低阶煤低温干馏工艺及兰炭应用的研究

孙丁武，赵 杰，田朋军，宋涛涛，王睿哲，朱佛代，苟倩誌

(1 陕西冶金设计研究院有限公司，陕西 西安 710032；2 重庆大学能源与动力学院，重庆 400044)

煤是重要的有机矿物能源材料，我国陕西、山西、内蒙、新疆等地区煤炭储量巨大，煤炭储量占世界的14%，煤的低温干馏、炼焦、液化、气化是煤的主要加工利用方式。其中，低阶煤储量巨大，低阶煤的利用及深加工有利于煤炭能源行业的发展，合理高效的开发、利用低阶煤干馏产品利于下游产业链的完善进步。低阶煤煤化程度低，含有较多非芳香结构和含氧基团，官能团、侧链长而多，芳香核的环数较少，规则部分小，且具有高水分、高灰分、易燃易碎、发热量低、不易长途运输等特点，且低阶煤中元素种类巨多，因此，对于低阶煤的低温干馏技术工艺一直是煤化工领域研究的热点[1-3]。以低阶煤为原料、采用低温干馏技术生产的固体产品叫半焦(俗称“兰炭”)，具有固定碳高、灰分低、排放少、气孔多、化学活性高等优点。

1 低温干馏工艺分析

低温干馏工艺主要由原煤筛分、原煤炭化、兰炭筛分、煤气净化与焦油氨水分离等工段组成，最主要的设备为炭化炉，原低阶煤经600～700 ℃干馏约10 h得到兰炭、煤气、焦油三相产品。兰炭可作为冶金、电石、化肥、活性炭等行业原材料，也可用来做清洁燃料；煤气中成份含H2、CH4、CO、N2、CO2、C2H4、NH3、H2S等气体，可作为燃料用来发电、烧石灰、烧制金属等，也可用于化工合成气原料；焦油可深加工得到有机物(苯、二甲苯、酚、萘、蔥、沥青)。其固、气、液三相产品均可作为原材料或者用来发展下游产业链。……