GF炉分质综合利用技术(全面介绍).docx

GF国富炉低阶煤油页岩分质综合利用技术一北京国电富通科技开展有限责任公司一、低阶煤现状煤炭是我国的主体能源，其中，据统计，全球可采煤炭储量约为:8609亿吨，其中低阶煤（褐煤+次烟煤）储量约为：4561亿吨。而我国可采煤炭储量约为：1145亿吨，其中低阶煤（褐煤十次烟煤）总量约为：523亿吨。低阶煤的可采储量占到了总储量半左右，如何利用低阶煤将是将来国家抵挡能源危机的重要途径之一，并成为我国能源生产和供应的重要组成局部。我国低阶煤具有水分大、发热量低、化学反响性好、易燃易碎等特点，不相宜干脆燃烧和运输，利用能效低，污染严峻，因此必需对低阶煤进展热解、加工综合利用，通过肯定手段降低其灰分和水分，提高发热量，或者生产高附加值产品。目前，由于煤炭市场萎靡，主产品半焦（兰炭）经济效好处于劣势，现逐步向含油率较高煤种区域开展，尤其陕西、新疆地区等兰炭产业仍旧处于装备简洁化、工艺低端化、市场单一化的急需优化升级阶段，热解技术市场趋势将向原煤利用分级化、热解工艺分类化、热解装置大型化开展。鉴于此，加强对低阶煤热解技术的根底理论探讨，指导低阶煤的多联产梯级利用技术开发，实现低阶煤热解装备系统大型化及热解工艺技术的示范或商业化推广，从而实现我国低阶煤的高效、干净及规模化应用，促进我国煤炭产业可持续开展具有.重要作用。二、现有国家政策支持最新编订的?煤炭深加工示范工程规划?指出，依据我国褐煤、长焰煤等中低阶煤贮藏量大的特点，开展大规模煤炭分质利用示范工作。半焦用于动力燃料、气化、发电、电石、钢铁等行业，焦油经加氢后生产燃料油。“十二五”期间在现有干幅技术根底上进一步进展工程化开发，建立单系列百万吨以上的干饰装置；示范工程全厂规模到达500万吨/年，示范干储-气化-加氢发电一体化综合利用技术，使我国煤炭分质利用技术到达世界领先水平.2021年1月，由国家能源局、环境爱护部、工业和信息化部联合卜发的？关于促进煤炭平安绿色开发和清洁高效利用的看法?中提出，2021年，现代煤化工产业化示范取得阶段性成果，形成更加完整的自主技术和装备体系，具备开展更高水平示范的根底。低阶煤分级提质核心关键技术取得突破，实现百万吨级示范应用。2021年5月，国家能源局印发了？煤炭清洁高效利用行动方案(2021-2021年)?,?方案?指出,到2021年，低阶煤分级提质关键技术取得突破;2021年，建成一批百万吨级分级提质示范工程。另外，依据国家“十三五”规划初稿透露，已把低阶煤分级分质利用定义为五大煤化工示范类工程之一。三、目前热解技术现状目前国内外已经用于大规模生产实践的主流炉型仍停留在较传统的技术上，其中在鲁奇三段炉的根底上开发的气燃内热式宜立炉建成规模最大、运用最广泛。近年来国内在试验室水平和小规模试验装苴上进展了广泛的探讨或验，取得了大量具有开展前景的先进技术和探讨成果，但工程化应用尚未取得实质突破，距进入大规模工业化生产仍存在肯定差距。表1目前主要研发及试运行的中低温热解工艺（数据来自陕西榆林兰炭产业开展报告）工程1.CC(1.EC)技术柯林斯达4*T市式炉技术北京神雾旋转床工艺木油固热体速解术神富M体我快热技安瑞平转技术西三水回炉才热Il炉术外式立技大环化热气油联技术浙循流床电焦多产1富体载外内式立户国气热体燃热直炸山西畅翔间热室式中低温干溜技术进料粒度mm55062010-80060-2025800-800150080加热燃料热解煤气、煤解气热煤低热值煤气热解煤气、焦热解煤气解气热煤热解煤气惰性烟气净化后煤气加热方式内热式内热式外热式内热式外