低阶煤热解提质技术进展.pdf

低阶煤热解提质技术进展一、低阶煤概况煤炭是我国的主要能源,在一次能源构造中占70%左右，估量到2022年煤 炭消费量仍将占65%左右。在漫长的地质演化过程中，煤炭的形成受多种因素的 作用，致使煤炭品种繁多。依据构造和组成不同，煤炭分为褐煤、烟煤和无烟 煤3大类，而每大类又分为假设干小类，其中烟煤可分为低变质烟煤和中变质烟 煤，低变质烟煤也叫次烟煤，与褐煤一起统称为“低阶煤”。煤阶这一概念用来 表示煤炭煤化程度的级别。一般状况下，煤埋藏深度增加，其煤化程度增加，碳 含量相应增加。低阶煤在我国煤炭储量及产量中占很高比例。中国煤炭地质总局第 三次全国煤田推测，我国低阶煤储量占全国已探明煤炭储量的55%以上，达5612 亿吨，其中褐煤占12.7%,低变质煤占4 2.5%o我国煤炭资源分类及其性质煤种低阶煤中变质烟煤无烟煤褐煤低变质烟煤比例%12.684 2.4527.5817.28水分20-5010-2010-152-10挥发分%38-6537-5510-4 03-6发热量kcal/kg2022-4 000约 50005000-6000约 7000适宜用途转化转化/发电炼焦/发电气化/发电低阶煤是指煤化程度比较低的煤（一般枯燥无灰基挥发分20%）,主要分 为褐煤和低煤化程度的烟煤。褐煤包括褐煤一号（年轻褐煤）和褐煤二号（年老褐煤）2类，约占我国煤 炭探明保有资源量的13%,主要分布于内蒙古东部和云南，少量分布于黑龙江辽 宁山东吉林和广西等地区，近年觉察疆等区域亦赋存褐煤。低煤化程度的烟煤包括长焰煤、不黏煤和弱黏煤，约占我国煤炭探明保有资 源量的33%,主要分布于陕西、内蒙古西部和疆，其次为山西、宁夏、甘肃、辽 宁、黑龙江等地区，吉林、山东和广西等地区少量赋存。褐煤全水分高达20%60%,收到基低位发热量一般为ll.71-16.73MJ/kg。由于高水分，高含氧量，低发热量，再加上褐煤易风化和自燃的特性，其不适合 远距离输送，应用受到很大限制。低煤化程度的烟煤原煤灰分一般低于15%,含硫量低于1%鄂尔多斯盆地不 黏煤和弱黏煤为特低硫-低硫特低灰-低灰煤。低阶煤的化学构造中侧链较多，氢、氧含量较高，结果导致其挥发分含量高、含 水高、含氧多、易自燃、热值低。依据低阶煤挥发分及氢含量高的特点，通过分 级转化利用，可先获得高附加值的油、气和化学品，再将剩余半焦进展燃烧或气 化，实现煤炭资源的梯级利用，从而，一方面提高了煤炭利用的能效，另一方面 使难以利用的褐煤得到了有效利用，也可大大削减环境的污染。如以下图：烧结焦粉国家能源科技规划将褐煤/低阶煤提质改性技术和中低温煤焦油制清洁燃料 及化学品关键技术列为重大技术争辩打算，争辩具有自主学问产权的、适应性广 的褐煤/低阶煤提质改性技术与工艺，针对中低温干储焦油开发提取化学品及加 氢制清洁燃料先进技术，低阶煤热解提质迎来了一次良好的进展机遇。二、低阶煤热解煤的构造特点打算了低阶煤挥发分高、活性强。由于水分和氧含量高而热值 低，直接利用（燃烧或气化）效率低，经济价值远不如高阶煤，大规模开发利用 必需先对其进展加工提质。最为科学和常用的方法之一是热解，即“干镭”或热 分解“。热解是指煤在隔绝空气或在惰性气体条件下持续加热至较高温度时，所 发生的一系列物理变化和化学反响。在此过程中煤会发生交联键断裂、产物重组 和二次反响，最终得到气体煤气）、液体焦油）、及固体（半焦）等产物。焦 油中含有苯、蔡、慈、菲以及目前尚无法人工合成的多种稠环芳香烧类化合物及 杂环化合物。与直接燃烧相比，热解实现了煤中不同成分的梯级转化，是一种资 源高效综合利用方法，具有削减燃煤造成的环境污染，提凹凸阶煤资源综合利用价 值的优势，可制造显著的经济社会效益。