1、山东长焰煤热解技术山东长焰煤热解技术_图文图文.ppt1.1.低阶煤热解技术发展历史及现状低阶煤热解技术发展历史及现状 在在500500800800低温条件下低温条件下，对低变质程度烟煤和褐，对低变质程度烟煤和褐煤进行干馏焙烧而成的粒状炭素材料称为煤进行干馏焙烧而成的粒状炭素材料称为半焦（兰炭）半焦（兰炭）。其粒度一般在其粒度一般在3mm3mm以上，颜色呈浅黑色，具有高固定炭以上，颜色呈浅黑色，具有高固定炭（一般可达（一般可达82%82%以上）、低灰、低硫、低磷、比电阻率高、以上）、低灰、低硫、低磷、比电阻率高、反应性好，块度和强度适中，高化学活性等特点，在化学反应性好，块度和强度适中，高化学
2、活性等特点，在化学还原反应中，能起到催化剂的作用。还原反应中，能起到催化剂的作用。半焦半焦相对于低变质程度烟煤相对于低变质程度烟煤(长焰煤长焰煤)和年老褐煤而言，和年老褐煤而言，脱除了水分，提高了热值，因此也有人称其为脱除了水分，提高了热值，因此也有人称其为“提质煤提质煤”，以适合远距离输送和发电。以适合远距离输送和发电。半焦半焦价格远低于冶金焦价格，是电石、铁合金、硅铁、价格远低于冶金焦价格，是电石、铁合金、硅铁、硅锰、化肥等高耗能、低附加值产品的重要生产原料。近硅锰、化肥等高耗能、低附加值产品的重要生产原料。近年来兰炭也用作高炉炼铁的喷吹燃料。年来兰炭也用作高炉炼铁的喷吹燃料。p 2020
3、世纪世纪8080年代后期到年代后期到9090年代初期年代初期 中钢热能院中钢热能院工业化推广工业化推广内热式直立炉内热式直立炉，生产规模，生产规模一般为一般为5 51010万吨。万吨。中冶焦耐中冶焦耐设计了设计了10102020万吨万吨/年规年规模的模的外热式直立炉。外热式直立炉。上世纪上世纪8080年代末，我院设计了烟年代末，我院设计了烟台煤气厂、大连二煤气厂、太原煤气化和大同煤气厂，台煤气厂、大连二煤气厂、太原煤气化和大同煤气厂，采用采用外热式直立炉，外热式直立炉，生产城市煤气。生产城市煤气。p 2020世纪世纪9090年代中期至年代中期至20052005年期间年期间 多种投资少的简易小型
4、内热式直立炉半焦生产装多种投资少的简易小型内热式直立炉半焦生产装置快速发展，产能一度达到置快速发展，产能一度达到20002000多万吨多万吨/年。国家政策年。国家政策法规不完善，兰炭项目随意建设、布局零乱、管理混法规不完善，兰炭项目随意建设、布局零乱、管理混乱、生产无序，企业基础设施薄弱。造成严重浪费能乱、生产无序，企业基础设施薄弱。造成严重浪费能源、严重污染环境。企业规模偏小，在源、严重污染环境。企业规模偏小，在3 3万万5 5万吨左万吨左右。右。p 20062006年至现在年至现在 国家指示关闭落后污染严重的小半焦（兰炭）厂，国家指示关闭落后污染严重的小半焦（兰炭）厂，适当建设大型直立炉。
5、适当建设大型直立炉。2007200720082008年，全国分三批淘汰年，全国分三批淘汰关停半焦企业关停半焦企业327327家，淘汰产能家，淘汰产能17481748万吨。中钢热能院万吨。中钢热能院开始设计建设开始设计建设6060万吨万吨/年的大型直立炉工程，至今已设年的大型直立炉工程，至今已设计计8 8个个6060万吨万吨/年以上规模的直立炉工程。陕西冶金设计年以上规模的直立炉工程。陕西冶金设计研究院和山西化二院等也相继推出大型直立炉技术。研究院和山西化二院等也相继推出大型直立炉技术。20082008年年4 4月，国家工业与信息化部和中国炼焦行业协月，国家工业与信息化部和中国炼焦行业协会组织有
6、关单位对半焦行业进行系统调研，修改会组织有关单位对半焦行业进行系统调研，修改焦化焦化行业准入条件行业准入条件。20092009年年1 1月月1 1日，半焦行业正式纳入国日，半焦行业正式纳入国家产业政策，家产业政策，制定了制定了准入条件准入条件。若包括未淘汰的小型直立炉产能，目前我国半焦若包括未淘汰的小型直立炉产能，目前我国半焦（兰炭）总产能已达到（兰炭）总产能已达到50005000万吨万吨,2012,2012年产量年产量28002800万吨万吨。预计预计20152015年半焦产能将达到年半焦产能将达到1 1亿吨。亿吨。p 20062006年至现在年至现在 2009200920122012年年国
