微波加热下生活废纸和PE塑料共热解产气特性

以可燃生活垃圾中的主要成分——生活废纸和聚乙烯(polyethylene,PE)塑料为原料,采用微波加热,对纸张/PE共热解中产气释放过程、产气成分和产气率等特性的影响规律进行研究。实验结果表明:在600℃热解终温下,产气成分以CO、CO_(2)为主,约为35%~40%,其次为CH_(4)、H_(2),其他气体含量较低。随着微波功率的增加,热解产气各成分的产量都明显增加,且各产气析出温度及峰值温度向高温方向移动。随着物料中PE的混合比例增加,纸张/PE共热解产气率降低明显,焦油产率则明显增加,表明PE热解产物以焦油为主。在定热解终温的情况下,添加热解碳对热解产气成分的体积分数影响不大,但可有效提高热解产气量。

固体热载体煤热解工艺的开发与进展

介绍了煤炭低温热解工艺的发展,对国内外几种典型的以固体热载体作为热源将煤热解的工艺进行了比较和评述。针对目前煤炭资源综合利用和环境保护的需要,认为将循环流化床燃烧和煤炭低温热解组合成技术集成系统,实现热、电、油、气多联产,在燃煤电厂具有良好的发展前景。

固体热载体热解淮南煤实验研究

自制处理量为1kg煤的间歇式固体热载体热解装置,以淮南烟煤为原料,石英砂作热载体,对该煤进行热解特性评价实验。考察了热载体初始温度700℃～900℃、反应4min～16min、煤粒径及热载体与煤的质量比5～9对热解产物产率和性质的影响。结果表明,提高热载体初始温度,气、液产率增加;延长反应时间和提高热载体比例,气体产率有所增加;热载体初始温度对热解气组成影响显著。提高热载体与煤的质量比和热载体初始温度,可以抑制半焦对热解反应器内壁的黏附。

固体热载体热解高挥发分烟煤产物分布及性质

以三种高挥发分烟煤为原料，对固体热载体煤热解获得的气、油、焦产物产率、组成和性质进行了考察．结果表明，提高煤与热载体的混合热解温度可使煤气和焦油产率有所增加．热解焦油产率可迭干煤重量的9％-11％，热解焦油可用于提取具有较高附加值的BTX，PCX，萘及脂肪族烃类等产品．热天平燃烧实验结果显示，热解半焦仍具有很好的着火和燃烧特性，随着热解反应温度的提高，燃烧区间向高温区移动，确定了半焦燃烧的反应动力学及其参数．

固体热载体快速热解粉煤提油中试研究

在设计处理能力为10 t/h的固体热载体快速热解粉煤提油半工业试验装置上,以神木烟煤为试验用煤,考察装置的运行特性、热解特性和产物分布等。结果表明:热解煤气中H2和CH4含量较高,低位热值可达到11～15 MJ/m3。对焦油的馏程分析表明:水上油中低于350℃的馏分质量分数达到47.00%,获得的半焦挥发分质量分数低,固定碳质量分数高。

固体热载体回转窑煤热解工艺模拟与分析

为解决廉价丰富的碎煤高效清洁转化问题,提出一种固体热载体回转窑煤热解工艺。该工艺采用回转窑作为热解反应器,实现热载体与煤均匀混合;采用大粒度半焦作为热载体,通过机械提升循环,减小了半焦热载体的破碎,降低了粉尘控制难度。基于小试实验数据,利用Aspen Plus建立了工艺流程模型,模拟结果表明,提高干燥温度和热载体温度,可有效减少热载体循环量和废水生成量;在干燥温度200℃、热解温度600℃和热载体温度800℃条件下,热载体与干燥煤混合质量比为3.3∶1,焦油干基收率为7.2%,煤气干基收率为10%,系统能效达到85%以上。

炉前煤低温干馏工艺中脱硫行为的模拟研究

为了提供燃煤炉前低温干馏系统中硫的脱除和转化的工业设计依据，采用自制的程序升温固定床反应器，在模拟燃煤炉前低温干馏的工况下考察了热解温度及Ca／S原子比对热解产物中硫分布的影响。结果表明，由于CaO的存在，循环流化床（CFB）锅炉的循环灰具有明显的固硫作用，在480℃-640℃、煤热解气、液产物中60％-70％的硫以CaS的形式固定在灰中。相同热解温度下，固硫作用随着Ca／S原子比的提高而增加，焦油收率和焦油中硫含量均有所下降。

煤液化残渣固体热载体法热解实验研究

对煤加氢液化残渣基本物性进行了考察,针对其加热易软化熔融、强黏结性等特性带来的进料困难、热解黏结以及粉尘与热解油气难以分离等问题,构建了集固体热载体快速热解和移动颗粒层除尘为一体的双循环反应系统,探讨了利用该系统连续热解残渣提油的可行性。结果表明,残渣可萃取物占残渣1/2以上,其含有的高分子量有机物使其具有强黏结性。通过配入一定比例惰性物料,可以有效地降低残渣的黏结性。采用螺旋进料器与文丘里进料器组合进料,并配合双层导管冷却的方式可以实现残渣连续顺畅地进料。固体热载体双循环反应系统残渣热解实验表明,采用石英砂掺混进料、流化床快速热解和移动颗粒层过滤除尘技术,可从残渣中高效提取清洁的热解油。热解温度为500℃,流化操作气速比U_0/U_(mf)为2. 8,石英砂-残渣掺混比为4∶1时,热解油产率达23%,是铝甑值的2. 1倍。