按煤热解温度可分为低温热解（500-600k中温热解（650-800）高温热解900-1000C）和超高温热解D1200）o为得到高产率的焦油和煤气，低阶煤多承受低温热解路线。除低温 热解外，还可以利用加氢热解来提高热解产率，即通过外加氢气来饱和热解产生 的自由基，拟制二次反响。煤的化学构造极其简单，同时矿物质对热解又有催化作用，导致热解过程中 发生很多化学反响，如煤中有机质的裂解、缩聚和重组；裂解产物中轻质局部和 裂解残留物的挥发、分解或聚合。从煤的分子构造看，根本构造单元四周的侧链、桥 键和官能团等在加热条件下不稳定，是煤构造中的活性组分。在加热过程中，这 些单元渐渐裂解，形成气体化合物挥发出去，而缩合芳香核局部则相互缩聚形成固 体产品（半焦或焦炭）。煤热解过程前期以裂解反响为主，后期以缩聚反响为主。三、煤热解技术的进展历史和现状煤热解技术历史长远，早在19世纪就已消灭，当时主要用于制取照明用的灯 油和蜡，随后由于电灯的制造，煤热解争辩趋于停滞状态。但在其次次世界大战 期间，德国由于石油禁运，建立了大型煤热解厂，以煤为原料生产煤焦油，再通 过高压加氢制取汽油和柴油。在当时的战斗背景下，热解本钱并不是考虑的主要 因素，但是，随着战后石油开采量大幅增加，煤热解争辩受到市场因素的影响再 次陷于停滞状态。20世纪70年月初期，世界范围的石油危机再度引起了世界各国对煤热解工艺 的重视。70年月以后，煤化学根底理论得到了快速进展，相继消灭了各种类型的 面对高效率、低本钱、适应性强的煤热解工艺，典型的有回转炉、移动床、流化床和气流床热解技术。表世界范围内主要热解工艺概况，列出了不同热解工 艺的技术指标、特点和规模。1附后）我国煤热解技术的自主争辩和开发始于20世纪50年月，北京石油学院（现 为大学）、上海电业局争辩人员开发了流化床快速热解工艺并进展10t/d规模的 中试；大连工学院（现为大连工工大学）聂恒锐等人争辩开发了辐射炉快速热解 工艺并于1979年建立了 15t/d规模的工业示范厂；大连理工大学郭树才等人争 辩开发了煤固体热载体快速热解技术，并于1990年在平庄建设了 5.5万t/a 工业性试验装置，1992年8月初投煤产气成功；煤炭科学争辩总院北京煤化学争 辩所（现为煤炭科学争辩总院北京煤化工争辩分院）争辩开发了多段回转炉温存 气化工艺，并于上世纪90年月建立了 60t/d工业示范装置，完成了工业性试验 后续国内又涌现出的代表性工艺有浙江大学循环流化床煤分级转化多联产技术、北京柯林斯达科技进展带式炉改性提质技术、北京国电富通科技进展有限责任公 司国富炉工艺。近年来，我国在进展自主研发的同时引进了美国的CCTI工艺，打算用于内 蒙褐煤的热解提质。在引进LFC工艺的根底上，大唐华银电力股份和中国五环工程组建技术联合 体对其进展创性争辩开发，重申请专利和商标，更名为LCC工艺。四、煤热解过程的科学问题煤热解的实质是自由基反响过程，起始于煤构造中的弱共价键解离，包括自 由基的产生、聚合、重组、加氢以及这些产物的“二次”反响。提高热解油品质 量和产率的核心是通过对煤自由基形成、转移和稳定的定向把握，抑制自由基缩 聚形成大分子的可能。热解过程的稳定运行不仅要求自由基形成与终止反响速率有机匹配，而且需 要反响器构造和反响工艺的优化，匹配热解二次反响，并从转化系统有机集成，开展从根底争辩、关键技术突破到系统集成的深入争辩，涉及化学、化工、工程 热物理、机械、材料和把握等多种学科。中科院依据低阶煤的组成与构造特征，提出了以热解为先导的低阶煤清洁高效梯级利用的技术方案。如以下图:低温热解移动床 半焦人合成气“人田 人a（气体热载体）-气化-催化口成一化工品低价煤下行床 半焦（固体热载体）-燃烧一电I加灵热解干需.