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煤热解拔头技术

发布时间:2022-06-24

  针对我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,中国科学院过程工程研究所郭慕孙院士上世纪90年代提出了“煤拔头”工艺。该工艺先将煤炭进行快速热解,产品半焦燃烧产生蒸汽以供热、发电;焦油进一步精制生产化学品和液体燃料;热解气可用作燃料或化工原料。煤热解拔头技术实现了煤炭的清洁高效综合利用,为我国能源战略安全提供技术支撑和保障。

  在中科院战略性先导科技专项“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”资助下,研究团队在中国科学院过程工程研究所廊坊园区建立了3000吨/年(10吨/天)热解规模的煤热解拔头中试平台。形成了完整的“煤拔头”技术路线, 获得关键工艺参数,形成了完整的工艺包,成功开发一系列关键技术和装备,包括高温分灰技术,固体热载体下行床煤热解技术,油气快速采样定量分析技术以及适用于高温、高粉尘等复杂工况下固体料位测量技术等,为“煤拔头”技术的工业示范奠定了基础。

  针对当前煤热解技术普遍存在着油品质差,油中含尘量高的问题,研究团队创新的开发了热解气颗粒床高温除尘技术,该技术具有除尘效率高、过滤阻力低、占地小、造价低的优点。颗粒床高温除尘技术已成功在中试平台上实现了热解气油尘分离的稳定运行,并获得了理想的中试结果。试验结果表明,焦油中的尘含量从12%降低到了0.8%以下,显著降低了焦油中的尘含量,提高了热解焦油的品质,且运行过滤阻力不到500Pa。研究团队开发的热解气颗粒床高温除尘技术具有明显的创新性和技术优势,有望彻底破解煤热解产业化应用面临的油尘分离的技术难题。

图1 与循环流化床耦合煤炭热解拔头中试平台(3000吨/年)

图2 颗粒床高温除尘中试装置