神木富油大工新法

神木富油能源科技有限公司神木富油能源科技有限公司 大工新法干馏技术大工新法干馏技术 神木富油能源科技有限公司成立于2006年11月，2008年10月与陕西煤 业化工集团合作重组，成为陕煤化集团国有控股的股份制企业，重组后注册资本 22200万元。公司主要从事煤化工前沿技术的研究开发，清洁柴油、石脑油、 燃料油、半焦、硫磺等的生产销售，是承担陕煤集团煤低温快速热解、煤焦油加 氢等煤分级分质综合利用的高新科技示范企业。公司建成的 “260万吨/年煤热 解及12万吨/年中低温煤焦油综合利用工程” ， 是国内第一套煤热解大型装置，第 一套中低温煤焦油全馏分加氢精制装置， 煤热解技术和煤焦油加氢精制技术混和 集成，使工艺技术更加完备，经济效益凸显。工艺过程主要是通过对原煤的低温 快速热解制得煤气、煤焦油、半焦。气相（煤气）通过转化、变换得到氢气，进 而对煤焦油加氢，生产出柴油、石脑油等产品；固相（半焦）作为产品销售。该 项目总投资9.6亿元，投产后年可加工原煤120万吨，生产柴油8.2万吨、石脑油 2.3万吨、半焦72万吨等产品。 该公司拥有与大连理工大学、中国化学工程集团联合开发的煤固体热载体 热解技术和具有完全自主专利的煤焦油加氢改质技术2项核心技术。已经申请获 得6项专利技术。体热载体方法优点突出, 干馏过程需要的热量可以由热焦粉提 供, 焦粉是热载体。 热焦粉加热和循环是在气固两相流动的提升管中完成, 与煤 干馏器分开, 防止了加热粉焦用的烟气与干馏煤气相混 , 从而获得热值较高的 干馏煤气, 并且也降低了煤气净化系统的负荷。 热载体焦粉和细颗粒冷原料煤直 接快速混合, 由于粉粒小表面积大, 提供了大的传热面积, 传热速度快, 所以 此法是煤快速热解过程。 热原料煤粉碎到小于 6 mm , 送入原料煤槽 1,湿的原料煤由给料机送入干 燥提升管 2 。干燥提升管下部有沸腾段; 热烟气由下部进入, 湿煤被 550℃左 右的烟气提升并加热干燥。 干煤与烟气在旋风分离器分离, 干煤入干煤槽 3; 烟 气除尘后经引风机 17 排入大气。干煤自干煤槽经给料机去混合器 4 。来自热 半焦槽 7 的 800℃热粉焦在混合器与干煤相混合。混合后物料温度为 550℃～ 650℃； 然后进入反应器 5,完成煤的快速热解反应, 析出干馏气态产物。煤或 焦粉在流化燃烧炉 8 燃烧生成 800℃的含氧烟气, 在加热提升管下部与来自反 应器的 600℃半焦发生部分燃烧并被加热提升到热半焦槽 7; 半焦被加热到 800℃～ 850℃, 作为热载体循环使用。 由半焦槽出来的热烟气去干燥提升管 2, 温度为 550℃左右, 与湿煤在干燥提升管完成干燥过程, 使煤水分小于 5 , 温 度为 120℃左右。烟气温度降至200℃左右。反应器下部产品半焦管导出部分粉 焦经过冷却, 作为半焦产品。干馏产物来自反应器的荒煤气经过除尘去洗气管 10, 冷却洗涤后于气液分离器 11 分离。水和重焦油去分离槽 12 。 煤气经间冷 器 13 冷却, 分出轻焦油。煤气经鼓风机加压和除焦油后 , 再经脱硫后去煤气 柜。 该技术主要优势在于该技术主要优势在于 （1）是以粉煤为原料，其来源丰富、价廉易得； （2）是单套装置规模大型化，高效、节能、环保； （3）是煤焦油产出率高，质量优良，产油率达到 10； （4）是煤气质量好、热值高，可用于制氢或作为化工原料用气； （5）工艺简单，设备少，投资节省； （6）煤种适用广，适用于褐煤、烟煤等。 （在内蒙古平庄做过试验） 可能存在的问题可能存在的问题 （1） 褐煤含水分 20 ～ 50 , 在转化利用之前均需进行干燥脱水。例如褐煤 液化、干馏和流化气化都需要把煤中水分降至 10 以下。新法干馏用的粉状褐 煤经立管干燥水分可降至 5 左右。 褐煤干燥采用带沸腾段的立管, 是所谓的脉 冲气流干燥法。 实验表明该技术是成功的。立管加扩大段简单结构达到沸腾脉冲 效果, 大颗粒在脉冲段停留时间长 , 并有沸腾冲撞, 大小煤粒干燥均匀, 干燥 效率高等特点。干燥管由鞍山焦耐院设计 ,立管直径 400mm , 扩大段直径 900 mm , 高为 6000mm。脉冲气流干燥法在化工生产中有所采用, 是适用技术。褐煤 粉与高温含氧烟气在立管干燥器中有爆炸可能 , 应有防爆措施, 在顶部设防爆 片, 有备无患。为了安全, 德国褐煤干燥采用水蒸气间接加热。为了防止过热, 干燥管入口热烟气温度用循环冷烟气调节是稳妥的。 （2）煤与焦混合 新法干馏技术是粉焦热载体把热量传给煤粉,使煤粉快速升温发生热解反应, 完 成煤干馏过程。 此过程关键是混合, 粉煤和粉焦颗粒均小, 粒内热阻不大, 两种 物料混合快而均匀则传热快, 发生快速热解反应。 新法干馏工艺混合过程是在机 械转动式混合器中完成的。 生产实验表明混合器好用, 此技术是成功的, 已获专 利。 该机械在高温下运转, 有粉尘磨损, 润滑不易, 运转条件苛刻等缺点。 煤焦 混合过程如果改成无运动部件的流化混合, 则可克服机械式混合器的问题。 例如 引入流化气体, 但可能带入新问题。 （3）气固分离 新法干馏工艺气固分离设备较多, 见图。 实验中当旋风分离器操作正常时, 气 固分离较好, 外排烟色清淡; 不正常时冒黑烟, 气固分离不好。 自反应器出来的 荒煤气带尘, 由于气固分离效率不高粉尘带出多 , 经水洗后粉尘与焦油共沉积 出来, 故洗气管 10 前后煤气导管宜短且坡度大为佳。治本方法是气固分离干 净。旋风分离器 9 的除尘效率均可。但北方天气寒冷, 旋风分离器下料腿易冷 凝积湿, 下料不畅, 甚至堵塞。 （4）灰熔温度 褐煤灰熔点较低, 在流化燃烧炉 8 和加热提升管 6 中, 当温度超过灰熔点时 出现熔渣现象, 开始熔渣积挂于炉壁或管壁, 严重时结块堵塞。 此现象在煤气化 时有之, 控制温度低于灰熔点可以避免。 流化炉来的热烟气的温度和含氧量控制 是重要的, 要保证加热提升管内温度低于灰熔点。 固体热载体工艺苏联的固体热载体工艺苏联的ETCH-175ETCH-175 工艺、托斯考（工艺、托斯考（ ToscoalToscoal）工）工 艺（美国油页岩公司）等艺（美国油页岩公司）等