低阶煤热解气化一体化技术开发及试验

摘要

【目的】陕西延长石油（集团）有限责任公司建成两套进料量10 kg/h、压力分别为1.0和4.0 MPa的热解小试装置，一套进料量36 t/d的粉煤热解气化一体化技术（CCSI）中试装置。通过介绍CCSI技术原理、工艺流程、热解产物生成规律及中试装置标定结论，全面总结CCSI技术的开发及试验经验，为CCSI技术的工业化推广应用提供设计依据。【方法】将原煤快速热解与半焦气化耦合在一个反应器内，采用一步法将原煤转化为粗合成气和煤焦油，实现煤炭高效清洁分质利用，该技术能够在特殊反应器内实现能量互补、物料互供。【结果】热解小试装置研究表明，反应温度590～620℃、反应压力≤1.0 MPa，反应气氛模拟合成气，进料粒径300～600μm，停留时间<1.5 s，能大幅提高焦油产率，合成气中的CO能够有效抑制水煤气的逆变换反应，降低热解水的生成；考虑反应器结构特征及热解的经济性，煤种选择具有一定的技术要求。CCSI中试装置研究表明，空气气化的焦油收率17.12%，有效气（CO+H₂+烃类）含量35.10%，氧气气化的焦油收率15.91%，有效气（CO+H₂+CH₄）含量74.74%，碳转化率94.27%，标定结果符合设计要求。

关键词

低阶煤 / 热解气化一体化 / 煤炭分质利用 / 煤焦油