7、家科技部国家科技部立项立项“十一五十一五”国家科国家科技支撑计划项目技支撑计划项目兰炭（半焦）清洁生产和碳氢尾兰炭（半焦）清洁生产和碳氢尾气合成天然气关键技术开发与示范气合成天然气关键技术开发与示范，由，由西北化工研究西北化工研究院、西安建筑科技大学、陕西省煤化工工程技术研究中院、西安建筑科技大学、陕西省煤化工工程技术研究中心和神木县三江煤化工有限责任公司等承担心和神木县三江煤化工有限责任公司等承担。本项目的目标是：通过本项目的目标是：通过关键技术攻关和技术集成，关键技术攻关和技术集成，突破工业放大和系统集成技术瓶颈，形成兰炭规模化清突破工业放大和系统集成技术瓶颈，形成兰炭规模化清洁生产洁生产
8、和和碳氢工业尾气合成代用天然气成套技术碳氢工业尾气合成代用天然气成套技术；开发；开发1010万吨万吨/年产能的大型直立炉年产能的大型直立炉，建设年产建设年产100100万吨兰炭万吨兰炭示范工程和碳氢尾气合成示范工程和碳氢尾气合成20002000万万m m3 3/a/a天然气示范工程天然气示范工程。20132013年年5 5月月2121日日,国家科技部高新司国家科技部高新司在陕西榆林市在陕西榆林市组组织专家组，织专家组，对该项目进行了对该项目进行了验收验收。2.2.生产半焦的原料生产半焦的原料 20092009年我国已查明煤炭资源保有储量年我国已查明煤炭资源保有储量1309713097亿吨亿吨，
9、其，其中炼焦煤中炼焦煤28712871亿吨亿吨，但，但经济可采的炼焦煤经济可采的炼焦煤“储量储量”仅仅646646亿吨，亿吨，这表明这表明目前真正可以目前真正可以生产和建井的炼焦煤生产和建井的炼焦煤资源量较低资源量较低。在查明煤炭资源中，非炼焦煤类的低变质程度烟煤在查明煤炭资源中，非炼焦煤类的低变质程度烟煤（长焰煤、不粘煤和弱粘煤长焰煤、不粘煤和弱粘煤）储量为）储量为48434843亿吨亿吨，占全，占全国煤炭总储量的国煤炭总储量的42.342.3，资源十分丰富，主要集中在资源十分丰富，主要集中在陕西神府、内蒙鄂尔多斯、山西大同和新疆等地区。陕西神府、内蒙鄂尔多斯、山西大同和新疆等地区。其特点是
10、：低灰、低硫、低磷、高发热值。如陕西神其特点是：低灰、低硫、低磷、高发热值。如陕西神府煤田、内蒙东胜煤田的长焰煤、不粘煤灰分为府煤田、内蒙东胜煤田的长焰煤、不粘煤灰分为4%4%8%8%，硫分小于，硫分小于0.60.6，被誉为，被誉为天然精煤天然精煤。长焰煤、不长焰煤、不粘煤和弱粘煤适合生产半焦（兰炭）。粘煤和弱粘煤适合生产半焦（兰炭）。我国我国褐煤褐煤的资源量的资源量约约32003200亿吨亿吨，主要分步在内蒙东部、，主要分步在内蒙东部、云南东部和东北。云南东部和东北。但只有接近于长焰煤的褐煤但只有接近于长焰煤的褐煤才能用才能用于生产兰炭。于生产兰炭。煤炭种类煤炭种类工业分析工业分析 /全硫全
11、硫S Stadtad/G G值值牌号牌号M MadadA Ad dV Vdafdaf神木煤神木煤7.557.555.245.2438.4438.440.290.290 0CYCY府谷煤府谷煤3.013.013.703.7038.2038.200.200.202 2CYCY东胜煤东胜煤9.169.165.215.2136.4836.480.390.390 0BNBN大同煤大同煤9.409.406.496.4935.6235.620.50.50.60.63 3BNBN神府、东胜和大同煤质分析指标神府、东胜和大同煤质分析指标半焦种类半焦种类工业分析工业分析/全硫全硫S Stadtad/AlAl2 2
12、O O3 3/%/%P P/%/%反应性反应性（10001000）值值/%/%高温比电阻高温比电阻（950950）/10/106 6m mM MadadA Ad dV Vdafdaf神木半焦神木半焦5.145.147.887.884.024.02 0.250.25 1.161.160.0230.02398.098.034403440府谷半焦府谷半焦3.193.195.025.023.553.55 0.170.17 0.480.48 0.00770.007798.498.438893889东胜半焦东胜半焦5.235.238.218.213.623.62 0.550.55 1.421.420.00
13、20.002100.0100.040304030大同半焦大同半焦4.024.027.027.023.393.39 0.600.60 1.221.220.0080.00898.698.641524152鞍钢冶金焦鞍钢冶金焦0.160.1612.5712.571.311.31 0.720.72 5.985.980.190.1950.450.412201220半焦质量指标半焦质量指标我国不同牌号煤主要煤质指标我国不同牌号煤主要煤质指标煤质牌号煤质牌号Wf%Wf%V V r rQ Q r rGWGWC C r r泥炭泥炭5 5303055557777500050006000600055556262年轻
