褐煤干燥项目采用的工艺

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1、褐煤干燥项目采用的工艺什么是褐煤？褐煤，又名柴煤，煤的一类。煤化程度仅高于泥煤的精煤。一种介于泥炭与沥青煤之间 的棕黑色、无光泽的低级煤。由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。剖面上可以清楚地 看出原来木质的痕迹。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量60%77%,密度约为1.11.2, 挥发成分大于40%。无胶质层厚度。热值约为23.027.2兆焦/公斤（55006500千卡/公 斤）。多呈褐色或褐黑色,相对密度1 . 2 1 .45 。1、振动混流干燥技术工艺 其原理为：湿物料从顶部进入振动混流干燥器后在多层干燥床作用下分散形成物料长 龙，一部分粒度小于床孔的细物料穿过床孔垂直下落，大部分粗粒物

2、料在震动状态下形成震 动疏松料层沿床面水平移动，移至端部洒落到下一层干燥床上。低温大风量热气流分为垂直 气流和水平气流，垂直气流在穿越物料的过程中与物料充分的、高强度的接触，将物料干燥。 水平气流在水平方向之间变速流动并与洒落物料充分的、高强度的接触物料干燥。在干燥器 内既有物料的垂直流动，又有物料的水平流动；热风与物料之间既有垂直方向的逆流，又有 水平方向的逆流，形成特有的混流干燥作用。粗细物料与热风在混流过程中经多次混合分 离再混合再分离的过程被均匀干燥，大部分物料从干燥器的底部输出，极小部分细物料 随气流进入除尘器，除尘器分离出的物料作为产品回收。采用该工艺的项目有2个：白音华褐煤提质试

3、验项目总规模为1500万吨/年，一期规模300万吨/年， 已备案，总投资3.6亿元。华兴工贸褐煤干燥项目总规模为年处理褐煤500万吨，本期建设规模为年处理 褐煤150万吨，已备案，总投资9320万元。评论：唐山市神州机械有限公司的SZ振动混流干燥系统设备入口烟气温度低于200度，应该是安全的。但 是产量太小，能耗和设备投资太高，因为温差太小。并且只能脱除表面水，无法脱除结合水。以最大流化 面积 40 平米，处理量为 200 吨每小时，而最大脱水量为 15 吨每小时。如果初水分为 35%，而干燥后的水 分至少为 30%。2、滚筒干燥工艺 其原理为：原煤仓中的原煤（常温）通过给料机进入干燥机的滚筒

4、，在干燥滚筒入口与 热风炉提供的烟气混合（约6501）。在转动的滚筒内，有滚筒壁上的扬料板使物料在干燥 筒体内行程稳定的全断面料幕，使烟气与原煤充分交换热量，交换时间在25 35 分钟左右。 滚筒末端的干燥煤温度上升为60，烟气温度下降到1201左右。采用该工艺的项目有2个：东苏旗褐煤干燥项目总规模为年处理褐煤450万吨。已备案。春成集团褐 煤干燥项目总规模为年处理褐煤500万吨。已备案，总投资 9961.11万元。评论：见图片，与海拉尔的工艺一样。海拉尔的设备在调试时发生爆炸。3、SJW低温干馏炉工艺其原理为：从备料工段供煤到SJIV低温干馏方炉炉顶布料皮带机，布料皮带机将煤料 加入炉顶煤仓

5、中，煤料通过辅助煤箱进入干馏方炉内，煤料下移经过干燥段逐渐进入干馏段 完成煤干燥，干馏后的煤继续下移到冷却段，最后由炉底推焦机、刮板机排出。采用该工艺的项目有：北方电力褐煤提质项目。该项目由北方联合电力公司投资建设，总规模为年处 理褐煤400万吨，已备案，总投资6亿元。4、美国褐煤轻度热解干燥提质（LFC）工艺其原理为：经过破碎和筛分后的原煤（启水量约3387%wt）送入干燥炉中， 用来自干燥热风炉的热气流加热脱水，出干燥炉的原煤含水量降到约 4%（wt）。 干燥热风炉的燃料为热解气，补充燃料来自LNG。干燥炉入口加热气体在干燥器 内的停留时间和温度的必须严格控制 ，以满足如下要求：能够脱除煤

6、炭中水分 且不会引起化学变化。原煤温度也需严格控制以确保不会释放大量的甲烷、二 氧化碳和二氧化碳。离开干燥炉的褐煤进入热解炉。在热解炉中，用来自热解燃炉的热循环气 流（温度约527C ）作为加热介质。褐煤固体的加热速率、温度和热循环气流的 流速都需严格控制，因为这些参数将直接影响固体和液体质量的质量和组成。 煤中的剩余水分被完全脱除，并在热解炉中发生了轻度的气体反应，煤中的挥 发性气体物质被释放出来。从热解炉中出来的固体先在激冷盘中用工艺水快速 冷却以中止热解反应，然后输送到PDF冷却和精制系统。采用该工艺的项目有：大唐华银东乌褐煤干燥示范装臵项目。年处理褐煤 30 万吨，已备案，总投资 3.