煤低温热解与直接液化联产系统研究

煤低温热解和直接液化之间具有很多耦合要素,提出将两者集成联产系统,用煤气制氢替代煤气化制氢来降低成本、用煤焦油作补充溶剂油实现提质加工、将液化残渣与煤共热解提取高附加值油品,实现各副产物综合利用,达到系统价值最大化。基础实验研究表明,神东长焰煤与液化残渣(煤渣质量比为95∶5)共热解焦油干基产率约为8.0%,煤气有效成分大于85%;为使共热解过程不结块,液化残渣掺入量应小于30%。模拟计算表明,百万吨级煤直接液化与千万吨级煤低温热解联产,可以省却煤气化制氢及空分装置,系统能量转化效率达到75%以上,协同效应显著。

低阶煤气体载热低温干馏工艺研究进展

从工艺背景、流程和技术特点3个方面介绍了国内外几种典型的低阶煤气体载热低温干馏工艺,分析对比了4种高温气体热载体:高温烟道气、焦炉煤气、合成气和N2的干馏特性和对煤气热值的影响,探讨了低阶煤气体载热低温干馏工艺的发展趋势。

DG技术及其用于钢铁企业能源平衡的可行性分析

简介了煤固体热载体干馏新技术（简称DG技术）。DG技术工艺简单，操作容易，条件温和。分析了本项技术应用于钢铁企业的可行性。半焦用于高炉喷吹，煤气补充钢铁企业内冶金燃气不足。DG技术是解决未来钢铁企业能源平衡的一条可行途径。

240t/d固体热载体粉煤热解工艺及中试研究

以粉煤分质梯级利用为背景,提出了一种固体热载体粉煤热解工艺,该工艺主要包含基于循环流化床技术的热解-缺氧燃烧耦合系统、缺氧燃烧煤气的脱灰及余热回收系统和热解煤气的脱灰及油气净化分离系统,并于2016年底完成了该工艺中试装置72 h满负荷连续稳定运行。中试试验以0~10 mm的神木煤为原料,原料煤满负荷输入量为240 t/d,试验结果表明:热解煤气中CH_4和H_2的体积分数分别为35.3%和12.5%,热解煤气热值达到20 920 kJ/Nm^3以上;热解焦油产率为9.24%,为原料煤格金焦油产率的81.8%;产品焦油的含尘率为0.47%,焦油中的正庚烷可溶物质量分数为84.3%;热解半焦的固定碳含量为86.3%,热值为29 985.5 kJ/kg。计算表明,该中试装置72 h连续稳定运行期间的物料平衡偏差为1.93%,能量利用效率为87.95%。

固定床中煤与热载体颗粒混和热解规律的试验研究

本文对大同烟煤在热载体固定床（移动床）中的混和传热干馏规律进行了试验研究，获得一系列挥发份气体析出特性曲线和颗粒混和热解的总体传热系数．对煤粒径、热载体粒径及初始温度对混和传热干馏规律的影响进行了分析和讨论．本文所获得的试验结果可供热、电、气三联产成套装置中热载体固定床（移动床）干馏造气炉的工业设计参考使用．

煤热解-化学链气化耦合工艺流程模拟

为实现煤的清洁高效利用,提出一种煤固体热载体热解-化学链气化耦合工艺。利用流程模拟软件Aspen Plus建立了该耦合系统的工艺流程模型,主要包括煤干燥单元,煤热解单元,空气反应器和燃料反应器。模拟结果表明:通过将煤热解单元产生的酚废水作为燃料反应器的气化剂,可有效减少载氧体循环量和废水排放量。在热解温度500℃、半焦气化温度800℃和载氧体氧化温度1000℃条件下,载氧体的循环比为1.32,焦油分析基收率为6.6%,耦合系统的能量利用效率为43.12%,其中煤干燥单元能耗和煤热解单元能耗分别占总能耗的32.68%和33.81%,是导致系统辅助能耗大的主要原因。当进料量(100kg/h)和工艺条件相同的情况下,与单独的煤热解和煤基化学链气化技术相比,该耦合工艺在热力学效率和对环境的友好方面都有一定优势。