14、褐煤年轻褐煤1010303050506565600060006700670060607070年老褐煤年老褐煤5 5202037375050670067007300730070707777长焰煤长焰煤3 3121237375555720072008000800077778181弱粘煤弱粘煤0.50.55 522223737780078008650865084848989不粘煤不粘煤3 31515242437376850685081008100787885851 13 3号气煤号气煤1 16 637375050770077008500850079798585肥气煤肥气煤0.80.83 330303
15、737820082008600860082828888肥煤肥煤0.30.32 225254848830083008800880084848989焦煤焦煤0.30.31.51.518183030840084008850885086869191瘦煤瘦煤0.40.41.81.8141420208350835087508750888892.592.5贫煤贫煤0.50.52.52.5101020208300830087008700888892.792.7年轻无烟煤年轻无烟煤0.70.72.52.56 61010830083008650865089899393典型无烟煤典型无烟煤1 13 33 36 68
16、20082008400840093939595年老无烟煤年老无烟煤2 29.59.533770077008200820095959898石煤石煤1 14 42 21515750075008300830093939797 3.3.低阶煤热解工艺技术低阶煤热解工艺技术 内热式直立炉内热式直立炉 以低阶块煤为原料以低阶块煤为原料 外热式直立炉外热式直立炉 以粉煤为原料以粉煤为原料 固体热载体热解工艺固体热载体热解工艺外热与内热直立炉对比外热与内热直立炉对比炉型炉型外热式外热式内热式内热式干馏与炭化室温度干馏与炭化室温度中温干馏中温干馏 800800低温干馏低温干馏 600600700700吨焦煤气产
17、率吨焦煤气产率670m670m3 31000m1000m3 3煤气热值煤气热值3200kcal/m3200kcal/m3 3170017001900kcal/m1900kcal/m3 3煤气用途煤气用途制甲醇或城市燃气制甲醇或城市燃气发电或烧金属镁发电或烧金属镁吨煤（干）煤焦油产率吨煤（干）煤焦油产率4.254.255.05.0吨焦投资吨焦投资842842元（元（伊东集团东方伊东集团东方）433433元（元（汇能集团新联汇能集团新联）外热与内热直立炉煤气组成对比外热与内热直立炉煤气组成对比项目项目H H2 2COCOCHCH4 4COCO2 2C Cn nH Hm mN N2 2O O2 2内
18、热式（汇能集团新联）内热式（汇能集团新联）27-2827-2814148-98-96-86-80.50.535-3935-39/外热式（伊东集团东方）外热式（伊东集团东方）4949272712126.56.50.70.74.54.50.30.3#内热式不蒸氨、不脱硫、不脱苯、几乎没有除尘设施，所以投资少。内热式不蒸氨、不脱硫、不脱苯、几乎没有除尘设施，所以投资少。4.4.内热式直立炉内热式直立炉 主要工序主要工序：原料煤准备和输送、直立炉干馏、煤气净：原料煤准备和输送、直立炉干馏、煤气净化和中、低温焦油回收、半焦筛分、污水处理、自动控制化和中、低温焦油回收、半焦筛分、污水处理、自动控制系统、蒸
19、汽锅炉及其它辅助设施等。系统、蒸汽锅炉及其它辅助设施等。炉体结构简单，热效率较高，生产能力大，投资少。炉体结构简单，热效率较高，生产能力大，投资少。产煤气量大，产煤气量大，700 m700 m3 3/t/t兰炭兰炭，但煤气热值低，仅，但煤气热值低，仅1700170019001900大卡大卡/m/m3 3。采用水浴熄焦配刮板出焦，设备简单，投资。采用水浴熄焦配刮板出焦，设备简单，投资少，但兰炭含水过高，需要干燥。少，但兰炭含水过高，需要干燥。煤气净化和焦油回收系统多采用二级直接冷却或直接煤气净化和焦油回收系统多采用二级直接冷却或直接冷却冷却+间接冷却工艺。配有电捕焦油器，煤气中不仅含间接冷却工艺