气化孕、费先合成油一柴油图：中科院战略性先导科技专项中热解方案示意图五、国内典型的热解提质工艺技术以下为国内正在规划建设或运行的典型热解提质工艺技术。1、DG工艺DG工艺（也称煤固体热载体法快速热解技术）由大连理工大学开发。平庄 150t/d工业试验装置流程由备煤煤枯燥流化提升加热焦粉冷粉煤与热粉焦混合换 热煤热解流化燃烧煤气冷却输送和净化等局部组成。平庄工业性试验法干储流程 见图1灿气煤气图1平庄工业性试验法干播流程1煤槽;2枯燥提升;3干煤槽;4混合器;5反响器；6加热提升管;7热焦粉槽；8流 化燃烧炉；9旋风分别器；10洗气管；11气液分别器；12分别槽；13间冷器；14除焦油器;15脱硫箱;16空气鼓风机；17引风机；18煤气鼓风机原煤粉碎后进入枯燥预热系统，用热烟气（约550）进展气流枯燥预热并提 升至干煤贮槽，烟气除尘后经引风机排入大气。干煤（约120）经给料机参加 到混合器，在此与来自热焦粉槽的粉焦（约800）混合，然后进入反响器完成 快速热解反响（550650C）,析出热解气态产物。荒煤气经除尘去洗气管，在气 液分别器分别出水和焦油，经间冷器分别出轻汽油，煤气经鼓风机加压除焦油和 脱硫后入煤气柜。由反响器出来的半焦局部经冷却后作为产品，剩余半焦（约 600）在加热提升管底部与来自流化燃烧炉的含氧烟气发生局部燃烧，半焦被 加热至800850c后提升到热焦粉槽作为热载体循环。由热粉焦槽出来的热烟 气去枯燥提升管，原煤在枯燥提升管完成枯燥过程。2、MRF工艺MRF工艺（多段回转炉温存气化工艺）由煤炭科学争辩总院北京煤化工争辩分院开发。该工艺主体设备是3台串联的卧式回转炉，MRF工艺流程见图2排空1烟道气荒煤气141燃料空气水蒸汽 军嘉图2 MRF工艺流程1枯燥炉;2热解炉;3熄焦炉;4加热炉;5除尘器；6引风机;7排料阀原料煤在枯燥炉经直接枯燥脱出70%的水分;原料煤热解在外热式热解炉内进 展，避开荒煤气被其他气体稀释，热解温度550750C,热解得到的荒煤气经 除尘冷却后回收煤气和焦油；热半焦经水力熄焦后排出。关心工艺包括原料煤储 藏焦油分别储存煤气净化半焦筛分及储存锅炉房和质量检验等单元。热解加热炉可以单独或同时使用气体燃料和固体燃料。3、循环流化床煤分级转化多联产技术75t/h循环流化床煤分级转化多联产工业示范装置由浙江大学与淮南矿业集团合作建立。示范装置主要由2局部组成：流化床气化（热解）炉和循环流化床锅炉半焦燃烧发电系统，75t/h循环流化床多联产装置工艺流程见图3图3 75t/h循环流化床多联产装置工艺流程1锅炉;2分别器;3热解炉;4激冷塔;5电捕焦油器；6间冷器;7二次电捕；8缓冲 罐；9煤斗；10点火器；11汽包；12水封槽；13焦油池；14循环水池；15轻油池；16除 尘器;17烟囱原料煤进入气化炉后与来自锅炉旋风分别器的高温循环灰混合，在600c左 右的温度下进展热解，产生的粗煤气焦油雾及细灰渣经气化炉旋风分别器除尘进 入急冷塔和电捕焦油器，冷却捕集焦油和轻油后由煤气排送机送入缓冲罐，局部 煤气送回气化炉作为流化介质，其余进入脱硫等设备净化后再利用。热解半焦和 循环灰经返料机构进入锅炉燃烧，高温物料随高温烟气一起通过炉膛出口进入旋 风分别器，分别后的烟气进入锅炉尾部烟道，先后经过热器再热器省煤器及空气 预热器等受热面产生蒸汽用于供热和发电。分别下来的高温灰进入返料机构，局 部高温灰进入气化炉，其余则直接送回锅炉炉膛。4、带式炉改性提质技术带式炉改性提质技术是北京柯林斯达科技进展开发的褐煤提质工艺。