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楼主  发表于: 2011-01-09 12:05

 煤热解产物的利用

(一) 煤气的利用


  用固体热载体快速热解法以生产煤气为主要目的时,其煤气产率可达30 %,因煤气中含有一定比例的C 2 以上气态烃,故煤气热值高达25MJ/m3左右。而内热式多段回转炉的煤气中含有40 %以上的氮气,其煤气热值仅为10MJ/m3 左右。煤气可作为工业燃料气用于冶金、建筑行业等的加热炉,供燃气气轮机发电、焦炉、热解炉等用;也可利用其中的CO ,H2,N2 和烃类气体,作为合成气用于化学工业;还可用作中小城市及矿区民用。作为民用时,热值高的煤气更有利。


(二) 焦油的利用


  不同热解方法和热解工艺条件所得焦油性质不同,即热解液体产品的挥发性和芳化度不同,各种馏分的含量不同。如大连理工大学的固体热载体快速热解法所得焦油的黏度小、H/C (x) 比大,这与其热解温度低,焦油二次裂解程度低有关。CSICO 褐煤快速热解焦油密度大,接近高温焦油,H/C (x) 比小。将750 ℃温度下FH P 焦油的主要组分与高温煤焦油相比较可知,FHP 焦油的萘、联苯、芴、苯酚、甲酚、二甲酚和萘酚的含量均高于高温焦油,油馏分增加了约50 %,沥青质的含量仅约为高温焦油的1/4 ,说明FHP 焦油的品质优于高温焦油。焦油经过蒸馏、高温裂解、溶剂萃取、加氢等加工方法可得到苯类、酚类、萘类、高级酚等芳香族化合物,这些都是宝贵的有机化工原料,广泛用于许多工业部门。焦油催化加氢可生产汽油、柴油等机动车燃料油。


(三) 半焦的利用


1.半焦制活性炭


  热解半焦挥发分低,杂原子少,微观结构致密,可用作生产低灰高强度活性炭的原料。以褐煤为原料采用多段回转炉生产的半焦制活性炭。表明褐煤半焦能通过活化制取性能较好的活性炭。


2.半焦作铁合金还原剂


  硅铁、锰铁、铬铁等合金的冶炼需要还原焦。以冶炼硅铁为例,炼制每吨硅铁需0.8 ~1.0t 还原焦。质量高的还原焦要求有害杂质少、固定碳含量高、反应性大、比电阻大。灰成分中SiO2 和Fe2O3 是冶炼的有用成分,A12O3 和P (磷) 是有害杂质,Al2O3 影响铁合金质量、增加电耗,铁合金生产用焦的质量指标见煤的焦化技术一章。铁合金生产是高能耗产业,由于褐煤半焦比电阻高,反应活性好,在铁合金生产上可以降低电耗,提高产品质量,实际生产数据表明使用半焦作还原剂,生产1t 硅铁可降低电耗500kW·h ,硅铁产量提高1.5%,多段回转炉热解半焦具有低灰,低铝、反应性高,比电阻大的特点,是优质的硅铁用焦。


3.半焦作高炉喷吹燃料


  高炉喷吹煤粉可代替部分冶金焦,并有利于炼铁操作控制,提高生产效率。目前使用的喷吹料以无烟煤为主,曾有人对半焦作为喷吹料进行研究指出:低变质程度的煤经热解加工后获得的半焦在化学反应、机械破碎、燃烧性能等方面优于无烟煤。无烟煤的挥发分大多在5%~10%,与半焦挥发分 (750 ℃热解) 相近,而半焦的着火点(300 ~400 ℃)一般低于无烟煤(470 ~560 ℃),且燃烧性能好。以往的研究表明,半焦可磨性系数均大于60 ,比一般无烟煤 (30 ~50) 更易磨碎。半焦在较低温度下很少有挥发物析出,无爆炸性,适宜制粉 (200目占30%~40%)、储存和运输。


4.半焦作电石用焦


  电石生产也是高耗能行业,它要求焦炭反应性好,比电阻高。生产实践表明,半焦比冶金焦碎块更适合作电石用焦,不仅能提高电石产品质量,同时还能降低电耗和降低电极糊耗量。


5.作气化原料


  半焦的反应性大,呈块状时热稳定性好,制粉时可磨性好,可用作固定床或流化床,气流床气化原料,得到用户所需组成的合成气。


6.作吸油剂


  半焦的吸油速度快,吸油量大,可用于处理海洋浮油污染。


7.作脱硝剂载体


  半焦孔隙发达,作脱硝剂载体时具有较大的反应比表面积,脱硝效果好,并且脱硝后易于进行燃烧处理。


8.作无烟燃料


  半焦挥发分低,燃烧性能好,可直接供铁矿粉烧结、锅炉、水泥窑、陶瓷窑等用,也可作民用和成型燃料生产。


9.作炼焦瘦化剂


  半焦含碳量高,微观结构强度大,炼焦时呈惰性,作瘦化剂能扩大炼焦煤资源、降低焦炭灰分、提高焦炭块度和强度。

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