20、。配有电捕焦油器，煤气中不仅含H H2 2S,S,还含有加热煤气燃烧产生的还含有加热煤气燃烧产生的SOSO2 2,必须设置脱硫装置。必须设置脱硫装置。产生的污水难处理，产生的污水难处理，CODCOD高达高达20000mg/l20000mg/l。热能院开发。热能院开发的的“以煤气为热源的焦化污水焚烧处理技术以煤气为热源的焦化污水焚烧处理技术”，在高温下将，在高温下将污水中的有机污染物燃烧氧化成污水中的有机污染物燃烧氧化成COCO2 2和和N N2 2，达标排放。，达标排放。内蒙古汇能集团新联煤焦有限公司内蒙古汇能集团新联煤焦有限公司内热式例一内热式例一 一期年产一期年产6060万吨兰炭，万吨兰炭
21、，20092009年年8 8月投产。月投产。利用本地块煤，采用利用本地块煤，采用ZNZL3082ZNZL3082型内热式直立炉。型内热式直立炉。炭化室结构：炭化室结构：15.0815.08米米4.84.88.28.2米，米，2 2组组8 8台，产能台，产能3030万吨万吨/年年.组。组。煤气净化装置：直冷间冷塔、电扑焦油器、煤气净化装置：直冷间冷塔、电扑焦油器、PDSPDS栲胶湿栲胶湿式脱硫法。塔后煤气含式脱硫法。塔后煤气含H H2 2S S100mg/m100mg/m3 3 煤气处理能力：煤气处理能力：2323万万NmNm3 3/h/h；每套净化装置对应；每套净化装置对应1 1组焦炉；组焦炉
22、；净煤气产量：净煤气产量：481384813810104 4 Nm Nm3 3/a /a 回炉加热煤气：回炉加热煤气：236482364810104 4NmNm3 3/a /a 剩余煤气发电用量：剩余煤气发电用量：244892448910104 4NmNm3 3/a/a 煤焦油产量：煤焦油产量：2.52.5吨吨10104 4（无水）（无水）污水焚烧锅炉污水焚烧锅炉4 4台：台：2 25t/h 5t/h 2 210t/h10t/h 煤耗（干基）煤耗（干基）1.31 t/t1.31 t/t焦焦 工程实际总投资工程实际总投资2600026000万元（设计投资万元（设计投资3605936059万元）万
23、元）吨焦投资吨焦投资433433元元 投产近投产近3 3年来，厂方借口：现在是半负荷生产，油水年来，厂方借口：现在是半负荷生产，油水能较好分离，剩余氨水全部用于熄焦，无外排污水，能较好分离，剩余氨水全部用于熄焦，无外排污水，所以，从未启动过污水焚烧锅炉。所以，从未启动过污水焚烧锅炉。专家认为，剩余氨水不经生化处理、直接用于熄专家认为，剩余氨水不经生化处理、直接用于熄焦，污染环境，不予准入。焦，污染环境，不予准入。炉顶装煤炉顶装煤炉底出焦和干燥炉炉底出焦和干燥炉内热式直立炉厂房内热式直立炉厂房高浓度污水焚烧炉（高浓度污水焚烧炉（210t/h+25t/h）高浓度污水焚烧炉（高浓度污水焚烧炉（210
24、t/h+25t/h）榆林榆林120120万吨万吨/年示范厂年示范厂内热式例二内热式例二 采用采用单炉产能单炉产能1010万万t/at/a的的SJ-SJ-型低温干馏方炉型低温干馏方炉；1212台炉台炉并联组合并联组合，形，形成年产成年产120120万吨兰炭生产示范万吨兰炭生产示范装置；装置；采用新型除尘采用新型除尘-冷凝工艺、优化的电捕焦油设备、新型废冷凝工艺、优化的电捕焦油设备、新型废水处理工艺、干馏各单元操作参数的优化控制；水处理工艺、干馏各单元操作参数的优化控制；该厂该厂20112011年生产数据：单炉年产兰炭年生产数据：单炉年产兰炭10.0910.09万吨万吨，焦油，焦油0.9980.9
25、98万吨万吨，焦炉煤气，焦炉煤气1.061.06亿亿NmNm3 3；全厂年产兰炭；全厂年产兰炭121121万吨万吨，焦油，焦油11.9711.97万吨，焦炉煤气万吨，焦炉煤气12.6812.68亿亿NmNm3 3，实现销售收入，实现销售收入13.9113.91亿元，实现利税约亿元，实现利税约4.174.17亿元。亿元。120万万t/a兰炭生产示范线兰炭生产示范线SJ-SJ-型低温干馏方炉型低温干馏方炉焦油回收工段焦油回收工段焦油储槽焦油储槽水循环系统水循环系统5.5.外热式直立炉外热式直立炉 大于大于13mm13mm、小于、小于80mm80mm的块煤从炉顶每隔一小时往中间的块煤从炉顶每隔一小时
