煤的低温干馏

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1、煤的低温干馏它主要指煤在干馏终温500700C的过程。中国 一些城市目前还使用中温干馏炉（700900C）生产 城市煤气，故也编入本节。煤低温干馏始于 19 世纪。二次世界大战期间，德 国利用低温干馏焦油制取动力燃料。战后由于廉价石 油的冲击，使低温干馏工业陷于停滞。当今，单一的 煤低温干馏已不多见，但从能源以及化工考虑，它还 是得到一定的发展。煤低温干馏可以得到煤气、焦油 和残渣半焦。这过程相当于使煤经过部分气化和液化 把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产 出。而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得 多，加工条件温和，若低温干馏产品能找到较好的利 用途径，煤的低温干馏今后还是有

2、竞争力的。另外煤 的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发 展，例如煤的加氢干馏等。适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、 褐煤或高挥发分烟煤。中国这类煤储量丰富，目前主 要用于直接燃烧，若能通过低温干馏回收煤气与焦油 可使煤得到有效的综合利用。1低温干馏的产品性质前已述及烟煤低温干馏的产品产率、组成和性质 与高温干馏有很大区别，见表 6-1-03 和 6-1-04。干馏半焦的性质列于表6109。可见半焦的反应性与比电 阻比高温焦高得多，而且煤的变质程度越低，其反应 性和比电阻越高。半焦的高比电阻特性，使它成为铁 合金生产的优良原料。半焦硫含量比原煤低，反应性 高，燃点低（250r左

3、右）是优质的燃料，也适合用于 制造活性炭，炭分子筛和还原剂等。2煤低温干馏工艺低温干馏的方法和类型很多，按加热方式有外热 式，内热式和内外热结合式；按煤料的形态有块煤、 型煤与粉煤三种；按供热介质不同又有气体热载体和 固体热载体二种；按煤的运动状态又分为固定床、移 动床、流化床和气流床等。这里仅简介几种。 连续式外热立式炉目前国内仍用来制取城市煤气的伍德炉示于图 空02。烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭 化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中 底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤 气与干馏气由上升管引出。 2080mm 伍德炉的每个干 馏室处理煤约8t/d。加热煤气是用

4、自产半焦在炉侧发 生炉产生的发生炉煤气。 连续式内热立式炉德国开发的Lurgi低温干馏炉如图6-1-03所示。 过去在国外广泛使用。煤在炉中不断下行，热气流逆 向通入进行加热。粉状褐煤和烟煤需预先压块。煤在 炉内移动过程分成三段：干燥段，干馏段和焦炭冷却 段，故又名三段炉。用于加热的热废气分别由上、下 二个独立燃烧室燃烧净煤气供给、煤在干馏炉内被加 热到500850C。一台处理褐煤型煤300500t/d的 鲁奇三段炉，可得型焦150250t/d，焦油1060t/d, 剩余煤气180220m3/t煤。 连续式内外热立式炉是由德国考伯斯(Koppers )公司开发的考伯斯炉。 它由炭化室、燃烧室及

5、位于一侧的上下蓄热室组成。 煤料由上部加入干馏室，干馏所需的热量主要由炉墙 传入。加热用燃料为发生炉煤气或回炉干馏气，煤气 在立火道燃烧后的废气交替进入上下蓄热室。在干馏 室下部吹入回炉煤气，既回收热半焦的热量又促使煤 料受热均匀。此炉的煤干馏热耗量较低，为 2400kJ/kg 煤，而上述伍德炉为 3320kJ/kg 煤。中国曾引进用来 生产城市煤气，也自行设计制造了类似的干馏炉。 固体热载体干馏法外热式干馏装置传热慢，生产能力小。气流内热 式的燃烧废气稀释了干馏的气态产物。采用固体热载 体进行煤干馏，加热速度快，单元设备生产能力大， 例如美国 Toscoal 法用已加热的瓷球作为热载体，使

6、次烟煤在500C进行低温干馏。德国鲁奇-鲁尔煤气工艺(Lurgi-Ruhrgas, LR)采用热 半焦为热载体，已建立生产装置，生产能力达 1600t/d， 产品半焦作为炼焦配煤原料。其干馏流程如图6土04 所示，预热的空气在气流加热管让部分半焦燃烧，使 热载体达到需要的温度。沉降分离室使燃烧气体与半 焦热载体分离，分离热半焦与原煤在混合器内混合， 混合的煤料在炭化室内进一步进行干馏。部分热焦粉 作为产品由炭化室排出，其余部分返回气流加热管循 环。中国也进行了用热半焦为热载体的试验工作。 加氢干馏工艺 前已述及，加氢热解可明显增加烃类气体和轻油 的产率，为此已开发的工艺有 Coalcon 加氢干馏工艺 与 CS-SRT 加氢干馏工艺。例如后一工艺是以生产高 热值合成天然气为目的，同时可制取轻质芳烃(BTX), 干馏残炭用于制氢。该工艺的煤转化率可达6065%,其中甲烷和乙烷约30%,BTX810%,轻油13.