第10卷第3期 2010年6月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
烟煤固体热载体低温快速热解实验研究张梦蝶“"，王泽"，张喜文，王立昌，林伟刚"，宋文立
(1.中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190：2.中国科学院研究生院，北京100049：
3.中国电工设备总公司，北京100048：4.北京人民电器厂有限公司，北京102600)
Vol.10 No.3 June2010
摘要：以连续式热解装置为实验平台，薰城和府谷煤为原料，石英砂为热载体，考察了460~520℃范围内热解所得气、液产物收率、组成和性质的变化规律，结果表明，在考察的温度范围内，提高热解温度，热解气、液产物收率增加，液体产物收率最高可达12%左右.热解温度对热解产物中不凝气组成影响显著，热解煤气热值高达25MJ/Nm以上。焦油组分中酚衍生物含量最高，稠环经、芳香烃、链烃组分的含量也较高，酚含量随热解温度增高有所降低，而
芳烃含量则显著提高。根据实验结果提出了酚-芳经转化的可能路径关键词：低温；快速热解：煤气：焦油
中图分类号：TQ523.6 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)03-053006
该工艺采用燃料燃烧后生成的循环灰作为热载体，热灰
我国煤炭的主要利用方式是直接燃烧，2007年我国发电量为32777亿kW-h，其中火电发电量为27218 亿kW-h，占总量的83.04%.预计到2010年，燃煤发电仍将占我国发电总量的62%左右"]随着全球石油需求持续上升，国际油价居高不下，人们对石油替代品的关注越来越高。而中国作为世界上最大的煤炭消费国，如何采用较为简单的方法利用煤炭资源生产石油替代品已成为一项重要的课题.高挥发分煤中含大量富氢组分，将煤炭直接燃烧，浪费了煤中潜在的可转化为具有高附加值的油、气和化学品富氢组分.因此根据煤的结构及其转化特性，对煤实施分级转化，在煤燃烧前将其中的富氢组分提取出来作为石油替代品是实现煤炭高效利用的有效途径
有代表性的固体热载体煤热解工艺有大连理工大学的DG工艺?]、德国的LR工艺及美国的Garret工艺等.20世纪90年代，大连理工大学在内蒙古平庄建立了日处理褐煤量150t的固体热载体热解工业装置，但该装置以热焦作热载体，煤热解过程中重焦油无法完全以气态形式溢出，易粘附在半焦表面，致使半焦间及其与管壁间发生粘结而造成堵塞()，中国科学院过程工程研究所提出了以煤炭快速热解为基础的“煤拔头”工艺，
与半焦混合减少了粘结.该工艺基于下行床快速热解技术，其快速加热、快速分离、快速冷却的特点可有效提取煤炭中的高附加值富氢液体产品.煤拔头工艺可与现有的电厂循环流化床锅炉相结合，实现油、气、热、电的多联产[56]，拨头工艺根据分级转化的原则对年轻煤进行综合利用，实现了煤的高效洁净转化，是符合中国国情的煤高效洁净转化技术，本工作设计了一套原煤处理量为2.5kg/h的热解实验平台，对巢城煤、陕西府谷煤进行连续性快速热解实验，以考察其在不同温度下的热解产物特性，并采用对焦油原始成分无影响的直接分析方法考察了焦油的组成成分，为“煤拨头”工艺的放大提供一定的理论和设计依据
2实验 2.1原料
热解实验所用原料为取自河北藻城(Gaocheng)和陕西府谷(Fugu)的两种中低阶煤，其工业分析与元素分析见表1.实验前将原煤粉碎至<1mm，在105℃C下干燥 6h.选用平均粒度为2.5mm的石英砂作为热载体
2.2实验装置及分析仪器 2.2.1热解工艺实验平台
实验在自行设计建立的热解反应平台上进行，工艺
表1煤的工业分析和元素分析
Proximate and ultimate analysis of coals
Table1
Proximate aalysis (% dy basis)
Coal Gaocbeng Fugu
Volatile 22.87 34.96
Ash 39.37 4.50
Fixed carbon 37.76 60.54
c 40.10 77.52
Ultimate analysis (%, ey dry basis)
H 3.03 4.81
N 1.17
s 0.66 0.25
收稿日期：201004-06，修回日期：201005-14
基金项目：国家高技术研究发展计划(863)基金资助项目(编号：2007AA05Z3331)：国家自然科学基金资助项目(编号：20221603)
0 16.11 11.77
作者简介：张梦媒(1986-)，女，江苏省靖江县人，颈士研究生，化学工艺专业：宋文立，通讯联系人，Tel:010-82627078，E-mail:wlsong@home.ipe.8c.cn 万方数据