热式外热式内热式内热式外热式热载体烟气烟气半焦半焦、烟气灰渣烟气热解温度C500600500600550500-540600700850900580600550600可调550650可调目标产品半焦、焦油半焦、焦油半焦、焦油半焦、焦油、半焦、半焦、焦油、焦油、煤气、半焦、半焦、焦油、煤气煤气煤气焦油、煤气煤气蒸汽焦油、煤气产率半焦t/t煤0.7焦油t/t煤9拿焦）7Km,（t褐煤）（煤）公用工整（吨华蚩）电kWh（1褐煤）20（t煤）28（t煤）39513917规模投资1X约亿兀100X10,taf100X10,taf60X10,tf30,×10,taf靛带"af约亿兀30XIOVa煤执11亿元50Xi100×10,ta睇惬环保、节能状况O鼐。1以无f穰垓效箫S1!S环殿耕技术特点i1I黑姓初法气执收。执程回和港工冷i加点1?«8'il固执体差升中执收值半住I，、*f纳热I三3;气偈蜃汽：薪炉襄ifB三1«验证。利用技术来源解!1IS1i¥11-山西要翔科工业化程度华银30,×10,tiI运仃家兀30×10taKIlth1|IltIIi60×躁I相比以上工艺，我公司技术在处理规模、入炉粒径范围、工业示范运行周期、焦油收率、能耗、投资强度以及环保等方面具有明显优势，可以作为现有产能技术升级替代技术。因此，假如我公司国富炉工艺在长焰煤及油页岩热解领域取得胜利示范，将具有很好的市场前景。四、我方技术简述I）总体概述由北京国电富通科技开绽开发的GF低阶煤分质综合利用技术（以下简称GF工艺）核心设备为气体热载体外燃内热式直立方炉（国富炉），具有适用全粒径煤处理、单套处理规模大、焦油回收率高、煤气品质高、半焦效益最大化、可回收煤中水分及系统节能环保等特点，并具有完全自主学问产权。该技术是集多段分层、干法熄焦、高效粉尘别离、热载体及物料均布、废水减量及处理、高温煤气加热、烟气活化、中低温烟气限制等技术为一体，并以气体热载体外燃内热式宜立方炉、高效旋风除尘器、煤气加热炉、微小粒粉尘高效别高器等核心设备为实施载体的热解新技术。图1GF（国富）低阶煤（油页岩）分级分质综合利用技术体系图2）工艺流程图2GF工艺流程图粒度为。15OnIm的原煤经斗提机进入炉顶煤仓，煤仓储量为250吨。原煤在重力作用下首先进入枯燥段。在枯燥段，原煤与来Fl冷却段换热后的350C的烟气进展换热，热量缺乏时补充煤气发生炉煤气燃烧产生的热量。换热后煤的温度上升到170C左右，并脱除全部水分。换热后的烟气经布袋除尘器除尘、脱硫后，温度降至60C,经引风机一局部进入国富炉冷却段，剩余局部排空。枯燥后的煤在重力作用下进入干镭段，在干谯段与来自加热炉的750C的高温煤气进展换热，煤的温度上升到580C,在此温度下发生热解反响，热解产生的荒煤气（净煤气、焦油气、热解水）经高效旋风除尘器除尘后进入煤气净化与焦油回收系统。原煤热解后生成高温半焦，高温半焦在重力下进入冷却段,在冷却段与来自枯燥段经除尘脱硫降温后的60C的冷烟气进展干脆换热，烟气温度上升到350C左右，经旋风除尘器除尘后进入枯燥段。换热后假设半焦温度低于100C,经推焦机推出至埋刮板机，经输焦皮带进入原有半焦通廊皮带，经筛分楼筛分后，8mm以下粉料进入成型车间成品仓。生产的型煤作为民用燃料销往京津冀地区，8mm以上的小粒度半焦做为电石原料运用。干馆段煤气加热炉采纳煤气发生炉产生的煤气做为燃料，煤气燃烧产生的高温烟气与冷煤气在加热炉内进展间接换热。换热后的烟气经布袋除尘器除尘、脱硫后干脆排空。