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1、兰炭外热式回转炉低温干馏工艺及技术装备简介（概述）1 我国低变质煤资源特点我国低变质煤炭资源储量占煤炭资源总储量的40%以上，目前年产量占全国煤炭总产量的30%左右。我国低变质煤资源主要集中在华北地区和西北地区。2 煤低温干馏技术背景煤的干馏是指在隔绝空气的条件下，原料煤受热分解为焦炭/半焦、煤气和焦油的过程。根据加热终温的不同，干馏可分为低温干馏（560600）、中温干馏（700900）和高温干馏（9001100）。煤低温干馏（或称低温热解）技术仅是一个热加工过程，常压生产，不用氧气，也不用加氢，即可制得煤气和焦油。由于低温干馏比煤的气化和液化工艺简单，加工条件温和，所以建设投资少，生产成本
2、低。 3 煤低温干馏行业现状及待解决的问题目前我国低变质煤低温干馏行业所采用的及主要研究的热解工艺有内热式直立炉、固体热载体、流化床热解等生产工艺。内热式直立炉低温干馏工艺内热式直立炉低温干馏工艺主要存在以下技术瓶颈： 原料问题：目前 通用的兰炭炉用30至80毫米的块煤，实际煤矿生产中，这样的块煤只 有30到40,将面临原料供应问题； 煤气质量问题：由于工艺原因， 煤气热值较低，含氢气、甲烷较低，氮气含量过高，达不到化工利用 最佳条件，只能当燃料； 焦油回收率偏低，现在只能达到6，工艺 提高后，应该可以达到9。湿法熄焦系统及出焦机构:采用湿法熄焦，所产兰炭含有大量水分，限制了兰炭的使用，增加了
3、运输成本，需要耗费额外的能量对其进行干燥。熄焦过程产生的废蒸汽含有大量的有毒有害物质，恶化现场操作环境，污染大气。熄焦过程产生大量的含酚废水，需耗费大量成本进行处理。固体热载体低温干馏工艺固体热载体低温干馏工艺主要存在以下技术瓶颈： 仅能处理粒度为6mm以下的原料煤。 运行过程中需要将热载体提升至相当的高度，需要耗费大量能量。 涉及到一些高温物料的转移和输送，受设备材质影响，目前尚无设备能理想的实现其工业过程，难以实现工业化生产。 工艺流程复杂，单位产量投资较其它工艺大。 流化床热解工艺和焦载热流化床气化工艺循环流化床电气三联产工艺（上图左）和焦载热流化床气化工艺（上图右）等目前尚在试验阶段，
4、无成功大规模工业化应用的先例。政策方面面临的挑战： 现行工艺技术在某些方面未达到以下产业政策的要求： 国家焦化行业准入制度。 国家节能降耗相关政策。 环境保护相关法规。 行业资源综合利用、循环经济、产业链的要求。 煤炭资源开采大型化、自动化、机械化的趋势。4 外热式回转炉应用于低温干馏行业的意义在当前低温干馏行业末煤无法综合利用、产品质量不够理想、环保问题尚未根本解决的背景下，亟待将一种适用范围广、可靠稳定的工艺推向整个低变质煤综合利用行业，在低变质煤产区投资外热式回转低温干馏系统可以促进企业取得颇丰的经济效益，为企业资源综合利用开辟了全新的途径。国家产业政策的指导下，推广外热式回转炉低温干馏
5、工艺是促进低温干馏行业产业升级最高效的途径之一。 西安三瑞实业有限公司兰炭外热式回转炉低温干馏工艺（兰炭产品用途及市场预作者:西安元级 标签：兰炭干法熄焦兰炭干熄焦兰炭低温干兰炭回转炉2011-03-14 10:14 星期一 晴产品用途及市场预测1 兰炭用途及市场预测行 业 用途 可替代产品 市场预测 万吨/年电 石 还原剂 冶金焦 900铁合金 还原剂 冶金焦 1760化 肥 造气 无烟煤、焦炭 1300冶 金 高炉喷吹 无烟煤、其它烟煤 1105民 用 清洁燃料 无烟煤、烟煤、木炭等 200活性炭 炭质吸附剂 脱硫剂等 50半焦在各行业使用比例预测2 焦油用途及市场预测煤焦油轻馏分或全馏分
