煤焦化主要裝置和技術干餾

1、（一）魯奇魯爾煤氣公司法（Lurg i Ruhrgas）工藝簡介該法是由Lurgi G mbH公司（聯(lián)邦德國）和該法是由Lurgi G mbH公司流程見圖1 1。粒度小于5 m m的煤粉與焦炭熱載體混合之后，在重力移動床直立反應器中進行干餾。原料煤煤準備圖1 -1魯奇魯爾煤氣公司注工藝流程圖1 一半焦分離器q 一半焦加熱器：3 反應器：4 一旋風分離器：5 一焦油加氫反應器產(chǎn)生的煤氣和焦油蒸氣引至氣體凈化和焦油回收系統(tǒng)，循環(huán)的焦炭部分離開直立爐用風動輸送機提升 加熱，與廢氣分離后作為熱載體再返回到直立爐。在常壓下進行熱解得到熱值為2632 MJ/ m 3的煤 氣、半焦以及煤基原油，后者是焦油產(chǎn)

2、品經(jīng)過加氫制得。開發(fā)應用狀況此工藝過程在日處理能力12t煤的裝置上已經(jīng)掌握，并建立了日處理250t煤的試驗裝置以及日處理8 00t煤的工業(yè)裝置。（二）大連理工大學固體熱載體干餾新技術工藝簡介大連理工大學郭樹才等人開發(fā)的固體熱載體干餾新技術主要實驗裝置有混合器、反應槽、流化燃燒提 升管、集合槽和焦油冷凝回收系統(tǒng)等。原料煤粉碎干燥后加入原料槽。干餾產(chǎn)生的半焦為熱載體，存于集 合槽，煤和半焦按一定的焦煤比分別經(jīng)給料器進入混合器。由于混合迅速而均勻，物料粒度小，高溫的半 焦將熱量傳給原料粒子，加熱速度很快，煤即發(fā)生快速熱分解。由于煤粒熱解產(chǎn)生的揮發(fā)物引出很快，二 次熱解作用較輕，故新法干餾煤焦油產(chǎn)率較

3、高。經(jīng)混合器混勻的物料進入反應槽，在此完成干餾過程，析 出干餾氣態(tài)產(chǎn)物，即揮發(fā)產(chǎn)物。反應槽固態(tài)產(chǎn)物半焦經(jīng)給料器進入燃燒器。半焦或加入的燃料與預熱的空 氣進行燃燒，使半焦達到熱載體規(guī)定的溫度，在提升管中被提升到一級旋風分離器，半焦與煙氣分離。熱 半焦自一級旋風分離器人集合槽，作為熱載體循環(huán)。多余的半焦經(jīng)排料槽作為干餾產(chǎn)物外送。煙氣在二級 旋風分離器除塵后外排。干餾氣態(tài)產(chǎn)物自反應槽導出后，經(jīng)過除塵器、空冷器和水冷器析出焦油和水。煤 氣經(jīng)干燥脫去水分，在一30。左右條件下進行冷凍，回收煤氣中的汽油。凈煤氣經(jīng)抽氣機及計量后送出。開發(fā)應用狀況已完成多種油頁巖、南寧褐煤、平莊褐煤和神府煤的10kg/ h的

4、試驗室實驗，在內蒙古平莊煤礦進 行了能力為150t/ d的褐煤固體熱載體熱解的工業(yè)性實驗并建成5. 5萬t/a的工業(yè)示范廠。（三）C O E D法工藝簡介該工藝由美國F M C和OCR聯(lián)合開發(fā)，采用低壓、多段、流化床煤干餾工藝流程見圖1 一2。熱解氣圖-2 COED注煤熱解工藝平均粒度為0. 2mm的原料，順序通過四個串聯(lián)的反應器，其中第一級反應器起煤的干燥和預熱 的作用，在最后一級反應器中，用水蒸氣和氧的混合物對中間反應器中產(chǎn)生的半焦進行部分氣化。氣化產(chǎn) 生的煤氣作為熱解反應器和干燥器的熱載體和流化介質。借助于固相和氣相逆流流動，使反應區(qū)根據(jù)煤脫 氣程度的要求提高溫度，有力地控制熱解過程的進

5、行。熱解在壓力3570kPa下進行。最終產(chǎn)品為半焦、 中熱值(1518 MJ/ m 3)煤氣以及煤基原油，后者是用熱解液體產(chǎn)品在壓力1721 M Pa下 催化(Ni-Mo)加氫制得的。該工藝已有日處理能力36t煤的中間裝置，并附有油加工設備。（四）CSIR O工藝工藝簡介澳大利亞的CSIR O于20世紀70年代中期開始研究用快速熱解煤的方法以獲取液體燃料，先后建 立了 1g/ h , 100g/ h , 20kg/ h三種不同規(guī)模的試驗裝置，對多種煙煤、次煙煤、褐煤進行了熱解 試驗。該工藝采用氮氣流化的沙子床為反應器，將細粉碎的煤粒（0. 2 m m）用氮氣噴入反應器的 沙子床中，加熱速度約為

