块煤干馏技术研究进展与发展趋势

为给低阶煤分级利用技术提供理论指导,深入分析了外热式和内热式块煤干馏技术的研究进展,总结了不同干馏工艺的优缺点及工业应用现状。外热式块煤干馏技术投资高,热效率低,加热不均匀,挥发产物的二次分解严重,焦油产率低,处于研究阶段;多段回转炉热解工艺(MRF)和无热载体蓄热式旋转床干馏工艺是外热式块煤干馏技术的典型代表。内热式块煤干馏技术具有热效率高、加热均匀、结构简单等优点,工业化的块煤内热式干馏工艺主要有鲁奇三段炉、以SJ型低温热解炉为代表的SJ热解技术等,处于工业示范或研究阶段的块煤内热式干馏工艺主要有大唐华银LCC技术、柯林斯达带式炉低温干馏技术等。最后指出新型块煤干馏反应器设计、低温富氧干馏技术开发、干熄焦技术及关键设备研究、粉煤成型技术、块煤干馏过程基础研究、热解气高效除尘技术及关键设备研究、能效提升与水回收利用技术开发等是今后块煤干馏技术研究的发展方向。

块煤干馏技术研究进展与发展趋势

我国煤炭资源丰富,其中90%作为燃烧使用,因此利用效率很低。块煤干馏技术就是通过对煤热解的加工过程,从而生产出焦油和煤气的工艺。该技术可以充分利用煤炭资源的经济价值,同时具有节能环保的核心优势。目前块煤干馏技术可分为外热式和内热式两种类型,而且这两种技术的应用均有各自的优缺点。随着块煤干馏技术的不断创新与优化,其发展趋势逐渐向规模化、高效化、环保化和品质化方向迈进。

煤干馏反应动力学的2种研究方法比较

为了深入了解COREX块煤在高温下的裂解机理,对所用块煤进行了不同温度下的高温干馏试验,确定不同温度下块煤焦油析出规律,之后分别采用混合模型法和分段法研究其干馏过程反应动力学,计算了相应的活化能和其他动力学参数。结果表明:混合模型法拟合得到3个阶段反应级数n分别为0.5、0.8、1.0,且活化能随着温度升高而增加,但由于该方法放弃反应模型物理意义,得到的只是表观活化能。分段法则根据煤干馏不同过程,确定了反应过程的机理分别为非等温收缩核、一级热解反应和分子扩散的反Jander模型,3个反应阶段的活化能分别为27.82、63.41、84.04kJ/mol,间接地反映出块煤的裂解动力学特性,同时可为COREX熔融气化炉的数值模拟提供动力学参数。