7、44 亿元。5、北京柯林斯达技术工艺其原理为：入场原料煤首先进入一级破碎机，将其破碎至150mm 下，经过一级破碎的 原煤进入手选胶带输送机进行拣矸，经过拣矸的煤进入二级破碎机，将其破碎至25mm 一下， 二级破碎后的原煤进入分机筛（筛孔为13mm）进行分级，小于13mm的末煤进入燃料仓，13 - 25mm 的块煤进入块煤仓。块煤经电子皮带称定量给料机给入布料机，布料机将块煤均匀分 布到改性炉带体，依次经过升温、改性、冷却后运出炉外形成产品。末煤由电子皮带称定量 给料机给入热风炉，燃烧后的热风进入改性炉作为改性热煤。采用该工艺的项目有：蒙元煤炭褐煤改性提质加工项目总规模为年处理褐煤270 万吨

8、。已备案。总投 资 9984 万元。评论：这种工艺着火和爆炸的可能性比滚筒干燥工艺更大6、鲁奇三段炉工艺其原理为：由备煤工段运来的合格装炉煤首先装入炉顶最上部的煤仓内，再经进料口和 辅助煤箱装入炭化室内。加入炉内的块煤向下移动，与送入炉内的加热气体逆向接触，并逐 渐加热升温，煤气经上升管从炉顶导出，炉顶温度应控制在801001。自炉内出来的荒煤 气，经过冷却洗涤，冷却后气液分离，冷却下来的液体经管道流到循环水池，通过静臵沉淀 油水分离，焦油由泵打到焦油贮槽，循环水经管壳式换热器换热冷却后循环使用，循环水池 封闭运行。从干馏炉炉底排出的半焦，因半焦水分较高需要进行干燥，烘干所需热量由干馏 炉自产

9、剩余煤气燃烧供给。烘干后的半焦进行筛分，成品焦由皮带运输机送到焦场堆放储存。采用该工艺的项目有：锡林河褐煤提质项目总规模为年处理褐煤 90万吨，已备案，总投资9800 万元。7、国能富通干燥炉工艺其原理为：原煤从储煤斗经过布煤器进入预热干燥段，被自下而上的干燥气预热至 1701左右，将原煤中的外在水分降至1%以下。干燥段温度必须严格控制；能够脱除煤中水 分且不会发生化学反应。干燥煤经过中间段进入深度干燥段，和自下而上的热载体换热，达 到5001，去除煤中的内在水、结晶和化合水，并降低干燥煤的挥发分，将煤深度干燥成提 质煤。深度干燥生成的煤气随热载体一起从集气降伞引出。提质煤下降到冷却段，被冷烟

10、气 冷却到1501。提质煤在进入输煤皮带时，用深度干燥段生成的废水对提质进行喷淋降温， 使成品煤中水分含量与大气水分含量达到平衡，有效防止提质煤返水，同时煤的温度降到 5060。另外喷淋还防止了提质煤输出过程中粉尘气扬；提质煤送到矿区成品煤堆放场。采用该工艺的项目有：大唐国能褐煤干燥项目年处理褐煤 250万吨，已备案。总投资 9735 万元。煤炭液化煤炭是一种碳含量高、但氢含量只有5%的固体。与液体燃料（从原油中提取的）相比， 煤炭不便于处理和运输。通过脱碳和加氢，煤炭可以直接或间接转化成适于运输的液体燃料，其中一种方法是焦 化或热解，另外一种方法是液化。由于将煤炭转化成液体燃料的成本比提炼原

11、油的成本高， 但原煤本身的价格比较低廉，这是煤炭液化技术能够付诸实施的一个主要激励因素。随着石油储量的逐渐减少，可以预见在未来的一定时期，将需要替代性液体燃料。由于 全球的煤炭储量极其丰富，煤炭液化是其中之一。早在 70 年代初，由于国际油价暴涨，美国、英国和日本等国家就开始进行大量的煤炭 液化技术研究和开发。从80 年代开始，大部分煤炭液化项目被搁臵起来，但南非例外。原 因是南非没有石油和天然气资源，仅有丰富的煤炭资源，另外，到80 年代中期为止，南非 受到了 30 年的贸易禁运，这些因素促使南非大规模采用煤炭液化产品。目前，南非 60%的 运输燃料是由煤炭提供的。许多不同的直接液化工艺已被