26、往中间煤箱加料一次；煤箱加料一次；每门炭化室容积每门炭化室容积7.9m7.9m3 3,每门生产能力为每门生产能力为12t/d;12t/d;炭化室两侧为燃烧室，加热煤气在此燃烧，对炭化室炭化室两侧为燃烧室，加热煤气在此燃烧，对炭化室进行间接加热；进行间接加热；19881988年年1212月月3131日，焦耐院为大连煤气二厂设计的日，焦耐院为大连煤气二厂设计的1 11818 门门KOPPERSKOPPERS式直立炉投产；式直立炉投产；上世纪上世纪9090年代，焦耐院为烟台煤气厂、太原煤炭气化公司年代，焦耐院为烟台煤气厂、太原煤炭气化公司 和大同煤气厂设计带蓄热室的外热式直立炉。和大同煤气厂设计带蓄
27、热室的外热式直立炉。大同炼焦制气厂大同炼焦制气厂 1985年年 大同炼焦制气厂大同炼焦制气厂 240门直立式炭化炉门直立式炭化炉 煤料煤料 直立炉预热段直立炉预热段 干馏段干馏段 焦炭经蒸汽焦炭经蒸汽 冷却冷却 贮焦箱贮焦箱 （水喷洒）（水喷洒）运焦车运焦车煤气煤气横管二段间冷横管二段间冷鼓风机鼓风机电扑焦油器电扑焦油器饱和器饱和器终冷洗萘塔终冷洗萘塔洗苯塔洗苯塔ADAADA脱硫脱硫轻柴油洗萘轻柴油洗萘城市煤气城市煤气 每年需原料干煤每年需原料干煤32.432.4万吨万吨 全焦率全焦率0.710.71 年产：干焦年产：干焦2323万吨万吨 焦油焦油1069610696吨吨 粗苯粗苯259325
28、93吨吨 每吨干煤每吨干煤产煤气产煤气400Nm400Nm3 3 煤气发热值煤气发热值3900kcal/Nm3900kcal/Nm3 3 工厂占地工厂占地22.7422.74公顷公顷 总投资总投资70947094万元万元 大同煤气厂于大同煤气厂于20082008年年8 8月停产月停产。内蒙古伊东集团东方能源化工有限公司内蒙古伊东集团东方能源化工有限公司 一期一期6060万吨兰炭、联产万吨兰炭、联产1010万吨甲醇；万吨甲醇；20072007年年3 3月动工，月动工，20092009年年5 5月投产。月投产。炉型炉型MWH6000MWH6000，2 2组组4 4座（座（4 43232门）（门）（
29、基本上采用大同炉基本上采用大同炉）炭化室：炭化室：2.62.6米米0.45/0.550.45/0.551010米米 单室能力单室能力0.50.5万吨万吨/年年.室室.孔孔 煤气净化装置：电扑焦油、煤气净化装置：电扑焦油、PDSPDS湿法脱硫、硫酸洗涤脱氨、湿法脱硫、硫酸洗涤脱氨、洗苯、脱苯塔。洗苯、脱苯塔。塔后煤气含塔后煤气含H H2 2S S25mg/m25mg/m3 3。煤气发生量：煤气发生量：52400Nm52400Nm3 3/h/h 回炉加热煤气回炉加热煤气22940 Nm22940 Nm3 3/h,/h,占发生量的占发生量的43.843.8；剩余煤气剩余煤气29460 Nm29460
30、 Nm3 3/h/h去生产甲醇（吨醇耗煤气去生产甲醇（吨醇耗煤气2400 2400 NmNm3 3/h/h）；）；年煤焦油产量年煤焦油产量5281952819吨（无水）、硫铵吨（无水）、硫铵40004000吨、粗苯吨、粗苯45904590吨；吨；煤耗（干基）煤耗（干基）1.38 t/t1.38 t/t焦焦 入炉煤干基挥发分入炉煤干基挥发分3333 伊东经济开发区有兰炭厂、电石厂、高纯煤厂、甲伊东经济开发区有兰炭厂、电石厂、高纯煤厂、甲醇厂、电厂等醇厂、电厂等合建一个大生化污水处理厂合建一个大生化污水处理厂，还在建设污，还在建设污水深度处理装置。为了均匀污水水质，特建有一个容积水深度处理装置。为
31、了均匀污水水质，特建有一个容积达达60000 m60000 m3 3的调节池的调节池或蒸发池或缓冲池。或蒸发池或缓冲池。干馏煤排污水时进水含干馏煤排污水时进水含COD3000mg/lCOD3000mg/l，实际值，实际值2105 2105 mg/lmg/l；调节池调节水质含；调节池调节水质含COD1600mg/lCOD1600mg/l，实际值，实际值1151.5mg/l1151.5mg/l；干馏煤复用水质；干馏煤复用水质 100mg/l100mg/l，实际值，实际值131.6mg/l131.6mg/l。处理后的水全部回用。处理后的水全部回用。废水处理装置：废水处理装置：150 m150 m3
