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低阶煤流化床热解气化新工艺

2021-01-11吴治国王鹏飞王卫平

石油炼制与化工 2021年1期

吴治国,王鹏飞,邹 亮,王卫平,王 蕴

(中国石化石油化工科学研究院,北京 100083)

我国煤炭资源相对丰富,从不同煤种储量来看,低阶煤约占46%。低阶煤低温热解(或干馏)的煤焦油产率为5%~12%,煤焦油经分离可生产高附加值有机原料或产品,也可加氢生产燃油;热解煤气中甲烷含量高,甲烷是一种绿色能源。因此,低阶煤分级利用被认为是借助煤炭资源缓解我国原油供应紧张的措施之一[1-2]。

流化床热解气化技术以粉煤为原料,具有加热快、热解反应或半焦气化反应时间短的优势,适合大规模生产。同时,流化床热解气化技术可供选择的设计模式较多,目标不同则工艺有所不同。现有热解或热解气化技术主要存在碳转化率不高、有机废水(酚水)多且难以处理、热解气携带颗粒物易形成堵塞等问题。

一般热解气化工艺的碳转化率主要取决于气化炉的操作形式。如果采用循环流化床气化炉模式,则由于细粉在气化炉停留时间太短,反应不完全而造成碳转化率较低;加之灰熔聚法排灰操作窗口较窄,容易引发排渣问题,从而降低碳转化率。酚水主要来自热解气冷却、洗涤单元,其处理费用较高。流化床热解与气化工艺无法避免细粉带出,但可以从形成细粉的因素中探寻降低带出量的方法。针对这些问题,本课题分别从热解炉供热模式、原料煤粒径与颗粒分级、热解气初级冷却与除尘、排灰方式等角度进行分析,探寻适当的工艺组合模式,提出流化床热解气化与气流床耦合新工艺,满足清洁高效的生产要求。……

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