6、加氢处理可生产优质汽柴油调和组分或优质燃料油、沥青等。 作为粘结剂被应用到型煤等燃料的制作。经粗加工可生产杂酚油、防腐油、煤沥青等化工产品，用于生产碳黑及其它碳素材料。添入其它填料，经加热炼制可以得到筑路沥青和防水沥青，用于非重型车辆通行道上和屋面防水。工业上用作大型锅炉和加热炉的燃料。为了减少对进口石油的依赖，我国正在实施多元化能源战略。发展煤制油是实施国家能源多元化战略的对策之一。其中，煤热解提油技术方法相对简单、投资较少，具有一定竞争力，符合国家能源政策、产业政策的要求，其工艺成熟，是目前以煤提油领域为数不多可产生经济效益的途径之一。3 低温干馏煤气用途及市场预测低温干馏煤气不仅可以作为
7、工业和民用燃料、燃气发电、直接还原铁等，而且可以作为化工原料气，用于以下行业：1）甲烷化制取天然气。2）生产甲醇。3）合成油及其它化工原料。4）生产化肥。5）制取氢气西安三瑞实业有限公司作者:西安元级 标签：兰炭低温干馏兰炭干法熄兰炭干熄焦兰炭回转炉2011-03-14 10:12 星期一 晴技术的应用领域、创新性及先进性外热式回转炉低温干馏工艺可采用灵活多样的工艺形式，适应不同的煤种和产品，注重产品的一体化应用及经济效益，是低变质煤加工和综合利用的有效工艺，具有广泛的适用范围和应用前景。在工业应用方面，该工艺可用于以下目的：1）高含水煤（如褐煤）的提质。2）由低灰、低铝煤生产铁合金还原焦。3
8、）由劣质年青煤生产无烟燃料。4）与气化、燃烧、发电等配合，实现煤的综合利用，形成大规模煤炭能源一体化工业。另外，外热式回转炉干馏工艺还可以用于其它固体物料的热加工，如油页岩干馏、垃圾处理等，有利于环境保护。因此，该工艺具有广泛的适用范围。 项目的创新性及先进性 原料的适用范围广：根据产品最终用途，外热式回转炉可以处理40mm以下的原煤，包括8mm以下末煤。 焦油产率高、质量好，所产焦油轻质组分高，质量优于传统内热式炉所产低温焦油，由于加热终温及温升速度可控性好，焦油产率比内热式高1015% 。 工艺装置操作灵活、弹性大，可根据不同的市场要求即时调整工艺参数改变产品品质。 煤气纯净、热值高：由于
9、采用外热式工艺，煤气未混入惰性气体，提高了煤气的热值，且成分稳定，适宜作为工业和民用燃料。 半焦水分低：由于采用连续干法熄焦，可将产品水分控制在“零”。提高了兰炭的质量，节约能源，减少了有害气体及工业污水的生成，减少了相应的治理装置及费用。 装置产能大：单台套装置可以实现20万吨/年以上。外热式回转炉低温干馏工艺与传统工艺技术指标对比（与现行主导工艺内热式直立炉低温热解工艺进行对比）目前本技术已获国家发明专利三项（外热式卧置回转炭化炉热裂解原煤制备兰炭的方法 专利申请号：201010153412.0、一种用外热式回转炉进行褐煤提质的方法 专利申请号：201110161521.1、利用自返料回转
10、炉对煤进行固体热载体热解的方法 专利申请号：201110314980.9 ），实用新型专利一项（新型卧置外热式回转炭化半焦炉 专利号：201020161332.5）。西安三瑞实业有限公司兰炭外热式回转炉低温干馏工艺（主要技术指标）作者:西安元级 标签：兰炭低温干馏兰炭干法熄兰炭干熄焦兰炭回转炉2011-03-14 10:11 星期一 晴主要技术指标单套装置可实现的生产规模（以神府煤为例） ：年消耗煤炭：31万吨年产半焦：20万吨年产低温煤焦油：2.3万吨年产煤气：0.56亿标方（其中自用：0.21亿标方 外供：0.35亿标方）产品规格及品质（以神府煤低温干馏产品指标为例）1 半焦产品的品质2
11、焦油产品的品质3 煤气产品的品质煤气的热值达到4300 kcal/Nm3以上外热式回转炉低温干馏工艺流程示意图产品半焦（兰炭）半焦是低变质煤经过低（中）温干馏所获得的固体产品，由于其燃烧的时候不会冒烟，只产生小小的蓝色火苗，因此也俗称兰炭。外热式回转炉低温干馏工艺所产半焦具有水分低、挥发份低、比电阻高、反应性好、可磨性好、无爆炸性及气孔发达等优点。产品焦油低温煤焦油是煤受热的初步分解产物，因此未受到深度裂化，也称初生焦油。采用外热式回转炉低温干馏工艺由于焦油二次裂解的程度减少，因此焦油产率较其它工艺高。轻质组分含量高，300前馏分占50.4%，360前馏分占到73%。，H/C原子比为1.11.
