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低阶粉煤干馏工艺调研陈述

时间: 2023-04-25 11:18:41 |   作者: soon88顺博体育

细节:

  现代煤化工产业链简直都是以煤炭气化为工艺源头。因而,煤气化技能是现代煤化工的根底中心。可是,低阶煤干馏气化出产固(兰炭)、液(煤焦油)、气(组成用煤气)三种产品的工艺技能是一个煤炭综合运用的新课题,国内许多公司在研讨这项技能,我公司经过调查调研总结和评价了国内5种低阶煤气化技能,首要有: LCC技能、无热载体蓄热式旋转床低温热解技能、外热式回转炉低温干馏工艺、铁壳外热式炉干馏工艺、粉煤固体热载体新法干馏工艺。这些气化技能均有其各自的优缺点,对质料煤的质量均有必定的要求,其工艺的先进性、技能老练程度也有差异。

  LCC技能由四个首要模块组成,分别是煤枯燥、煤热解、煤焦油搜集、精制钝化。针对不同原煤煤种的性质和不同的出产意图,可选用不同的模块和工艺条件组合,然后得到最佳产率、最佳质量的产品。

  煤枯燥工段首要是针对褐煤等低阶煤种具有含水量高的特色规划的,该工段的温度大约为200℃,在枯燥工段首要意图是除掉煤中的很多水分,一起操控煤中的挥发份不分出。

  煤热解工段首要是依据褐煤等低阶煤种挥发份高的特色规划的,该工段的温度大约为500℃,热解工段首要意图是除掉煤中60%以上的挥发份,并除掉煤中大部分污染元素。

  煤焦油搜集工段选用专有的煤焦油洗刷技能冷却、电捕两步法对低温煤焦油产品进行搜集,有用完结了煤焦油最大产率的收回;并且,在焦油搜集进程没有废水的排放。

  精制钝化工段选用强制引/送风气流、接连四通混合、产品重力流规划,经过固/气反响对半焦产品进行水合、弱氧化、冷却等处理,以到达安稳(精制)加工低阶煤的意图。

  枯燥和热解进程选用共同的薄层枯燥及热风通流技能,煤层厚度薄,确保物料热解升温的均匀、平稳,可使热解进程中产生的污染物及时排出,然后完结了产品的清洁、无污染。

  枯燥、热解两段处理进程彻底独立,工艺参数质量简单工业化操控,原煤中水分和挥发份的动摇对方针产品安稳影响较小。因而,产质量量愈加安稳,习惯煤种才能强。一起,能够经过工艺参数的灵敏调理取得不同的半焦、焦油产率和质量。

  超低含氧量热解气体热载体操控,使枯燥煤在热解进程中不会使原煤中的固定碳产生氧化反响,差异于其它工艺道路,彻底不焚烧自己,使得半焦PMC产品的微观特性有其共同的特色(实验证明PMC与煅烧工艺对接后可作为初级化工产品(塑料)隐瞒资料黑炭粉的原资料),进步了产品的附加值。

  枯燥、热解设备选用气载体内热式直立转底炉,内置犁式机械导流均布器,能够确保热气体和物料煤之间的热交换均匀,传热功率最大化,设备整体热功率可达90%。

  LCC工艺选用共同的精制钝化技能,用强制引/送风气流、接连四通混合、产品重力流规划等技能对PMC产品进行水合和弱氧化,然后到达安稳(精制)的意图。

  LCC工艺选用气载体薄层枯燥、热解技能,加上专有的煤焦油搜集技能,到达了最佳收油率(收油率可达理论的80%以上),特别是对含氢量高的煤种(如新疆某区域的长焰煤),LCC工艺是一种新式的低阶煤制油技能。

  LCC工艺只触及物理枯燥和轻度的化学反响,因而项意图水耗费远低于煤化工项目和发电项目,进程没有固体抛弃物排放,枯燥和热解进程产生的粉尘成型后作为副产品出售,废水循环运用,可完结零排放。

  神雾集团依据褐煤热解工艺需求,结合在冶金职业已老练运用的具有自主知识产权的蓄热式转底炉和蓄热式辐射管焚烧等技能,初次将转底炉技能和蓄热式辐射管焚烧技能运用在化工职业,在将冶金职业和化工职业老练技能相结合的根底上,开发规划出满意煤、油页岩、废旧轮胎、废物、生物质等质料热解需求的接连式热解反响器。该旋转床的床内温度可准确操控,且热解进程中产生的高温油气经过油气快速导出设备部分快速排出,实践运用性能既满意了热解充沛、油气产率高,又完结了安全、环保、节能的要求。无热载体蓄热式旋转床热解体系由质料预处理单元、热解单元、熄焦单元和油气冷却别离单元组成,包含质料破碎设备、筛分设备、枯燥设备、进料机、辐射管加热设备、旋转床、出料机、高温强制对流设备、油气冷却器、油水别离器等部分。

  其间无热载体蓄热式旋转床反响器是这一体系的中心设备,物料顺次经过旋转床的装料区、预热区、加热区、均热区和出料区,在500~650℃下产生热解反响,得到焦油、煤气气和半焦产品。原煤热解生成的小分子烃类和煤气,在引风机的效果下,从炉膛顶部或炉膛旁边面多处油气出口快速采出,进入高温油气冷却体系,极大缩短了高温油气在炉膛里边的停留时间,确保了焦油的高收率。热解往后的提质煤经过出料设备运送到喷雾熄焦体系。在旋转床热解反响器中,用多点安置、准确可调蓄热式辐射管辐射加热,确保了煤层快速、均匀受热。经过操控旋转床的布料板的旋转速度,以操控物料的反响时间。经过操控辐射管燃气量,完结炉膛温度的准确调理。