12、开发出来，但就所进行的化学反应而言，它们密切相关。 这些液化工艺的共同特征是，先将大量的煤粉放入溶剂中，在高温高压的条件下进行溶解， 然后将溶解的煤炭在氢气和催化剂的作用下进行加氢过程。直接液化是目前可采用的最有效的液化方法。在合适的条件下，液化油收率超过 70%（干 燥无矿物质煤）。如果允许热量损失和其它非煤能量输入的话，现代液化工艺总热效率（即 转化成最终产品的输入原料的热值比例，） 般为6070%。这些工艺一般发展到工艺开发单元（process development unit）或试验性阶段，并且 主要的技术问题已得到解决。但是，目前没有示范厂或商业化厂建成运转。煤炭间接液化的唯一正在运

13、转工艺是南非的 Sasol 工艺，目前已经建成了三座生产 厂。间接液化的唯一核心技术是合成反应段，因此最近的主要工作集中在开发先进的催化剂 上，催化剂不限于某一具体工艺。从 1985 年以后，由于石油的价格较低，人们对用于生产运输燃料的煤炭液化的兴趣下 降。目前，只有日本还在积极进行大规模的煤炭液化工艺的研究，并且还有一座150t/d规 模的装臵正在运转。由于中国目前逐渐成为一个净石油进口国，而且潜在的产油区地理位臵 偏僻，因此中国有发展煤炭液化的强烈愿望。中国正在分别与美国、日本和德国合作进行煤 炭液化的可行性研究。焦化和热解作用高温焦化技术是一种最原始的生产液体的方法，烃类液体作为炼焦过程

14、的副产品。由于 高温焦化过程生产的液体含量较低（5%），且液化成本高，因此传统的高温焦化工艺不能 满足商业化生产液体燃料的需要。温和热解也是一种焦化技术，但操作条件相对不太苛刻。温和热解工艺包括：将煤加热 到450650C的高温（高温焦化工艺中的温度高达950C），在热分解的过程中赶出原煤 中的挥发性物质，在处理过程中，通过热分解生成其它挥发性有机化合物。温和热解工艺中 的液体燃料产量比高温焦化工艺要高，但至多仍不超过总产量的 15 20%。主要产物中降低 了氢和杂原子的含量。美国在这一工艺的研究处于世界领先水平，主要是通过将煤中的氧以 二氧化碳的形式脱除，并减少硫含量的途径提高低阶次烟煤和褐

15、煤的性能，提高其发热量。 目前至少有一种液化工艺已经达到半商业化生产的规模。考虑到这些技术对燃料加工所带来 的巨大市场前景，我们可以认为，尽管这些工艺的液体燃料产率较低，但它们必将对全球液 体燃料的供应产生重大的贡献。通过快速热解的途径可以获得较高的液体燃料产率。这些工艺的操作温度可达到 1200C，但煤的停留时间大大缩短，至多为几秒钟。快速热解工艺主要是为了生产化工原 料而不是液体燃料，原因是从经济上讲生产液体燃料是不合算的。快速热解工艺可能还存在 未解决的工程问题。所有的热解和焦化工艺都存在这样一个缺点，如果原料煤中的氢含量提高到可蒸馏液体 的程度时，残留固体中的氢含量必须被减少。所生产的

16、液体燃料的质量仍然比较低，需要采 取专门的处理措施来清除固体杂质和水分。经这样处理后的液体产品可以掺合生产加热燃料 和固定式涡轮机用的燃料。如果原产品不混合来使用，或者被用作运输燃料，仍需要进一步 的处理。需要混合和传统的精制加工使液体产品经济可行。但目前这一设想还没有成功地付 诸实施。最近，人们的兴趣集中在美国开发的煤的提质加工工艺上。至少有三项技 术已经达到了中试规模。这些工艺的主要不同之处在于热解反应器的设计上。 其中煤炭制取液体燃料(Liquids from Coal,LFC )工艺自1992年已经投入商 业化生产。LFC 工艺是由 SGI 国际公司研制的一种旨在改善煤炭性能的温和热解方法。 可生产两种可销售产品：一种是被称为工艺衍生燃料( process-derived fuel， PDF )的低硫、高热值固体；另一种是被称为煤炭衍生液体