32、3/h/h；采用采用A A2 2/0/0生化法处理生化法处理；处理后废水：处理后废水：PHPH8.158.158.4 COD=988.4 COD=98104mg/m104mg/m3 3 NH NH3 3-N=15-N=1520mg/m20mg/m3 3 挥发酚挥发酚0.6 mg/m0.6 mg/m3 3 石油类石油类0.4 mg/m0.4 mg/m3 3。一期焦化工程一期焦化工程总投资：总投资：5.055.05亿元亿元 其中：污水处理装置其中：污水处理装置55005500万元万元 焦化工程吨焦投资：焦化工程吨焦投资：842842元元 另：在建的污水深度处理装置投资另：在建的污水深度处理装置投资
33、30003000万元万元。经专家研究：符合准入条件，同意准入！（全国半焦经专家研究：符合准入条件，同意准入！（全国半焦生产厂生产厂第一个获得准入第一个获得准入，20112011年只此一家）年只此一家）内蒙古伊东集团东方能源化工有限公司内蒙古伊东集团东方能源化工有限公司内蒙伊东外热式直立炉厂房内蒙伊东外热式直立炉厂房大同煤气外热式直立炉炉顶煤箱（投产大同煤气外热式直立炉炉顶煤箱（投产20年后炉顶）年后炉顶）2008年大同煤气炉顶部分（投产年大同煤气炉顶部分（投产20多年后炉顶）多年后炉顶）2008年大同煤气直立炉炉顶装煤部分年大同煤气直立炉炉顶装煤部分2008年大同煤气直立炉炉顶上升管年大同煤气
34、直立炉炉顶上升管2008年大同煤气直立炉炉顶年大同煤气直立炉炉顶内蒙古伊东厂区管廊内蒙古伊东厂区管廊煤气净化装置煤气净化装置煤气脱硫装置煤气脱硫装置筛储焦场筛储焦场生化污水处理装置生化污水处理装置污水处理装置旁正在建设深度处理装置污水处理装置旁正在建设深度处理装置 7.7.新疆新疆庆华庆华外热式直立炉外热式直立炉分质利用项目获得分质利用项目获得国家国家支持支持 20142014年年6 6月月，国家发改委首批推出了，国家发改委首批推出了8080个鼓励社会资本参与建设个鼓励社会资本参与建设运营的示范项目。中国庆华能源集团新疆煤分质综合利用项目被列入运营的示范项目。中国庆华能源集团新疆煤分质综合利用
35、项目被列入首批鼓励社会投资示范项目名单。首批鼓励社会投资示范项目名单。该项目按照该项目按照“分级分质、能化集合、集成联产分级分质、能化集合、集成联产”总体发展思路，总体发展思路，耦合干馏、加氢、气化、热电多领域技术，着力实现煤耦合干馏、加氢、气化、热电多领域技术，着力实现煤气气化化电电热的一体化发展。热的一体化发展。采用与内蒙东方相似的外热式直立炉采用与内蒙东方相似的外热式直立炉提取煤炭中提取煤炭中高附加值有机物，获得固体（提质煤）、液体（煤焦油、粗苯、粗酚高附加值有机物，获得固体（提质煤）、液体（煤焦油、粗苯、粗酚等）和气体（中热值煤气）三类优质产品。等）和气体（中热值煤气）三类优质产品。其
36、其固体产品提质煤具有低水分、低挥发分、高热值等特点，一部固体产品提质煤具有低水分、低挥发分、高热值等特点，一部分作为动力清洁燃料分作为动力清洁燃料；另一部分作为气化原料，气化合成甲醇并延伸另一部分作为气化原料，气化合成甲醇并延伸制成汽油产品。煤气中的甲烷经深冷分离制制成汽油产品。煤气中的甲烷经深冷分离制LNGLNG。煤制气中的氢气作。煤制气中的氢气作为煤焦油加氢的原料气，通过煤焦油轻质化反应制取柴油、汽油组分为煤焦油加氢的原料气，通过煤焦油轻质化反应制取柴油、汽油组分。主产品汽柴油则可满足目前的能源消费需求。主产品汽柴油则可满足目前的能源消费需求。该项目位于新疆伊宁市，采用当地生产该项目位于新
37、疆伊宁市，采用当地生产长焰煤长焰煤：煤热稳定性煤热稳定性：S S6 6=75=757676（内蒙（内蒙东方东方S S6 6=85=858686）入炉煤含水：入炉煤含水：25252727 最高最高3030 入炉煤粒度：入炉煤粒度：30mm30mm（内蒙（内蒙东方一般东方一般181825mm25mm，最，最 低为低为12mm 12mm）入炉煤葛金焦型：入炉煤葛金焦型：A A 黏结指数：黏结指数：G=0G=0 外热式直立炉外热式直立炉：采用中冶焦耐给大同煤气厂设计的图纸。：采用中冶焦耐给大同煤气厂设计的图纸。一期工程一期工程12123030门门，处理，处理入炉入炉煤煤能力能力500500万万t/at
38、/a 其中：其中：8 83030门，门，预计预计20142014年年1010月投产月投产 最终规模：年处理入炉煤能力最终规模：年处理入炉煤能力12001200万吨万吨 焦饼中心温度焦饼中心温度720720730730 立火道温度立火道温度12001200 结焦时间（煤从装入炭化室到半焦排出）结焦时间（煤从装入炭化室到半焦排出）18h18h 熄焦方式：蒸汽熄焦方式：蒸汽+水水 一期工程（处理煤一期工程（处理煤500500万万t/at/a）预计投资）预计投资2020亿元亿元。工程内容包括：工程内容包括：煤处理工序煤处理工序 直立炉干馏工序直立炉干馏工序 煤气净化工序煤气净化工序 甲醇工序及生产辅助