12、3，适宜加氢制取燃料油。产品煤气采用外热式回转炉低温干馏工艺所产低温干馏煤气没有大量惰性气体混入，成分纯净，CH4、H2、CO有效成分达到90%以上是深加工利用的理想原料。热值高达4300 kcal/Nm3，是优质的工业和民用气体燃料，也可用于发电。450 kg/h外热式回转炉低温干馏试验系统西安三瑞实业有限公司自行设计并制造了一套最大处理能力为450 kg/h的外热式回转炉低温干馏工艺试验系统，该套系统包括进料系统、干馏系统、收尘系统、焦油分离系统、热风循环系统等五大部分，以及原料筛分、计量等附属设施，系统中各关键点均设置有温度、压力、流量等测量仪表，可准确、可靠的得到相关试验参数。 外热式
13、回转干馏炉外热式回转炉是由西安三瑞实业有限公司研发并设计的低变质煤综合利用系统的核心设备，其具有原料适用范围广、产成品性质优良、产能及操作弹性较大等优点，是低变质煤综合利用产业发展的重要方向之一。焦油分离系统低温干馏荒煤气的处理普遍采用一级文氏塔洗涤、一级旋流板塔洗涤、一级电捕焦油器收集焦油雾的流程。在洗涤循环水中回收焦油。该工艺成熟、运行稳定、焦油分离效率较高。外热式回转炉低温干馏工艺推广应用前景外热式回转炉低温干馏工业化开发的最终目的是在靠近低变质煤种矿区，与气化、燃烧、发电等配合，实现煤的综合利用，形成大规模煤炭能源一体化工业。单套系统的年产量可以达到20万吨以上，总厂的规模可以达到上百
14、万吨，可以分别处理不同的粒度的煤种，产品以直接应用于冶金、化工、碳素、发电等生产为主， 形成规模化、集约化、循环发展的煤化工产业园区，形成煤半焦发电、高炉喷吹，煤半焦电石，煤半焦合成气油或醇类燃料，煤煤气发电、天然气、甲醇或合成氨，煤半焦铁合金、煤煤焦油清洁燃料油等成熟的产业链。西安三瑞实业有限公司60万吨/年兰炭外热式回转炉低温干馏综合利用项目建议作者:西安元级 标签：兰炭低温干馏兰炭干法熄兰炭干熄焦兰炭回转炉2011-03-14 10:09 星期一 晴60万吨/年 年轻煤外热式回转炉低温干馏综合利用项目建议书二一一年十二月西安三瑞实业有限公司 目 录1 概述 12 市场预测分析 12.1
15、产品用途 12.1.1兰炭（半焦） 12.1.2煤焦油 22.1.3干馏煤气 22.2市场需求及预测 22.2.1半焦 22.2.2煤焦油产品 62.2.3低温干馏煤气 63 生产规模和产品方案 113.1生产规模 113.2产品方案 113.2.1产品及副产品产量 113.2.2产品及副产品规格 114 工艺技术方案 124.1 工艺技术方案 124.1.1 煤干馏（热解）工艺分类 124.1.2. 国内外主要煤干馏（热解）工艺概况 134.1.3. 生产工艺技术选择 184.2 生产工艺流程及消耗定额 204.2.1 装置组成 204.2.2 物料平衡 204.2.3 工艺技术特点及工艺流程简述 214.2.4 主要原材料及公用工程消耗 224.2.5 主要设备 234.2.6 装置环境保护 245 劳动定员 245.1 岗位工作