6、104 C/ s，熱解反應的主要過程約在1s內完成。另外對熱解焦油也進行了結 構分析，并用幾種不同類型的反應器進行了焦油加氫處理的研究。開發(fā)應用狀況近期在試驗室開發(fā)具有最大液體產(chǎn)率的工藝方法，并建成23kg/ h處理煤、用空氣或本工藝的循環(huán) 氣作為流化介質進行干餾的中試廠。（五）美國鋼鐵公司潔凈焦炭法工藝簡介潔凈焦炭工藝采用熱解和加氫平行運行的方法以生產(chǎn)冶金焦、焦油、油品、有機液體和氣體。在ER D A支持下已經(jīng)建立了實驗PD U，并進行了試驗。該工藝的熱解是在豎立二段流化床內進行的。煤經(jīng)洗選后，一部分在流化床內于富氫和基本無硫的循 環(huán)煤氣存在的情況下進行熱解，煤中的硫大部分脫除，產(chǎn)生的半焦用

7、本工藝生產(chǎn)的焦油作為黏結劑壓制成 型，型塊經(jīng)過改質和燃燒，生產(chǎn)出堅硬、低硫的冶金焦和富氫氣體。另一部分煤首先和本工藝生產(chǎn)的載體 油混合制成漿，然后在2128 M Pa和482 C條件下進行非催化加氫，最后把從殘渣中分出的液體和 氣體加工成液體燃料、化工原料和油，油返回本工藝。其工藝流程見圖1 3。開發(fā)應用狀況已建成一座處理能力為227kg / d的實驗性PD U，該裝置包括干餾脫硫器、煤加氫裝置和煤預氧 化裝置。（六）Gar re t t法（西方研究公司熱解法）1.工藝簡介Gar re t t法是美國西方研究公司研究開發(fā)的。將粉碎至0. 1 m m的煤粉，在常壓氣流床反應器 中進行熱解（見圖1

8、 4）。Garrett法工藝流理圖該工藝是為生產(chǎn)液體和氣體燃料以及適于作動力鍋爐的燃料設計的，其依據(jù)是短停留時間快速干餾能 獲得較高的焦油產(chǎn)率。熱載體是用經(jīng)空氣加熱的自產(chǎn)循環(huán)半焦。熱解在幾分之一秒內發(fā)生，停留時間小于 2s，因而揮發(fā)物二次裂解最小，液體產(chǎn)率高。在577 C,焦油產(chǎn)率高達35 % （質量）。在氣流床反應 器中，流化介質是利用炭化后的煤氣，經(jīng)分離出熱解半焦和液體產(chǎn)品之后返回到循環(huán)系統(tǒng)中。液體產(chǎn)品進 行加氫制成煤基原油。此外還得到半焦和發(fā)熱量2224 MJ/ m 3的中熱值煤氣。開發(fā)應用狀況此工藝已建成日處理3. 6t煤的中間裝置并在寬范圍條件下進行條件實驗。（七）Toscoa l

9、法1.工藝簡介Toscoa l方法是美國油頁巖公司(Oi l Sha le corp)和Rocky Fl at s研究中心開發(fā)的。預先 制備并預熱的煤送入回轉爐中(圖1 5)，在此與赤熱的瓷球熱載體接觸而發(fā)生熱解。熱解產(chǎn)品引至氣 體凈化和碳氫化合物回收系統(tǒng)。瓷球與半焦在機械分離器中分離后，用一部分自產(chǎn)干鎦煤氣燃燒的熱量直 接加熱，然后作為循環(huán)固體熱載體再回到回轉爐中。加熱瓷球之后的廢氣用于煤的預熱。工藝的產(chǎn)品為半 焦、油和熱值為22 MJ/ m 3的煤氣。圖1 -5 Tosccal工藝流程1 一給料槽t 2 一干燥和預述器t 3 旋廄分離器：4 一球預熱器t 5 一分簫塔、6 一也群反應眼7

10、一制8 一羿升機此工藝已在1976年建成的日處理25t煤的中間裝置上實驗成功，1982年興建日處理能力6. 6萬 噸煤的工業(yè)裝置。（八）日本的煤炭快速熱解法1.工藝簡介該方法是將煤的氣化和熱解結合在一起的獨具特色的熱解技術。它可以從高揮發(fā)分原料煤中最大限度 地獲得氣態(tài)（煤氣）和液態(tài)（焦油和苯類）產(chǎn)品。其工藝流程見圖16。苯類沉淀池分蒿池堪油苯類沉淀池分蒿池堪油圖：2 E本快速焦鏘工藝流程圖原料煤經(jīng)干燥，并被磨細到有80 %小于0. 074 m m后，用氮氣或熱解產(chǎn)生的氣體密相輸送，經(jīng) 加料器噴入反應器的熱解段。然后被來自下段半焦化產(chǎn)生的高溫氣體快速加熱，在600950。和0.3 M Pa下，于幾秒內快速熱解，產(chǎn)生氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物以及固體半焦。在熱解段內，氣態(tài)與固態(tài)產(chǎn)物同時 向上流動。固體半焦經(jīng)高溫旋風分離器從氣體中分離出來后，一部分返回反應器的氣化段與氧氣和水蒸氣 在15001650。和0. 3 M Pa下發(fā)生氣化反應，而為上段的熱解反應提供熱源；其余半焦經(jīng)換熱器 回收余熱后，作為固體半焦產(chǎn)品。從高溫旋風分離器出來的高溫氣體中含有氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物，經(jīng)過一個間 接式換熱器回收余熱，然后再經(jīng)脫苯、脫硫、