褐煤提质技术非蒸发脱水脱水技术分析(1)_国内_光明网(组图)

褐煤资源 • 我国褐煤资源为3194. 38 亿吨，占煤炭资源总量的5. 74%；已探明褐煤资源量1291. 32亿吨，主要分布在内蒙古东部、黑龙江东部和云南东部，尤其是东北和内蒙古东部，褐煤资源占全国的70%以上该地区的煤炭资源。• 2006年1月17日，国土资源部、国家发改委在胜利、白银华、扎赉诺尔、霍林河、宝日希勒等第二批26个煤矿区划定设立第二批煤矿区和依依。闽等6个大型褐煤矿区。• 2007 年 1 月国家发改委印发的《煤炭工业发展“十一五”规划》中建设的 13 个大型煤炭基地还包括以褐煤为主的蒙古东部和云贵两个煤炭基地，褐煤在我国煤炭产量中的比重不断提高 • 预计到“十一五”末，全国褐煤总产量将超过煤炭总产量的10%。褐煤的特点 • 褐煤是煤化程度最低的煤，但需要数千万年才能形成，是一种宝贵的不可再生资源。• 褐煤的特点是含水量高、含氧量高、挥发分高、热值低。

• 水分和灰分含量高，加上褐煤易风化和自燃的特性，不适合长途运输，应用受到很大限制。褐煤提质技术 • 非蒸发脱水提质技术通过高温高压等条件改变褐煤的物理化学结构，使其成为清洁高效的烟煤燃料提质方法。• 成型提质技术 褐煤在成型过程中，其凝胶结构和孔隙系统受到高压或剪切等物理作用的不可逆破坏，从而从根本上改变了煤样的物理结构。• 裂解提质技术 褐煤在加热过程中会发生一系列物理化学变化，使煤中的水分蒸发，氧含量降低，发热量增加。在热解提质过程中，同时得到固体无烟燃料、液体焦油和气体。K-Fuel 工艺 • K-Fuel 是一种低水分、高热值和低硫氧化物、氮氧化物和汞排放的升级煤。• K-Fuel 工艺是一种 K-Fuel 产品，其中对高水分煤施加热量和压力（脱水和温和蒸馏），以将低热量煤中的 30% 水分降低到 8% 至 12%。相应地，发热量提高30%～40%，可以提高电厂的利用效率。• KFx 在怀俄明州的粉河盆地拥有一座年产 750,000 吨的 K-Fuel 工厂。

• 36% 水褐煤 (1. 57 lb) 干燥至 5. 5% 水 (1lb)，需要 800 Btu 蒸汽；31% 的水褐煤 (1. 48 lb) 干燥至 5. 0% 的水分 (1 lb) 需要 760 Btu 的蒸汽。非蒸发脱水提质技术 1 Btu=0.252 kcal 非蒸发脱水提质技术 K-Fuel工艺 邵俊杰，神华科技，2009,7(2):1 7-232.@ >8-3.5MPa 200-260℃成型升级技术，含水量12%～18% 邵俊杰，神华科技，2009,7(2):1 7-23 原煤在烘干机中烘干，使其水分降至12%~18%，然后冷却、分离、粉碎至0~6mm，然后送至带式压块机，不添加粘合剂，在500~2000Bar压力挤压最终生产不同形状的煤球。

2009年10月12日，神华宝日希勒褐煤提质改造项目试运行成功。邵俊杰, 神华科技, 2009,7(2):1 7-23 褐煤高效清洁利用工艺裂解气低温煤焦油半焦发电电气化成型升级活化城市煤气、工业煤气氢气生产（可用于煤焦油加氢）化工（苯酚等）燃料油（汽油、柴油）电力合成气制氢、甲醇、二甲醚、合成汽油等焦炭、无烟燃料等升级煤活性炭、活性焦(low ash Semi-coke) (low ash semi-coke) 褐煤 高炉喷吹铁合金还原剂 烧结焦粉 • 褐煤热解后同时得到焦油和煤气。• 半焦适用于大规模煤粉气化或水煤浆气化 可采用化学工艺生产合成气。•合成气可用于合成甲醇和MTP或MTO生产丙烯和乙烯。褐煤热解半焦气化合成气MTP或MTO焦油气褐煤综合利用实例LR低温热解工艺邵俊杰，神华科技，2009，7(2):1 7-23来自分离器的热半焦在釜内发生热分解反应，然后落入釜内并停留一段时间。热空气，同时，部分半焦或残碳在提升管中燃烧以提高温度； 气体在分离器中进行固相分离，半焦返回蒸馏罐； 蒸馏罐逸出的挥发物经除尘、冷凝、焦油回收，得到热值较高的气体。