带式 炉由炉体驱动系统输送系统和自动把握系统4局部组成，配套系统为燃煤热风炉 和产品冷却系统，带式炉改性提质工艺见图40图4带式炉改性提质工艺1枯燥段;2改性炭化段;3冷却段;4热风炉;5烟冷器原料煤由入炉端均匀分布在耐热金属材质的输送带上，在中性气氛下依次经 过枯燥段改性（炭化）段，与热烟气（含氧量3%）穿层换热完成枯燥脱水和改 性（炭化）提质过程，最终进入冷却段被冷烟气（含氧量V3%）冷却成为提质煤 改性提质时所用热量来自燃煤热风炉，炭化提质热源来自自产煤气，并副产焦油 输送带速度可调，温度能够实现自动把握。5、GF-I型褐煤提质工艺GF-I型褐煤提质工艺由北京国电富通科技进展有限责任公司开发。该工艺核心设备是承受外燃内热式的低温热解方炉，GF-I型褐煤提质工艺流程见图5O烟 气水蒸气图5 GF-I型褐煤提质工艺流程1煤斗；2预热段；3枯燥段；4干储段；5冷却段；6半焦;7除尘器;8双竖管;9间 冷器;10电捕；11酚水槽；12初焦油分别器；13焦油槽；14油分别器；15轻油槽；16最终 油分别器;17煤气加压机；18燃烧器;19冷水塔煤斗内的原料煤利用冷却段出来的热烟气进展初步预热后经插板门进入干 燥段。枯燥段设有4个燃烧器，燃烧所需煤气来自热解煤气，在该段煤中95%以上 的水分被脱除，同时煤的温度被提高到150左右，枯燥段烟气送入冷却段用于 半焦冷却，干煤连续下行进入干镭（热解）段热解段设有4个燃烧器，燃烧所 需煤气同样来自热解煤气，热解反响温度约560o热解段产生的荒煤气经除尘 后进入冷却净化系统回收焦油和煤气，最终煤气经由加压机抽出返送回提质炉供 枯燥段和热解段燃烧用。热解半焦下行进入冷却段，经来自枯燥段的冷烟气冷却 降至80c以下，由推焦机推入埋刮板机内集合到输焦胶带运往储焦仓。6、神华模块化固体热载体热解工艺神华模块化固体热载体热解工艺由神华煤制油化工争辩院开发神华模块化 固体热载体热解工艺流程见图6O图6神华模块化固体热载体热解工艺流程1煤回转枯燥器;2混料器；3热解器；4除尘器；5洗涤冷却器;6油水分别器；7提 升机；8分料器；9半焦加热回转窑；10筛分；11鼓风机；12燃烧器；13引风机原料煤经回转枯燥器枯燥后与来自半焦加热回转炉的高温半焦混合，在移动 床热解反响器内完成热解反响。7、固体载热褐煤热解技术基于固体载热褐煤热解技术由清华大学-天素投资节能减排联合研发中心开发，120万t/a褐煤深加工工程热解系统工艺流程见图7o图7 120万t/a褐煤深加工工程热解系统工艺流程1枯燥段;2存料槽;3 一级干播;4二级干储;5半焦槽；6冷却器;7提升管；8燃烧 床；9热焦槽；10混合；11荒煤气净化；12补燃室；13热风炉；14鼓风机；15除尘器该系统承受固体热载体流化床快速干储（热解）工艺，利用自产煤气作为流 化介质，燃烧床内高温含灰半焦作为热载体。燃烧床内为贫氧状态，局部半焦燃 烧供给系统运行所需要的热量，其余半焦升温后作为热载体。燃烧床生成的烟气（含可燃成分）进入补燃装置燃烬并副产蒸汽供园区使用，降温后的烟气作为枯 燥装置的热源。8、褐煤热溶催化工艺自2022年起，顺鑫煤化工科技开头争辩褐煤热溶催化工艺120kg/d小型连续试验装置工艺流程见图80厂一调和汽油-1调和柴油低级酚图8 120kg/d小型连续试验装置工艺流程1备煤制浆;2 一段预热器;3脱氧预处理反响器;4二段预热器;5催化热熔反响器;6 常压塔;7外循环减压塔;8减压焦化器;9溶剂加氢反响器在热溶催化转化过程中，承受加氢葱油作为反响的初始溶剂通过肯定次数 的循环，溶剂到达稳定平衡，自身产生的转化油可以作为循环溶剂，并满足工艺 要求。9、煤拔头-煤炭综合利用工艺20世纪80年月中国科学院郭慕孙院士提出了煤拔头工艺，中国科学院过程 工程争辩所对煤拔头。