基于雙循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)煤及煤液化殘渣熱解研究
發(fā)布時間：2020-12-07 13:06
我國仍是世界上少數(shù)幾個以煤炭及煤炭相關(guān)資源為主要能源結(jié)構(gòu)的國家之一,以煤炭為主要能源消耗的模式使得我國無論是國民經(jīng)濟發(fā)展還是環(huán)境保護都面臨著巨大的壓力。如何將煤炭清潔化、高效化地利用是各種煤炭利用技術(shù)所面臨的巨大考驗,發(fā)展高效和環(huán)境友好的現(xiàn)代煤化工具有重要的現(xiàn)實意義,其中煤快速熱解和煤加氫液化工藝作為煤制油過程在保障我國能源供給與安全、緩解我國石油資源短缺的尖銳敏感問題上提供了有力的解決途徑。但現(xiàn)有煤快速熱解制油工藝仍面臨小粒徑粉煤利用率低、含油熱解煤氣夾帶粉塵導致焦油質(zhì)量差等瓶頸問題,而煤加氫液化工藝末端產(chǎn)出的液化殘渣的再加工利用成為難題。本論文提出了一種新的基于固體熱載體法的雙循環(huán)固體燃料熱解制油工藝,設(shè)計構(gòu)建了新型固體燃料熱解DLRS雙循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng),以期為解決制約煤熱解工藝過程中的瓶頸問題以及為煤液化殘渣高效連續(xù)化利用提供解決方案。DLRS雙循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)以實現(xiàn)雙組分顆�？焖俜旨夘w粒分級器為紐帶,有序地連接其他反應(yīng)單元構(gòu)成兩個獨立的循環(huán)回路,將熱解工藝過程中的熱解、過濾、燃燒從空間上完全獨立開來,為固體燃料的熱化學轉(zhuǎn)化提供了獨立可控的優(yōu)選工藝參數(shù)�；贒LRS雙循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng),開展了...
【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：141 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２?Ｌ－Ｒ熱解工藝工藝流程圖
?（２）美國Ｔｏｓｃｏａ〖熱解工藝??Ｔｏｓｃｏａｌ工藝是在Ｔｏｓｃｏ－ＩＩ油頁巖干餾技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的［５７］，其工藝流程圖如圖１．３??所示，其主要反應(yīng)器為一旋轉(zhuǎn)的滾筒，預(yù)干燥的碎煤在滾筒內(nèi)與熱瓷球接觸混合而發(fā)生??熱解反應(yīng)。碎煤在提升管內(nèi)由熱煙道氣進行預(yù)熱千燥，熱煙道氣來自于瓷球加熱器由燃??燒工藝過程所產(chǎn)生的燃料氣或燃料油而產(chǎn)生。滾筒內(nèi)的碎煤可被加熱至５００°Ｃ，反應(yīng)熱??解氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)冷凝后收集，剩余的半焦和瓷球利用滾筒篩進行篩分，半焦分離出來，而??瓷球?qū)⒃俅斡刑嵘魈嵘�、加熱，并再次返回至熱解滾筒中。該工藝具有傳熱效果好、??加熱速度快、焦油收率高等優(yōu)點，但由于其設(shè)備復雜，維護與運行成本比較大。??Ｃｏｌｄ?Ｂａｌｌｓ???—??Ｃｏａｌ?＂＂＂＂＂??Ｉ???”?ｒ——＾???Ｃｏａｌ?－？?ｃ?ｖ?＾?—｜??Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｂａｌｌ?Ｊ．?Ｎａｐｈｔｈａ???Ｈｅａｔｅｒ?個??＾ｕｒｇｅ?２??ｆ、?＾?Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ?ｔ??Ｈｏｐｐｅｒ?＾?ｌ?１???ｗ??Ｘ＼？ｄ?Ｂａｌｌｓ?Ｓｒ—？—??＂Ｎ＾ｏａｉ?／?Ｒｅｓｉｄｕｅ?Ｐｙｒｄｙｓｉｓ??＼???７?ｂ．７?＼??—＇＇Ｖｈ＊／ＰｙｒｄｙｓｉｓＤｎｕＴＴ＾ｉ—ａｌ０：?Ｇａ