39、设施。甲醇工序及生产辅助设施。吨焦投资吨焦投资640640元元，与常规室式焦炉，与常规室式焦炉相当。相当。8.8.有关低阶煤热解技术数据有关低阶煤热解技术数据吨半焦消耗入炉煤吨半焦消耗入炉煤1.61.6吨；吨；吨半焦副产煤焦油吨半焦副产煤焦油0.10.10.150.15吨；吨；吨半焦副产煤焦油经加氢后可生产汽吨半焦副产煤焦油经加氢后可生产汽/柴油柴油0.10.10.150.15吨；吨；吨半焦副产热值吨半焦副产热值1700170020002000大卡煤气大卡煤气10001000立方米；立方米；吨电石消耗半焦吨电石消耗半焦0.850.85吨；吨；20102010年我国电石产量年我国电石产量1462
40、1462万吨，耗半焦万吨，耗半焦12001200万万吨，占半焦总产量吨，占半焦总产量7575；目前我国半焦生产能力约为目前我国半焦生产能力约为40004000万吨万吨/年，其年，其中大型直立炉的半焦生产能力为中大型直立炉的半焦生产能力为20002000万吨万吨/年。年。9 9.当前半焦生产存在的问题当前半焦生产存在的问题每座直立炉生产能力小，绝大部分仅为每座直立炉生产能力小，绝大部分仅为5 57.57.5万吨万吨/年，造成炉数增加，污染增加；占地面积大；生年，造成炉数增加，污染增加；占地面积大；生产率下降；产率下降；只能用只能用20mm20mm的块煤生产半焦，而的块煤生产半焦，而20mm20m
41、m块煤（吨块煤（吨价价500500元左右）只占煤炭总产量的元左右）只占煤炭总产量的303040%40%，而占，而占606070%70%的粉煤只能降价处理（吨价的粉煤只能降价处理（吨价200200元左右）。元左右）。有个别厂已经开发用有个别厂已经开发用6 620mm20mm小块煤生产半焦；小块煤生产半焦；对内热式直立炉而言，对内热式直立炉而言，没有成熟的煤气净化工艺没有成熟的煤气净化工艺技技术。没有脱氨、脱苯和脱硫装置，污染环境，影响术。没有脱氨、脱苯和脱硫装置，污染环境，影响煤气的综合利用；煤气的综合利用；对内热式直立炉而言，对内热式直立炉而言，没有成熟的污水处理技术和设施。没有成熟的污水处理
42、技术和设施。大多是将剩余氨水不经处理，直接用做湿熄焦补充水，大多是将剩余氨水不经处理，直接用做湿熄焦补充水，造成直立炉排焦部位刺鼻气味浓烈，严重腐蚀设备，严造成直立炉排焦部位刺鼻气味浓烈，严重腐蚀设备，严重污染环境；重污染环境；多数半焦厂输煤转运站、煤料粉碎室、直立炉装煤等部多数半焦厂输煤转运站、煤料粉碎室、直立炉装煤等部位均位均未设置烟尘治理设施未设置烟尘治理设施，烟尘随意逸散，造成对环境，烟尘随意逸散，造成对环境的严重污染。的严重污染。10.10.半焦的应用越来越广泛半焦的应用越来越广泛10.1 10.1 半焦半焦在铁合金领域的应用在铁合金领域的应用 2011 2011年我国铁合金产量年我
43、国铁合金产量2841.62841.6万吨。铁合金品万吨。铁合金品种很多，有硅铁、钼铁、钒铁、锰铁、铬铁、钨铁种很多，有硅铁、钼铁、钒铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等几十个品种，每个品种又有许多系列、硅锰合金等几十个品种，每个品种又有许多系列。硅铁生产已普遍使用硅铁生产已普遍使用半焦半焦。冶炼。冶炼1 1吨硅铁需要约吨硅铁需要约1 1吨左右的碳素，其中约使用吨左右的碳素，其中约使用500kg500kg半焦半焦。我国每年约。我国每年约生产生产400400万吨硅铁，每年需要用万吨硅铁，每年需要用200200万吨万吨半焦半焦。10.2 10.2 半焦半焦在聚氯乙烯（在聚氯乙烯（PVCPVC）工业的应用
44、）工业的应用 我国电石法聚氯乙烯的年产量在我国电石法聚氯乙烯的年产量在10001000万吨以上，位万吨以上，位居世界第一居世界第一。每生产每生产1 1吨电石法聚氯乙烯，要消耗吨电石法聚氯乙烯，要消耗1.51.5吨吨电石。而生产电石。而生产1 1吨电石要消耗吨电石要消耗0.70.7吨吨半焦半焦。20112011年我国电年我国电石法聚氯乙烯消耗石法聚氯乙烯消耗半焦半焦10501050万吨。万吨。10.3 10.3 半焦半焦在高炉炼铁中的应用在高炉炼铁中的应用 20112011年我国重点钢铁企业产铁年我国重点钢铁企业产铁5595955959万吨，高炉喷万吨，高炉喷煤比煤比148kg/t148kg/t