煤炭综合利用工艺进展了开发，该项技术也称BT工艺，属 于多联产范畴煤拔头中试工艺系统由5局部组成：锅炉主机系统快速加热快速分 别系统快速冷却系统物料输配系统和把握与测量系统。煤拔头中试工艺系统见图9o11图9煤拔头中试工艺系统1循环流化床;2空气预热器;3快速热解下行床;4惯性分别装置;5急冷器;6沉降池；7空气冷却器;8轻质油槽;9罗茨鼓风机;10快速分别器;11热回料旋风分别器;12贮煤 4；13旋转卸料器;14煤气风机;15接灰器该工艺通过下行床与循环流化床的耦合实现煤粉从下行床的顶部参加，与来 自提升管的循环热猛烈混合并升温，在常压较低温度（550700C）无氢气无催 化剂的条件下实现快速热解。生成的气相产品在下行管的底部通过快速分别器分 别后，进入急冷器进展快速冷却，最终得到液体产品。10、优质煤产品生产装置及生产系统李柏荣公开了一种优质煤产品生产装置及生产系统，该生产装置包括外壳进 料斗出料斗导热机构和排气机构国邦清能承受连续干储热解定位提质技术及成 套设备（LCP）建成了 100万t/a褐煤热解提质工程优质煤产品生产装置见图10。图10优质煤产品生产装置1上部进料段;2中部进料段;3下部进料段;4上出料段;5下出料段;6多个导热介质 导出部;7多个导热介质导入部;8多个导热管;9翅片;10中心排气通道;11环形排气通道；12排气端;13排气口;14上端排气口;15调整阀该装置在导热管之间的落料空间中设置翅片，起到翻料排气的作用，使气体 能够准时排出，热量的传递效率得到肯定程度的提高李柏荣对优质煤生产系统 年处理100万t褐煤的过程进展了热量衡算，通过回收导热介质的热量以及生 产过程中产生的气体等物质，整个过程的能耗得到肯定程度的降低。11、蓄热式无热载体旋转床干储技术北京神雾环境能源科技集团股份通过集成已工业化的蓄热式旋转床和蓄热 式辐射管燃烧器等多项专利技术，开发出蓄热式无热载体旋转床干储技术煤料经 枯燥器枯燥后进入煤仓，通过装料装置在干偏炉内完成布料。在干储炉的旋转作 用下煤料依次经过预热区加热区均热区和冷却区。低温干储所得半焦在气封条件 下出炉，进入干熄焦器进展余热回收，回收的热量用于煤料的预枯燥，冷却后的半 焦输入焦仓；干储气进入煤气净化系统，分别出煤气焦油等。12、CCTI 工艺技术制造人LarryHunt（美国）美国清洁煤技术公司（CCTI）已与国内数家 单位接触并推动该项技术的应用。多段热解室见图11。废气烧类入口图11多段热解室示意图1 2 3 4 5热解室;6多段热解室间开闭装置枯燥后的原料煤在惰性气氛下经一段热解室（温度204399）二段热解 室（温度482593）三段热解室（温度70484 3C）和四段热解室（温度 10931316C）得到提质煤，提质煤在五段热解室的低温枯燥惰性气体环境中降 温至120。热解炉装置通常与水平面呈515夹角，借助原料煤自身重力在 热解室内移动。13、LCC工艺LCC工艺由大唐华银电力股份和中国五环工程联合开发，主要过程分为3步:枯燥轻度热解和精制LCC技术工艺流程见图12。1热解热风炉;2枯燥热风炉；3烟气脱硫;4枯燥循环风机;5枯燥旋风除尘器;6热解 循环风机;7枯燥炉；8热解炉；9激冷盘;10 PCT静电捕集器；11热解旋风除尘器；12激冷塔;13精制塔;14 PCT冷却器;15激冷塔循环泵原料煤在枯燥炉内被来自枯燥热风炉的热气流加热脱除水分在热解炉内，来自热解热风炉的热循环气流将枯燥煤加热，煤发生轻度热解反响析出热解气态 产物。在激冷盘中引入工艺水快速终止热解反响，固体物料输送至精制塔，预冷 却后与增湿空气发生氧化反响和水合反响得到固体产品PMC(Process MiddleCoke)从热解炉出来的气态产物经旋风除尘后进入激冷塔，塔顶出来的不 凝气体进入电除雾器，气体中夹带的PCT(Process Coal Tar)被捕集下来，并 回流至激冷塔。