肥料。它包括进料系统、加热系统、热解系统、汽化系统和气体处理系统等组成部分。通过合理的控制和处理，可以实现高效、环保和可持续利用固体废弃物和生物质资源的目标。
第３３卷第５期
２０１３年１０月 东北电力大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｄｉａｎｉｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＶｏＪ．３３．Ｎｏ．５
０ｃｔ．．２０１３
文章编号：１００５—２９９２（２０１３）０５—００１５—０７
固体热载体干馏桦甸油页岩试验研究
王 擎，肖冠华，孔祥钊，张立栋
（东北电力大学能源与动力工程学院，吉林吉林１３２０１２）
摘 要：设计并搭建了一套处理量为５ ｋｗｈ油页岩的回转干馏炉装置，以桦甸油页岩为原料，高温 热灰作固体热载体，对该油页岩进行干馏特性试验研究。考察了干馏过程中油页岩出油率的影响因素， 经试验发现主要包括固体热载体初温、回转干馏炉转速、固体热载体与油页岩混合比以及油页岩粒径大 小。基于上述的实验结果研究了热载体初始温度６００ ｏＣ～８００ ｏＣ、回转干馏炉转速１５ ｒ／ｍｉｎ～２１ ｒ／ｒａｉｎ、
固体热载体与油页岩混合比２～５以及油页岩粒径分布０～５ ｍｍ对油页岩出油率的影响。研究结果表 明：当固体热载体初温为７５０ 、回转干馏炉转速为１９ ｒ／ｒａｉｎ、固体热载体与油页岩比例为４：１及油页岩
粒径大小在０～３ ｍｍ分布的工况下，油页岩的出油率达到最高，且为９５％。 关键词：油页岩；回转干馏炉；固体热载体；干馏 中图分类号：ＴＥ６６２ 文献标识码：Ａ
油页岩是一种能源矿产，经干馏后可以得到页岩油。页岩油类似于原油，在工业中有广泛的应 用…。因此，在面临能源危机的当今社会，油页岩已经被列人为２１世纪重要的替代能源。近几年，油页
岩的开发利用已经成为了一种趋势。世界许多国家已经在油页岩开发利用的研究当中投入了大量的人
力、物力。
油页岩干馏是将油页岩在隔绝空气的条件下加热分解，所含油母质分解成页岩油及半焦和干馏气。
页岩油可作为燃料油或进一步加工制成汽油、柴油和下游石化产品，还可以直接作为锅炉燃料，燃烧发
电 。油页岩干馏分为地下干馏和地上千馏两种 ，地下干馏是指埋藏于地下的油页岩未经开采，直
第3期(总第92期)煤 化 工No.3(Total No.92) 2000年8月 CoalChemicalIndustryAug.2000
褐煤新法干馏
郭树才 大连理工大学 116012
摘 要 褐煤含挥发分高,适于转化利用。简单介绍了150t/d平庄工业试验褐煤固体热载体低温干馏(新法干馏)工艺流程。讨论了干燥,混合,气固分离和灰熔温度。中国年轻煤多,有利于发展新法干馏技术。关键词 褐煤 低温干馏 热解 温和转化
引 言
东北和内蒙东四盟地区褐煤多,占全区煤储量的76%,产量也达到38%左右。云南省褐煤也很多。
褐煤直接燃烧利用效率低,污染环境。转化有效洁净
利用褐煤,将促进褐煤产区的经济发展。
我国褐煤挥发分含量为40%～50%(daf),焦油产率为8%～30%(daf),水分含量为20%～
50%。我国多数褐煤灰分含量高,发热量低。云南、
扎赉诺尔、大雁褐煤灰分含量较低。褐煤水分含量大,如果灰分含量也高,灰分和水分含量接近40%～50%,即废物占了一半,不适于远途输送利用。褐
煤易风化崩碎,易氧化自燃,难于储运。
褐煤H、C原子比较高,我国褐煤的H、C原子比约为0.75～1.1[1]。干馏时挥发物多,其中烃类相
对含量高,可多得焦油和煤气。煤转化为焦油和煤气
的转化率接近50%左右。干馏是利用煤中氢的潜在优势,使富氢部分以优质液态和气态能源或化工原
料产出。目前褐煤多是在矿区附近作为锅炉燃料产
生蒸汽发电。蒸汽锅炉只需要供给热量,其燃料可以
是煤气、油或半焦。用半焦代替煤燃烧加热锅炉,供热要求可以满足。同一种煤和它的半焦相比,半焦含
有的有害污染物少于原煤。因此燃用半焦对环境保
护有利。对于提供单位热量来说,煤焦油和煤气比半焦具有更高的经济价值,所以通过低温干馏方法,把
煤转化成焦油、煤气和半焦三种产品,在经济上是合
理的。由于低温干馏煤焦油性质与直接加氢煤液化
第一段所得焦油性质大致相似,而干馏未用高压加氢和催化剂,采用干馏方法生产的焦油生产成本必