得到的半焦在冷却回转炉中水冷，然后淬火提质。半焦产品由裂解炉排出的裂解气进一步加工利用。固体热载体干馏工艺新方法10kg/h干馏实验装置  1983年，在国家计委、国家教委的支持下，建立了10kg/h固体热载体干馏实验装置。 1983年至1986年，在煤炭石油化工部的支持下，完成了20多种褐煤、次烟煤和油页岩的干馏试验。 1987年，“150t/d平庄褐煤工业示范工程”被列入“七五”计划

固体热载体干馏新工艺开发固体热载体煤热解工艺—DG工艺••1990年4月至1992年5月，150t/d装置建成并开始运行。1994年5月，通过国家教委、煤炭部联合评审。随后，该装置交由平庄矿务局自行操作生产城市燃气。1995年底因经济原因停产。• 150 t/d 平庄褐煤干馏产业化示范项目DG 工艺特点 • 多项新技术的结合。• 机组运行能力大（5000-8000 t/d）。 • 常压运行，无需纯氧，无需氢气，操作灵活，适用于各种粉状原料（不结块）。• 可生产低成本高热值气体（4000kcal/m3)）。• 热效率高（大于 80%），耗水量低，SOx 和 NOx 排放量低。• 工艺可作为“气-热油电”，基础技术；可用于改良低阶煤（褐煤）。“气-热-油-化工”等多供系统 • 高温气体除尘和固位控制是主要问题。褐煤和半焦性能比较 热值：从4750大卡/公斤增加到5920大卡/公斤（增加约25%） 年处理60万吨煤干馏装置的经济分析 总投资：1.9亿元（其中炭化装置1.5亿，焦油和气体分离装置0.5亿，半焦成型装置0.35亿。

大连理工大学与中国化工集团、陕煤集团合作：陕西神木富油能源科技有限公司年处理60万吨固体热载体法煤热解示范项目正在建设中。目前，该项目正在通过日处理1500吨煤规模的产业化示范开发，具有自主知识产权的褐煤高效清洁利用固体热载体快速热解转化工艺系统关键技术是为实现高挥发分烟煤和褐煤的高效清洁综合利用而开发。. 其他裂解提质技术 • 北京科林达能源科技发展有限公司网带式褐煤低温干燥改质提质技术 • 鞍山热能研究院褐煤低温干馏提质技术 • 褐煤流化床低温西安热能研究院恒温技术 干馏提质技术 • 洛阳万山高新应用工程有限公司褐煤干燥提质技术 • 沉阳航空技术学院褐煤干燥提质一体化加工方法 褐煤干燥项目采用工艺振动混流干燥技术。原理如下：湿物料从顶部进入振动混流干燥机，在多层干燥床的作用下分散，形成长条物料。振动松散物料层形成并沿床面水平移动，移动到末端并洒在下一层干燥床上。低温大风量热气流分为垂直气流和水平气流。垂直气流在通过物料的过程中与物料充分、高强度的接触，使物料干燥。水平气流在水平方向之间以可变速度流动，并在与溢出材料的充分、高强度接触中干燥材料。振动松散物料层形成并沿床面水平移动，移动到末端并洒在下一层干燥床上。低温大风量热气流分为垂直气流和水平气流。垂直气流在通过物料的过程中与物料充分、高强度的接触，使物料干燥。水平气流在水平方向之间以可变速度流动，并在与溢出材料的充分、高强度接触中干燥材料。振动松散物料层形成并沿床面水平移动，移动到末端并洒在下一层干燥床上。低温大风量热气流分为垂直气流和水平气流。垂直气流在通过物料的过程中与物料充分、高强度的接触，使物料干燥。水平气流在水平方向之间以可变速度流动，并在与溢出材料的充分、高强度接触中干燥材料。垂直气流在通过物料的过程中与物料充分、高强度的接触，使物料干燥。水平气流在水平方向之间以可变速度流动，并在与溢出材料的充分、高强度接触中干燥材料。垂直气流在通过物料的过程中与物料充分、高强度的接触，使物料干燥。水平气流在水平方向之间以可变速度流动，并在与溢出材料的充分、高强度接触中干燥材料。