干福过程产生的300荒煤气进入旋风除尘器，气体中85%以上的粉尘被沉降下来，除尘后的荒煤气进入直淋塔，用直淋塔循环喷洒液喷洒煤气，将煤气冷却降温到80C左右，由直淋塔排出的煤气，进入横管冷却器上部冷却至23°C左右，同时荒煤气在横管冷却器中从上向卜.运行过程时，经过循环喷洒液两级喷淋后，由横管间冷器K部排出的煤气，进入捕滴器下部，经过捕滴器内部的挡板折流后，脱除荒煤气携带的局部焦油和水分，从捕滴器中部排出，进入电捕焦油器下部，捕集煤气中夹带的煤焦油，再经脱硫系统脱硫后经煤气加压机加压后送往后续系统。从间冷器、捕滴器、电捕焦油器、煤气加压机冷凝下来的油水混合物进入油水别离槽，别离出的污水进入污水处理系统，焦油用焦油泵打入成品焦油罐。为了保证横管冷却器冷却效果，在冷却器上部和下部喷洒来自机械化喷洒液澄清槽中部的焦油、喷洒液混合液，在其顶部用热喷洒液定期冲洗，以去除管壁上的焦油等杂质。间冷器中部和底部排出的冷凝液经水封槽流入冷凝液槽循环运用，多余喷洒液和焦油混合液再送至机械化澄清槽。从直淋塔底部出来的煤焦油和喷洒液混合液，用喷洒液中间泵送至喷洒液机械化澄清槽，在此进展喷洒液、煤焦油和焦油渣的别离。上部的喷洒液流入喷洒液地下槽，再由喷洒液泵送至制冷顶部循环运用。机械化澄清槽下部的煤焦油靠静压流入含渣油水别离槽，进一步进展煤焦油与喷洒液的沉降别离。别离出的煤焦用焦油泵送至成品焦油罐。3)GF工艺技术优势国富炉相比于目前其他工艺有以卜几方面的优点：1 .对物料粒度适应范围广，可实现全粒径原煤干脆入炉，提高原煤利用率，降低生产本钱：2 .枯燥段与干谯段独立设计，防止枯燥过程产量的大量烟气、水蒸气和煤尘进入煤气净化系统，提高了煤气热值及利用范围，大大降低了酚水产生量，同时保证了焦油品质：3 .采纳多层布气方式，降低了煤层阻力，提升热载体输入量，保证大处理量对热量的需求，单台处理原煤到达100万吨/年：4 .工艺移动床设计及炉体内采纳沉降式设计，出口粉尘含量低，防止了干储出口焦油、粉尘结焦及积尘问题；5 .在炉内通过多层布气伞和集气伞的设计，实现了布料匀称、下料匀称、布气匀称和集气匀称，产品匀称性好，产品品质稳定；6 .采纳废烟气做为冷却介质冷却产品半焦，不仅防止了水资源奢侈和废水的产生，同时被加热烟气可有效利用，提高了系统热效率;7 .可实现中、低温干储和枯燥，工艺敏捷，产品多样化，并采纳外燃内热式加热方式，保证焦油和煤气产率的最大化；8 .采纳自主技术1.AB（活性焦吸附生化降解耦合技术）废水处理工艺处理系统生成的废水，出水到达城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2019）中的一级A标准，C0Dcr50mg1.;9 .相比现有热解工艺，具有工艺牢靠、投资省、运行本钱低、占地面枳小等特点。4） GF工艺技术成果状况该技术共获得国家专利13项，其中创建专利3项，己胜利开发了百万吨级工艺包，并在2021年底通过了由中国化工学会组织的科技成果鉴定，鉴定看法为“国外未见报道，国内处于领先地位”。同时，GF低阶煤分质综合利用技术被列为榆林市兰炭产业转型升级第一重点推广技术；是内蒙占锡盟备案工程中运行周期最长、运行最为稳定的装置。与澳大利亚HR1.公司合作开发，完善并优化了系统设计，系统整体性能进一步提升。5） GF工艺技术推广状况第台工业示范装置（锡林浩特0号炉）由内蒙古锡林浩特国能能源科技投资承建，年处理原煤50万吨，2021年10月建成并投产,其次台国富炉（锡林浩特1号炉）于2021年5月施工建立，2021年3月点火试运行，截至目前，产品和质量等相关指标均到达设计水平