冷凝下来的PCT经换热器冷却后，大局部返回激冷塔，剩余局部 为初步的PCT产品。从PCT静电捕集器出来的不凝气一局部作为热解炉的循环气 体，剩余局部作为一次燃料。枯燥炉出来的烟气经旋风除尘后大局部循环，小局 部经脱硫后排放。六、国内热解提质技术工业化现状截至目前，国内的高校科研院所大型企业集团和工程公司始终致力于推动低 阶煤热解提质技术的工业化进程，低阶煤热解提质技术工业化现状见表1,热解 技术分类见表2,热解单元传热原理见表3表1国内低阶煤热解提质技术工业化现状序号技术典型工厂厂址煤种粒度/mm规模/万1IX；工艺陕煤化神木官油陕西神木神木长焰煤0 62 x2MRF工艺不详内蒙古海拉尔内蒙古褐煤6303循环流化床煤分级 转化多联产技术淮南矿业新庄孜电厂安徽淮曲淮南烟城0 875(14带式炉改性提质技术蒙元煤炭公司内蒙占锡林浩特内蒙占褐煤3 2535GF-I型渴煤提质工艺锡林浩特国能公司内蒙古锡林浩特内蒙古褐煤6-12056神华模块化固体热 载体热解工艺神华集团内蒙古鄂尔多斯内蒙古褐煤0-306(X)07国休我热喝煤热解技术曲靖众一化工公司云南曲靖云南褐煤0-101：89褐煤热溶催化新工艺煤拔头煤炭综 合利用新工艺锡盟创源煤化公司中科院过程所内蒙古锡林郭勒盟内蒙古褐煤河北廊坊 低挥发分次烟煤0.074-0.175 311 10(110LCP技术国邦清能公司内蒙古霍林郭勒内蒙古褐煤不详1(1 1蓄热式无热载体旋 转床干怖新技术北京神雾集团公司北京褐煤长焰煤10 10()12CCTI工艺中蒙国际投资公司内蒙占乌兰浩特内蒙古褐煤 1 2002反应速率慢速 中速 快速 闪热解/T：s-1 1063加热方式内热式 外热式 内外并热4热我体固体热载体气体热载体固-气热我体5反应气氛隔绝空气 氨气 氢气 水蒸气6反应压力常压 加压表3热解单元传热原理序号技术传热形式热载体1DG工艺内热式执半隹2MRF工艺外热式热烟气3循环流化床煤分级转化多联产技术内热式高温灰4带式炉改性提质技术内热式热烟气5GF-1型褐煤提质工艺内热式热烟气6神华模块化固体热载体热解工艺内热式热半焦7固体战热褐煤热解技术内热式含灰半焦8褐煤热溶催化新工艺不详不详9燥拔头煤炭综合利用新工艺内热式热灰10LCP技术外热式热气体11蓄热式无热载体旋转床干馈新技术外热式热烟气12CCTI工艺外热式热烟气13LCC工艺内热式热烟气在热解过程中，煤受热到100120C时，水分根本脱除，一般加热到300 左右煤发生热解，高于300时，开头大量析出挥发分；温度连续上升，煤转化 率提高，焦油二次反响发生，二次反响使局部一次焦油转化为轻燃和二次焦油等，转 变产物分布。快速加热供给煤大分子热解过程高强度能量，热解形成较多的小分子 碎片，所以低分子产物多在快速热解时，初次热分解产物与热的煤粒接触时间短，降低了活性挥发物进展二次反响的几率。煤的低温快速热解有利于获得液体产物，煤的中高温热解产物中气态产物收 率高。表3中所列热解提质技术除褐煤热溶催化工艺以外，传热形式分为2大类：内 热式8种，外热式4种。对于内热式传热，其热载体分为固体热载体和气体热载 体2类。从传热速率传热效率分析，外热式传热均低于内热式。七、结语低阶煤的构造和特点格外简单，而且不同地域的低阶煤表现出的特性差异也 是千差万别，这给低阶煤的热解和综合利用开发带来了巨大的挑战；低阶煤的热 解经过百余年的进展，虽然曾经在特别的战斗背景下有过短期的大规模应用，但 是热解产率低、本钱高、环境污染严峻等问题照旧未得到很好的解决，其中还有 很多简单的科学问题和工程问题需要探究。