干燥机内既有垂直物料流，也有物料水平流；热风与物料之间有纵横逆流，形成独特的混流干燥效果。在混流过程中，粗细物料和热空气在混合-分离-再混合-再分离的过程中被均匀干燥。流出的材料作为产品回收。采用该工艺的项目有：白银华褐煤提质试验项目和华兴工贸褐煤烘干项目。褐煤干燥项目中使用的工艺滚筒干燥工艺。原理是：原煤仓内的原煤（常温）通过给料机进入烘干机滚筒，在烘干滚筒入口处与热风炉提供的烟气混合（约650℃） ）。在转筒内，筒壁上设有升降板，使物料在烘缸内平稳行进，彻底打破布帘，使烟气与原煤充分交换热量，交换时间大约 25-35 分钟。转鼓末端干煤温度升至60℃，烟气温度降至120℃左右。采用该工艺的项目有：东苏旗褐煤烘干项目和春城集团褐煤烘干项目。SJ-IV低温杀菌锅工艺。其原理是：从备料段向SJ-IV型低温干馏方炉炉顶分配皮带输送机供煤，分配皮带输送机将煤料添加到顶部煤仓，煤料通过辅助煤箱进入干馏方炉，煤料进入干馏方炉。它向下通过干燥段，逐渐进入干馏段，完成煤的干燥。干馏煤继续向下移动到冷却段，最后由炉底推焦机和刮板排出。

使用此流程的项目包括： Northern Power Lignite 升级项目。褐煤干燥项目采用的工艺是美国褐煤的温和热解干燥提质（LFC）工艺。其原理如下：将破碎筛分后的原煤（含水量约33.87%wt）送入烘干炉，由烘干热风吹出的热气流加热脱水炉，并且从干燥炉出来的原煤的水分含量降低到约4％（wt）。干燥热风炉的燃料为裂解气，辅助燃料为LNG。必须严格控制干燥炉入口加热气体在干燥机内的停留时间和温度，满足以下要求：它可以去除煤中的水分而不引起化学变化。还需要严格控制原煤温度，以确保不释放大量甲烷、二氧化碳和二氧化硫。离开干燥炉的褐煤进入热解炉。在热解炉中，来自热解炉的热循环气流（温度约527℃）用作加热介质。褐煤固体的加热速率、热循环气流的温度和流速都需要严格控制，因为这些参数将直接影响固体和液体的质量和组成。煤中残留的水分被完全去除，在裂解炉内发生轻微的气体反应，释放出煤中的挥发性气态物质。来自热解炉的固体首先在冷却盘中用工艺水快速冷却以停止热解反应，然后送到 PDF 冷却和精炼系统。采用该工艺的项目包括：大唐华银东吴褐煤干燥示范项目。北京科林达技术褐煤烘干项目采用的工艺是基于以下原则：进料原煤首先进入粗碎机破碎150mm以下，粗碎后的原煤进入手选皮带机进行矸石分选。分选后的煤进入二级破碎机，破碎至25mm以下，二级破碎后的原煤进入副筛（筛孔为13mm）进行分级，小于13mm的细煤进入燃料仓，

