煤炭低溫乾餾工藝

煤在隔絕空氣下，受熱到700℃以下，經乾餾轉化為半焦、焦油和煤氣的工序和產品處理系統。加工不同類型原料和不同加熱方式及規模的低溫乾餾爐，要求有相適應的備煤方式和產品處理系統，構成各有特徵的煤炭低溫乾餾工藝。工業化生產的低溫乾餾工藝有魯奇、地斯科和魯奇一魯爾。

基本介紹

• 中文名：煤炭低溫乾餾工藝
• 外文名：low-temperature pyrol- ysis technology of coal
• 學科：煤炭科學
• 拼音：meitan...

釋義

煤在隔絕空氣下，受熱到700℃以下，經乾餾轉化為半焦、焦油和煤氣的工序和產品處理系統。加工不同類型原料和不同加熱方式及規模的低溫乾餾爐，要求有相適應的備煤方式和產品處理系統，構成各有特徵的煤炭低溫乾餾工藝。工業化生產的低溫乾餾工藝有魯奇、地斯科和魯奇一魯爾。

魯奇(Lurgi-spuelgas)低溫乾餾工藝

20世紀20年代，由德國魯奇公司發明了三段內熱式低溫乾餾爐，經逐步改進發展，30～40年代在世界許多國家建立有這種以生產液體燃料為目的的低溫乾餾工廠。三段內熱式低溫乾餾爐一般高16～18m，日處理煤能力300t，外有金屬外殼，內有分段的耐火磚襯裡。爐的上段為裝料系統和乾燥段，褐煤或煤磚與250℃左右的煙道氣接觸，大約經8～9h後乾燥至含水分1%左右，通過輸料管進入爐子中段的低溫乾餾段，這裡料煤與650～700℃的氣體熱載體接觸，大約需8h左右，完成低溫乾餾後的半焦進入爐的下部冷卻段，通過冷凝淨化後的回流煤氣將半焦冷卻至60～70℃，經卸料裝置排出。用於乾燥和乾餾的氣體熱載體由分別安裝於爐子旁的風機、燃燒室提供，乾燥後廢氣和低溫乾餾氣體分別由排氣管和煤氣管導出。

三段內熱式低溫乾餾爐使用20～50mm塊煤或煤磚，在備煤系統中需要設定塊煤篩分或煤磚製備工序，一般適用無粘結性的褐煤和煙煤，少數情況下用弱粘結性煙煤為原料。半焦的揮發分為10%～12%，乾餾溫度較低時還會增高。半焦粒度組成通常為小於6mm約占 20%，6～20mm約占 50%，大於20mm約占30%。半焦反應性強; 煤氣熱值大致在4.2～8.8MJ/m3。焦油產率 (焦油質量占煤樣質量的百分率) 占焦油理論產率的60%左右，油中輕質組分較多，既可加工成汽油、柴油，還可加工成為木材防腐油、浮選藥劑、瀝青和一些化工原料。

地斯科(disco)低溫乾餾工藝

20世紀30～40年代，由美國成功開發，以生產無煙燃料為主的連續低溫乾餾強粘結性粉煤工藝。低溫乾餾爐系由不鏽鋼製作的直徑2.7m、長38.₄m外熱式迴轉熱解爐，煤在爐中受熱分解，揮發物析出冷凝分離為焦油和煤氣，部分煤氣返回供加熱爐體。為控制調節煤的粘結性，用廢熱煙道氣焙烤氧化煤料。該工藝分為4個工序：

(1) 預乾燥。濕煤用廢熱煙道氣乾燥，使水分降至2%～3%。

(2) 焙燒氧化。乾煤送入輸送式焙烤爐，由470℃熱煙道氣間接焙烤氧化。

(3) 乾餾。焙烤後的煤送入外部達570℃的低溫乾餾爐內進行炭化，煤經軟化分解，滾動粘結成球狀半焦排出。

(4) 冷卻。球狀半焦經冷卻篩分，篩出焦粉可配入煤粉中做瘦化料。球狀半焦揮發分15%～17%，為優質家庭用塊狀無煙煤料，在工業上亦有一定用途。

該工藝最大特點是原料用強粘結性粉煤，為使設備運轉正常，要求焙烤工序控制嚴格，既不能使煤過度氧化，導致半焦不能粘結成球，也不能氧化不足，造成煤料粘在爐體內壁，影響爐體傳熱。該工藝每噸煤可得到煤氣約100m3，還可獲得5%左右的輕質煤焦油。

魯奇-魯爾(Lurgi-ruhrgas)低溫乾餾工藝

20世紀50年代開始，德國開發以細粒狀固體熱載體(砂子或半焦)的低溫乾餾工藝，用於煤、油頁岩、油砂、液態烴等原料的低溫熱解。小於8mm的褐煤和無粘結性的煙煤是理想的原料。該工藝是以機械攪拌熱解反應器為主體，煤被循環熱半焦混合迅速加熱至600℃左右，實現煤的乾餾，煤與熱半焦混合比例為1：3～5。乾餾完畢後，半焦混合物分成兩股半焦流：一股半焦流可趁熱送往鍋爐或氣化爐用，或冷卻後再利用;另一股半焦送往提升管，用氣流把它提升到提升管頂部，在提升管底部一部分半焦被燃燒用來加熱半焦至700～800℃，生成的煙氣和提升的熱半焦，用旋風分離器加以分離，熱半焦再送入熱解反應器使煤乾餾，而熱煙氣用於提升管空氣預熱和煤料乾燥。熾熱的固體熱載體與原料煤均勻混合，強化了傳熱與傳質過程，實現快速熱解和氣相產物快速導出，焦油產率高，可達30%。半焦可供製備型焦或作為高爐噴吹燃料等多種用途。煤氣熱值可達14～20MJ/m，可作民用煤氣和其他氣源。該工藝較為理想是與發電廠相結合，在獲取大量液體產品的同時，將半焦和煤氣供電廠鍋爐燃用。