45、，焦比，焦比374kg/t374kg/t。计算可知，。计算可知，20112011年重点钢年重点钢铁企业消耗煤粉铁企业消耗煤粉82828282万吨、焦炭万吨、焦炭2092920929万吨。万吨。半焦半焦可以可以替代部分炼铁用焦炭和煤粉，具有巨大的潜力。替代部分炼铁用焦炭和煤粉，具有巨大的潜力。1010.3.1.3.1 半焦半焦可以替代小块焦可以替代小块焦 半焦半焦在价格上比焦炭有明显优势，在高炉炼铁中应在价格上比焦炭有明显优势，在高炉炼铁中应得到广泛应用，特别是得到广泛应用，特别是对生产高纯铸造铁的小高炉更有对生产高纯铸造铁的小高炉更有意义意义。一般。一般半焦半焦比焦炭的灰分低比焦炭的灰分低5
46、58 8，且含有害杂，且含有害杂质少，是生产高纯生铁最好的燃料。目前质少，是生产高纯生铁最好的燃料。目前半焦半焦价格在价格在10001000元元/吨，而焦炭在吨，而焦炭在20002000元元/吨以上。高炉炼铁使用吨以上。高炉炼铁使用半半焦焦有较好的经济效益。但有较好的经济效益。但半焦半焦强度低，只能代替小块焦强度低，只能代替小块焦，半焦半焦加在烧结矿中效果最好加在烧结矿中效果最好，用量在用量在151530kg/t30kg/t铁。铁。1010.3.2.3.2 半焦半焦可用于高炉喷吹可用于高炉喷吹 半焦半焦含碳高，含硫、磷、灰分低，用于喷吹，其置换含碳高，含硫、磷、灰分低，用于喷吹，其置换比高，比
47、喷煤的效果好。但比高，比喷煤的效果好。但半焦半焦的价格可能会比喷煤贵，的价格可能会比喷煤贵，这取决于运费价格的高低。这取决于运费价格的高低。半焦半焦不用磨得太细，进行喷吹不用磨得太细，进行喷吹（进行粒煤喷吹），其硬度比煤高，可能对管道磨损大。（进行粒煤喷吹），其硬度比煤高，可能对管道磨损大。据估算，据估算，我国我国高炉喷吹、铁合金和电石生产约需高炉喷吹、铁合金和电石生产约需半焦半焦300030004500 4500 万吨万吨/年年。按目前每年生产。按目前每年生产20002000万吨半焦计算万吨半焦计算，每年可节省炼焦洗精煤约，每年可节省炼焦洗精煤约28002800万吨。万吨。10.4 10.4
48、 半焦用于直接还原铁半焦用于直接还原铁 某高等学校拟研究以半焦为还原剂，生产直接还某高等学校拟研究以半焦为还原剂，生产直接还原铁原铁。10.5 10.5 延伸半焦产品的产业链延伸半焦产品的产业链 结合兰炭、煤焦油、半焦煤气等化工产品特点，结合兰炭、煤焦油、半焦煤气等化工产品特点，可形成：可形成：煤煤-兰炭兰炭-电石电石-铁合金铁合金-金属镁金属镁 煤煤-兰炭兰炭-电石电石-聚氯乙烯聚氯乙烯 煤煤-兰炭兰炭-煤气发电煤气发电 等循环经济产业链，建成若干产业示范园区，带动煤等循环经济产业链，建成若干产业示范园区，带动煤化工行业发展。化工行业发展。11.11.中低温煤焦油加氢中低温煤焦油加氢 半焦生
49、产的另一个亮点，是生产每吨半焦同时副产半焦生产的另一个亮点，是生产每吨半焦同时副产0.080.080.10.1吨的中温煤焦油，将其加氢处理可生产柴油，吨的中温煤焦油，将其加氢处理可生产柴油，效益诱人。效益诱人。我我国国20112011年生产焦炭年生产焦炭4280042800万吨，其中万吨，其中冶金冶金焦占焦占92%92%，副产高温煤焦油副产高温煤焦油14601460万吨；其中电石、硅铁、化工用的万吨；其中电石、硅铁、化工用的兰兰炭（半焦）占炭（半焦）占8%8%，副产，副产中中温煤焦油温煤焦油340340万吨万吨。全国部分煤。全国部分煤气发生炉生产中温煤焦油气发生炉生产中温煤焦油8080万吨。合
50、计煤焦油产量万吨。合计煤焦油产量18801880万万吨吨，中温煤焦油占，中温煤焦油占22%22%。焦炭焦炭类别类别炉温炉温（）原料煤原料煤焦油焦油类别类别煤焦油加氢产率（重度）煤焦油加氢产率（重度）沥青沥青1#1#油油2#2#油油高热值气高热值气冶金焦冶金焦10001000气肥焦瘦气肥焦瘦高温高温505042425 53 3半焦半焦650650长烟煤长烟煤中温中温161662.462.417.617.64 4 a a、“沥青沥青”天元叫沥青焦，天元叫沥青焦，1111月月2323日天元含税价日天元含税价13001300元元/t/t，宝泰隆是改，宝泰隆是改质沥青，质沥青，1111月月2323日河南