块煤通过电子皮带称重定量给料机送入分配器，分配器将块煤均匀分配到改性炉的带体上，依次加热、改性、冷却，然后输送出炉形成一个产品。最终煤由电子皮带称重定量给料机送入热风炉，燃烧后的热风作为改性热煤进入改性炉。采用该工艺的项目包括：勐源煤褐煤改质提质项目。褐煤烘干工程采用的工艺 鲁奇三段炉工艺原理如下：从选煤工段装入的合格煤先装入炉顶煤仓，然后通过进料口和辅助煤箱装载。室内碳化。加入炉内的块煤向下移动，与送入炉内的加热气体反向接触，逐渐升温。出炉的废气经冷却洗涤，冷却后气液分离。冷却后的液体通过管道流入循环水池，通过静态沉淀将油水分离。焦油被泵送到焦油储罐，循环水通过管壳式换热器进行换热冷却后循环使用，循环池关闭运行。从干馏炉底部排出的半焦，由于半焦的水分含量高，需要进行干燥，干燥所需的热量由干馏炉产生的残余气体燃烧提供. 干燥后的半焦经过筛分，成品焦由皮带输送机送至焦场储存。采用该工艺的项目包括：锡林河褐煤提质项目。褐煤烘干项目采用的工艺 国能富通烘干炉工艺原理如下：原煤从储煤斗经配煤器进入预热干燥段，底部预热至170℃左右-向上干燥气体，将原煤介质中的外部水分降低到1%以下。干燥所需的热量由干馏炉产生的残余气体燃烧提供。干燥后的半焦经过筛分，成品焦由皮带输送机送至焦场储存。采用该工艺的项目包括：锡林河褐煤提质项目。褐煤烘干项目采用的工艺 国能富通烘干炉工艺原理如下：原煤从储煤斗经配煤器进入预热干燥段褐煤提质工艺有哪些，底部预热至170℃左右-向上干燥气体，将原煤介质中的外部水分降低到1%以下。干燥所需的热量由干馏炉产生的残余气体燃烧提供。干燥后的半焦经过筛分，成品焦由皮带输送机送至焦场储存。采用该工艺的项目包括：锡林河褐煤提质项目。褐煤烘干项目采用的工艺 国能富通烘干炉工艺原理如下：原煤从储煤斗经配煤器进入预热干燥段，底部预热至170℃左右-向上干燥气体，将原煤介质中的外部水分降低到1%以下。成品焦由皮带输送机送至焦场储存。采用该工艺的项目包括：锡林河褐煤提质项目。褐煤烘干项目采用的工艺 国能富通烘干炉工艺原理如下：原煤从储煤斗经配煤器进入预热干燥段，底部预热至170℃左右-向上干燥气体，将原煤介质中的外部水分降低到1%以下。成品焦由皮带输送机送至焦场储存。采用该工艺的项目包括：锡林河褐煤提质项目。褐煤烘干项目采用的工艺 国能富通烘干炉工艺原理如下：原煤从储煤斗经配煤器进入预热干燥段，底部预热至170℃左右-向上干燥气体，将原煤介质中的外部水分降低到1%以下。

干燥段的温度必须严格控制；无需化学反应即可去除煤中的水分。干煤经中段进入深度干燥段，与自下而上的热载体进行热交换达到500℃，去除煤中固有的水、结晶和结合水，减少干煤的挥发分。煤，并​​将煤深度干燥成升级煤。深度干燥产生的气体与载热体一起从集气伞中引出。提质后的煤下降到冷却段，被冷烟气冷却至 150°C。当改质煤进入输煤带时，利用深度干燥段产生的废水对改质煤进行喷淋冷却，使成品煤水分与大气水分平衡，可有效防止提质煤返水。低至 50-60°C。此外褐煤提质工艺有哪些，在提质煤的输出过程中，喷雾还可以防止扬尘；提质后的煤被送到矿区的成品煤堆场。采用该工艺的项目包括：大唐国能褐煤烘干项目。褐煤干燥工程使用工艺注意事项： 以烟气为干燥介质的褐煤干燥工艺，干燥温度不能超过150度。否则会产生可燃气体，着火甚至爆炸。对于坑口电站，褐煤只需去除游离水，可采用干燥工艺。褐煤提质的必要性 褐煤是煤化程度最低、易风化的煤；含有一定量的初级腐植酸，含碳量低，含氧量高，含氢量变化大；挥发分一般为45%～55%。由于褐煤含水量高、热值低、易风化、自燃，单位能源运输成本高，不利于长途运输...