国内外褐煤热解技术的应用及发展

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摘 要：褐煤资源作为煤炭资源中的一个庞大分支种类煤炭种类，其在我国现有的存储数量为一千多亿吨，为我国总体煤炭存储数量的百分之二十左右。而褐煤资源的开发、加工应用技术也日渐受到国内外有关行业、部门和企业的关注与重视。下文中，笔者将结合个人工作经验，从国内外褐煤热解技术的概论、褐煤热解技术的研发、褐煤热解技术的应用几个方面，介绍国内外典型的几种褐煤热解技术，并对其应用现状，及其发展趋势进行分析。

关键词：褐煤热解技术；煤炭资源工艺发展应用；低变质煤煤田煤层；多段回转炉

1 概述

在全球煤炭资源供给方面，我国可谓是世界煤炭资源产出大国。我国地大物博，物质资源十分丰富，尤其体现在煤炭资源的生产数量和存储数量方面。而褐煤资源作为煤炭资源中的一个庞大分支种类煤炭种类，其在我国现有的存储数量为一千多亿吨，为我国总体煤炭存储数量的百分之二十左右。我国的褐煤资源从地理位置上看，多集中于我国北方和西南方；从褐煤资源的煤田类型分析，褐煤资源煤田多数是煤层厚重丰富，利于进行在户外、上方无遮盖物的开采形式，并且能够获得很高的经济效益。由于，全球资源市场上的煤田资源价格在不断攀升，因此开采过程、生产过程、加工利用过程相对简便的褐煤资源尤其受到追捧和欢迎，我国政府有关部门和各公司企业也逐渐注重对褐煤资源的开发与管理。对褐煤的工业化开发和相关产品的综合利用，对我国未来几年、几十年建设一个节能型社会，推动我国煤能源的综合开发，带动区域经济快速发展将是一个重要的战略项目。

目前国内外已有多种煤的热解干馏技术，褐煤利用热解低温干馏技术进行改质加工，得到洁净煤、焦油及煤气三种能源，再进一步加工生产下游产品，实现褐煤综合利用。

2 煤炭热解技术的发展

在上个世纪初期，热解技术开始被研发出来，并且很快受到社会各界的重视与关注。随着对煤炭热解技术的科学研发，对煤炭资源的加工过程逐渐由提炼、制取固体无烟燃料、石蜡油，演变为提炼和生产高级的发动机液体燃料。在上个世纪的五十年代，随着世界范围内石油、天然气的开发与应用，煤的热解加工发展速度减慢甚至停顿。但在一些煤资源丰富的国家，始终没有停止对煤炭热解技术的持续科研，到了二十世纪七十年代，人们将精力转移至提炼和加工具备高度产出率的合成产品，进一步促进了对煤炭热解技术的深入科研和技术提高，大量有关煤炭热解技术的项目被采用，从而加强并提升煤炭的产出数量，提高生产效率。在当时最通常被使用的技术为提高煤炭热解技术的速度，通过两种方式：一是提高热解反应的速度；二是为热解反应速度的加快，创造条件。到了二十世纪的六十年代，我国也逐步引进了对煤炭热解技术的应用和开发，以实现与国际工业现代化接轨，并寻找能够在短期内代替石油资源的其他产品。热解技术发展到今天， 我国多在煤炭资源的利用开发过程中，使用其生产、加工部分绿色环保的新型煤炭产品。

3 褐煤热解技术的应用

3.1 多段回转炉工艺

多段回转炉工艺是由我国有关煤炭资源开发部门创设的变质煤炭热解技术。此项技术的加工顺序为：首先使用中低温热解，然后依次进行中速加热、外热式、隔绝空气、常压加工。多段回转炉工艺对煤炭原材料的要求为颗粒直径在六至三十毫米范围之内，可以根据具体加工情况，选择利用气体或者固体燃烧材料。如果利用气体燃料进行加工，需要首先清除不好的或不需要的杂质，使热解煤气达到纯净的程度，转变为清洁、纯净的燃气，并可以提供给城市居民生活使用，或者提供给公司企业做工业用途的使用。因为褐煤资源在被热解加工之前，进行了脱水干燥加工过程，所以从一定程度上避免了煤炭资源的浪费，并为之后的污水处理过程提供了方便，起到环保、节能的作用。

3.2 中国的ZDL工艺

ZDL工艺是浙江大学开发的以流化床热解为基础的热电气多联产工艺。以流化床热解为基础的热电多联产工艺，特点是利用循环流化床（CFB）锅炉的循环热灰或半焦作为煤热解、部分气化的热源，煤在流化床气化炉内热解、部分气化产生中热值煤气，经净化除尘后输出，气化炉内的半焦及放热后的循环灰一起送入循环流化床锅炉，半焦燃烧放出热量产生过热蒸汽用于发电、供热。

浙江大学是国内较早开发流化床热解技术的单位，也是较早开发多联产技术的单位之一。系统有燃烧室、气化炉、返料器、汽水系统、煤气净化系统和焦油回收系统等部分组成，主要用于完成热解、气化、燃烧分级转化、焦油收集等工艺。煤首先进入气化炉内热解，产生的煤气经净化后，一部分输出作为民用，另一部分送入流化床气化炉作为流化介质；气化炉内的半焦及放热后的循环热灰通过返料装置进入循环流化床锅炉，半焦燃烧产生蒸汽用于发电、供热；气化炉内煤热解反应所需热量有循环流化床锅炉的循环热灰提供，流化介质采用低温净化后的再循环煤气或过热蒸汽。该技术的关键是保证大量固体循环物料在流化床锅炉燃烧室和气化炉之间循环而没有气体串通。

3.3 中国的DG工艺

褐煤固体热载体法快速热解技术工业试验成功，为中国褐煤加工利用开辟了一条新的途径，特别是为采用现代技术的褐煤热解（干馏）联产煤焦油加氢产业化奠定了基础。近年来，在煤固体热载体法热解技术工业试验的基础上，我国多家公司和有关单位，合作进行了“煤固体热载体热解制取煤焦油、煤气和半焦成套技术”开发，提升了该技术工程化水平。

综上所述，我国是世界煤炭资源产出大国，我国有关部门、有关企业单位及其内部工作人员应当不断加强褐煤热解技术的开发和利用，在煤炭资源的工艺加工过程中，选择使用新型清洁原材料，开发节能、环保的新型工艺技术，为煤炭行业的持续良好发展提供帮助，也为企业积极争取更多的经济利润。

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