基于循环灰热载体煤热解的固-固颗粒冷态混合特性

以开发循环流化床(CFB)燃烧/煤热解分级转化工艺为应用背景,为在移动床混合段内利用有限高度空间达到理想的灰/煤混合效果,建立了内置锥面形挡板结构的固-固冷态混合实验装置,并对颗粒的混合特性进行了研究。分别以石英砂和硅胶模拟CFB循环灰和煤,采用挡板重力混合的方法,探究了挡板角度、层数、放置方式(对向和旋转放置)以及物料混合比等因素对混合效果的影响,并与机械混合实验进行了对比。结果表明,在混合过程中颗粒的混合和分散是并存的,旋转放置30°的挡板层数越多,硅胶和石英砂颗粒混合越均匀,混合物料中石英砂比例越高,混合效果越好。通过优化挡板结构及设置方式强化对流混合和剪切混合可明显改善固-固混合效果。虽然与机械混合相比,挡板混合效果略差,但在一定操作范围内仍可满足灰/煤混合热解工艺的要求。

固体热载体热解府谷烟煤的实验研究

以循环流化床锅炉的循环灰为热载体对府谷烟煤进行了热解实验,考察了热解温度（470℃~630℃）对气液固产物产率和特性的影响,分析了原煤中的硫和氮在气液固三相产物中的分布.结果表明,随热解温度的升高,半焦产率降低,煤气产率从0.97%增加到5.44%,焦油产率从1.96%增加到8.07%;焦油中的轻油含量占80%（质量分数）以上,随热解温度的升高而降低.半焦的灰熔点在1 000℃以上.原煤经过热解后半焦中的硫含量可降到原煤中硫含量的70%（质量分数）左右,氮含量可降到原煤中氮含量的90%左右.

固体热载体煤热解技术进展与突破

介绍了低阶煤利用现状和典型固体热载体技术特点,分析了现有技术难以大规模工业化的根源和瓶颈,并从化学反应角度提出了实现热解突破的关键技术问题。内构件移动床热解技术利用内构件调控作用,将热解油气定向导出反应器,最小化初级热解产物二次反应,并实现热解油气原位过滤除尘和重质组分选择性裂解提质,创新了热解反应调控,突破了传统热解局限性。而固体热载体内构件移动床热解技术充分结合内构件调控与固体热载体加热,实现焦油高收率和高品质,并有效抑制油气粉尘夹带,为固体热载体热解技术发展提供了新的研究思路和方向。

低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议

为改善低阶煤煤质、提高其利用经济性和安全性,阐述了国内外主流的低阶煤粉煤热解提质技术的工艺特点及研究进展,分析了低阶煤粉煤热解提质技术存在的问题,并对低阶煤粉煤热解提质工艺的发展进行了展望。结果表明:粉煤热解一般采用固体热载体热解工艺,具有加热速度快、焦油产量高、热解煤气热值高等优点,是解决大量粉煤利用的关键技术之一。针对粉煤热解工艺存在的关键技术未实现突破、经济效益差、焦油品质难以有效控制、废水处理难度大等问题,提出未来应从实现热解关键技术突破、优选热解反应器、开发热解产品深加工技术、研发可提高焦油产率和改善焦油品质的新工艺、开发新型焦油分离和回收技术、开发含有机物废水的处理方法、开发具有高能源转化效率的多联产工艺等7方面进行粉煤热解提质技术的研究。

煤热解多联产技术述评

集燃烧和热解工艺于一体的煤热解多联产技术是我国煤资源的有效利用方式之一。介绍了煤热解多联产技术的工作原理;论述并对比了以流化床、移动床、焦热载体为热解基础的煤热解多联产典型工艺技术特点;指出:煤热解多联产工艺技术更适合于挥发性高的低阶煤种,该技术已建有小型工业化生产示范装置,具备商业化生产应用的技术基础。

神东煤热解产物分布调节方法

为了提高神东煤热解转化率,调节热解产物分布状况,为工业装置提供数据支持,采用100 kg级固体热载体试验装置,分析了神东煤分别掺入15%液化残渣(DCLR)和5%橄榄石对热解产物分布的影响。结果表明,神东煤单独热解时半焦产率为76.13%,热解气产率为12.97%,焦油产率为6.19%,焦油中轻质组分占比61.89%,重质组分占比38.11%。神东煤掺入15%液化残渣时,半焦产率为75.07%,比神东煤单独热解降低1.39%;热解气产率降低12.18%,气体产物中除H_(2)体积分数增加外,其他组分含量均有所下降;焦油产率为8.32%,比神东煤单独热解增加34.41%;焦油中重质组分升高至53.45%,焦油品质下降。神东煤掺入5%橄榄石热解,半焦产率为73.90%,比神东煤单独热解降低2.93%;热解气产率为14.91%,比神东煤单独热解增加14.96%,气体中CO_(2)、CH_(4)和H_(2)体积分数升高;焦油产率为5.67%,比神东煤单独热解下降8.40%,焦油中轻质组分提高至70.28%,重质组分降低至29.72%,焦油品质提高。通过3种半焦FTIR分析,神东煤掺入15%液化残渣的热解半焦中C=O、C—O、—CH_(2)、—CH_(3)等官能团吸收峰强度比神东煤热解半焦小,O/C与H/C降低。神东煤掺入5%橄榄石的热解半焦中,1702 cm^(-1)处的C=O和1220 cm^(-1)处的C—O phenol的吸收峰基本消失,—CH、—CH_(2)、—CH_(3)官能团峰值在3种半焦中最小,O/C与H/C在3种半焦中最低。