同时，在当前的社会经济进展和环保 要求日益提高的大背景下，单纯的依靠包括热解在内的某一项单元技术来解决低 阶煤的高效利用问题是不现实的，必需通过将热解技术与燃烧、气化、间接液化 等一系列相关技术耦合起来，形成低阶煤利用的系统解决方案，才能真正实现梯 级和高效利用。热解提质技术由于条件温存、效益显著，日益受到业内人士的关注。在推动 低阶煤热解提质技术工业化的过程中，应借鉴煤炭液化技术商业化运行的阅历：高门槛、先示范、稳步推动。同时，示范工程的建设做到基地化、规模化、集成 化和典型化(1)基地化。鉴于低阶煤不适于远距离运输，示范工程应就近煤炭基地建 设，降低运输本钱同时确保示范工程和规模化生产原料供给。(2)规模化。规模化生产有利于煤炭高效转化，提高经济效益和环保效益 假设按我国资源构造开发煤炭，低阶煤采出量为10亿多吨以低温煤焦油产率 60kg/t计,每年可增加近1亿吨油品。（3）集成化。低阶煤热解提质所得提质煤（半焦）可直接用于发电或外售（用作高炉喷吹料等），煤气可用作民用燃料、制氢和合成液化自然气（LNG）,焦油可先提取酚类等高附加值化学品后加氢制取燃料油。热解提质和电力、钢铁、炼油等行业集成有利于低阶煤的清洁高效梯级利用。（4）典型化。以先进、适用为原则，选择具有代表性且较成熟的工艺技术 进展示范或商业化建设，这样有利于集中优势资源，避开盲目无序进展。世界范围内主要热解工艺概况热解器单位/工艺开发年代规模技回转炉美国Tbscol20世纪70年代1 000吨/天工业示范热源为工艺自产煤气，12.7mm,半焦粒度6.3皿 产率 5.4%5.7%美国Encoa!20世纪70年代1 000吨/天工业示范热源为工艺自产煤气，用T加拿大ATP20世纪70年代6 000吨/天工业示范热源为半焦燃烧，用干油子煤科院MRF20世纪90年代60吨/天中区热源为工艺自产煤气,，用二 mm,半焦粒度320 mm 40%移动床美国LFC20世纪80年代，2009 年大唐华银引进1 000吨/天工业示范热源为工艺自产煤气，焦;10%德国 Lurgi-Ruhr20世纪60年代800吨/天工业示范华焦热载体，系统能效为8前苏联ETCH-】7520世纪60年代4 200吨/天工业示范半焦热载体.系统能3(0.15mm),焦油产率4%大连理工大学(DG)20世纪90年代150吨/天工业示范半焦热载体，福煤粒度6产率约3%;半焦产率约40中科院山西煤化所2008 年120电天中试，中试位于陕 西府谷半焦燃烧，固体热教体.热 6 mm.焦油产率6wt%75wt%流化床美国COED20世纪70年代550吨/天工业示范热源为半焦燃烧,热效率90%,质量好，焦油产率11.2%-219 系统复杂澳大利亚的CSIRO20世纪70年代0.48吨/天小试固体和气体热载体加热,煤粒彳 率可达23%浙江大学2007 年240吨/天工业示范半焦燃烧，固体热我体，热、电、8 mm；焦油产率约lit%,53.53%57.31%中科院工程热物理所2010 年240吨/天中试.完成初步调 试.中试位于陕西神木半焦燃烧，固体热载体，同时生,中科院过程工程所2009 年3.6吨/天中试,中试位于浙 江萧山半焦气化，固体热教体，同时生 俄运行下行床中科院过程工程所2009 年120吨/天中试，完成初步调 试.中试位于河北羲城半焦燃烧，固体热载体,热、电、1mm,小试焦油产率约I2wt%气流床美国Garrett20世纪70年代3.8吨/天中试半焦热载体，煤粒径0.1 mm,和粉尘半焦容易堵塞管道H本粉煤热解和 ECOPRO2000 和 2003 年100吨/天和20吨/天中试两段气流床,气体热载体.上段 得到煤气和轻质焦油