  无热载体蓄热式旋转床低温热解技能,高度重视节能、降耗、减排的一起,在热解设备大型化、接连安稳化运转思路和技能上有所突破,有用处理了比如结构规划技能、资料技能、高温密封技能、高温油气别离技能等要害技能问题。与现有技能比,北京神雾集团无热载体蓄热式旋转床低温热解技能具有以下显著特色:

  (1)选用北京神雾集团的蓄热式节能焚烧技能,热功率高,能够运用低热值煤气(700 kcal/Nm3以上)作为燃料;

  (2)选用内置外热式辐射传热,传热均匀性好,热解速度快,热解室与焚烧室阻隔,热解挥发物与焚烧烟气不相混合,煤气成分较纯,后续冷却、净化设备负荷相对减小;

  (3)选用旋转床设备进行热解,物料均匀安置究竟料板后,物料随底料板在炉膛内旋动,没有翻滚、搅动等,对物料强度、粒度要求不高,质料广泛,褐煤、长焰煤、烟煤、废物、生物质、废旧轮胎等均可作为质料;

  (4)热解进程中无其它杂质引进,富产气体热值高(4000kcal/Nm3以上);

  (5)出产进程清洁环保,进程中产生的许多有害物质能够操控、收回,对周围环境根本无污染;

  (6)旋转床热解设备易完结单体扩展,可经过加大设备规划增强处理才能,单炉产值高,适于大规划推行。

  对质料煤的粒度要求,仍是有些高(10~100mm),如能变成(0~15mm),就更有竞争力。

  西安三瑞实业有限公司将进的回转炉工艺与低温干馏技能交融,结合外热式回转炉煅烧物料的老练经历,经过数次实验,形成了一套技能先进、牢靠的全新煤炭低温干馏工艺。

  (1)质料:依据产品终究用处,外热式回转炉能够处理30mm以下的原煤,处理碎煤、末煤更有优势。

  (3)设备产能大:换热功率高,单台套设备能够完结兰炭产值20万吨/年以上,比内热式直立炉干馏工艺进步一倍以上。

  (4)工艺设备操作灵敏、弹性大:工艺参数调整快捷,能够依据商场的改变状况,对各项产品的收率进行调整。

  a.半焦水分低:选用接连干法熄焦,半焦产品根本不含水。进步了半焦的质量,节省了动力,减少了有害气体及工业污水的生成,环保优势显着。

  b.所产焦油质量好、产率高:所产焦油比重低,轻质组分高,300℃前馏分占50.4%,360℃前馏分占到73%。,H/C原子比为1.1~1.3,适合加氢制取燃料油。因为加热终温及温升速度可控性好,焦油产率比内热式高10~15%。

  c.煤气纯洁、热值高:所产煤气CH4、H2、CO有用成分到达90%以上。热值高达4300 kcal/Nm3,是优质的工业和民用气体燃料,也是抱负的化工质料,可用于甲烷化制取天然气,组成甲醇、组成氨、提取氢气等。

  (6)工艺拓宽、延伸与立异空间大:将外热式回转炉低温干馏工艺与固体热载体快速热解技能交融,彻底处理困扰传统固体热载体热解工艺的热载体运送难题。现在西安三瑞实业有限公司已成功研制并规划完结自返料回转炉,运用设置在炉体上的返料设备,可完结回转炉运转进程中热载体随炉体滚动主动回来加料部位与质料均匀混合,干馏完结后干馏产品与热载体主动别离,完结质料煤的快速热解。

  原煤经斗式提高机提高到外热式炉的炉顶的滚筒枯燥机内,经热氮气的枯燥后进入二次斗式提高机,进入煤仓,经煤仓加料体系接连进入炭化室,经过外热式干馏加热到800℃,兰炭经氮气换热后由底部出料进入下部的螺旋运送机,进入密封阀门后,经带式运送机运输到兰炭储存区。干馏进程中产生的荒煤气经炭化室顶部汇入集气总管进入化产体系处理。处理后一部分煤气回炉做燃料气用,其他进入气柜。

  冷空气与焚烧废气经过换热器换热后,热空气从炉体下部进入炭化室与煤气充沛焚烧后出产废气由炉体上部进入废气总管,经换热后由烟囱排放。

  炉顶炭化室上部有液压组织半小时运转一次,行程1.3米,在出料的进程由上部添加兰炭出料的推力,避免兰炭在炉膛内阻塞棚料。

  外热式炉:炉体呈圆柱型有表里两层筒体组成,内筒和外筒为焚烧室,中心夹层为炭化室,中心部分共分4个炭化室。

  我国的DG工艺(也称煤固体热载体法快速热解技能)是由大连理工大学开发。DG工艺是将煤经过与热的载体(热解后的热焦)快速混合加热使煤热解(干馏)得到低温焦油、煤气和半焦的技能。DG工艺运用于褐煤的低温干馏进程称为大工法褐煤热解提质技能。

  下图为日处理150吨平庄褐煤固体热载体干馏新技能工业实验工艺流程图。包含脉冲气流枯燥预热、热烟气产生体系、热载体提高循环和混合热解。

  (1)油收率高。油收率到达铝甑干馏含油率值的75%-90%,油收率高是快速热解的特色;

  (2)质料运用率高,可达100%。理论上,煤都能够处理成小于6mm的粉粒质料;与运用块煤的工艺比较,直接运用粉粒状质料煤,本钱下降;

  (4)可与多个进程完结多联产。能够与煤发电配套,能够与煤焦油加氢配套,也能够与煤气化配套等;

  (6)半焦发热量高;与原煤比较,单位热量半焦的硫含量下降20%-40%,有利于节能减排;褐煤半焦可制成水煤浆,可用于水煤浆气化。