大連理工大學博士學位論文系統(tǒng)穩(wěn)定運行性差，影響產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟性的問題。該熱解技術(shù)交付西南化工研宄院完成了?４０萬噸／年示范項目工程設(shè)計，在進行的以氣體熱載體開展的千噸級中試中熱解溫度達１２００°Ｃ時，熱解的油收率可達理論收率的８５％以上，所獲得熱解油中組分含量可達７０％以上，其中塵含量僅為０．２％［６１］。??Ｉ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中低溫煤熱解技術(shù)研究進展及產(chǎn)業(yè)化方向[J]. 鄭化安. 潔凈煤技術(shù). 2018(01)
[2]氣體停留時間對流化床褐煤熱解產(chǎn)物的影響[J]. 陳一凡,唐健,王勤輝,賈鑫. 熱能動力工程. 2017(11)
[3]內(nèi)構(gòu)件移動床固體熱載體油頁巖熱解技術(shù)[J]. 賴登國,戰(zhàn)金輝,陳兆輝,韓振南,武榮成,許光文. 化工學報. 2017(10)
[4]顆粒床過濾除塵技術(shù)研究進展[J]. 顏深,孫國剛,孫占朋,韓笑,黃雷,趙斐. 化工進展. 2017(09)
[5]神華煤直接液化殘渣的萃取分離與利用研發(fā)進展[J]. 常鴻雁,程時富,王國棟,向檸,舒成,辛凡文,張元新,章序文,李克健. 煤炭工程. 2017(S1)
[6]煤熱解過程分析與工藝調(diào)控方法[J]. 陳兆輝,高士秋,許光文. 化工學報. 2017(10)
[7]顆粒過濾器除塵效率的實驗研究與數(shù)學建模[J]. 劉書賢,黃峰,萇亮,賈昊霖,秦強,陳愛國,郭屹. 煤炭學報. 2016(S2)
[8]國內(nèi)外煤熱解技術(shù)專利分析[J]. 徐婕,鄭化安,張生軍,賈培軍. 化工進展. 2016(10)
[9]煤炭清潔高效利用方式發(fā)展方向研究[J]. 樊金璐. 中國能源. 2016(09)
[10]煤快速熱解制油技術(shù)問題的化學反應(yīng)工程根源:逆向傳熱與傳質(zhì)[J]. 劉振宇. 化工學報. 2016(01)
博士論文
[1]外循環(huán)徑向移動床中生物質(zhì)和煤催化共氣化研究[D]. 亞力昆江·吐爾遜.大連理工大學 2015
碩士論文
[1]文丘里管在煤粉密相輸送系統(tǒng)中應(yīng)用研究[D]. 李鵬.華東理工大學 2017
[2]煤熱解過程中熱解氣停留時間對熱解產(chǎn)物的影響[D]. 陳昭睿.浙江大學 2015
[3]煤液化殘渣熱轉(zhuǎn)化行為及硫的熱遷移特征研究[D]. 楊蕾.西北大學 2013
[4]礦物質(zhì)對神木煤熱解及燃燒特性的影響[D]. 王萍.大連理工大學 2013
[5]礦物質(zhì)對油頁巖熱解行為的影響[D]. 蓋蓉華.大連理工大學 2013
[6]煤焦油和頁巖油的組成分析[D]. 孔維偉.大連理工大學 2013
[7]氣力輸送系統(tǒng)文丘里供料器的研究[D]. 胡克吉.青島科技大學 2013
[8]外循環(huán)徑向移動床生物質(zhì)催化氣化制氫工藝研究[D]. 鄒文俊.大連理工大學 2012
[9]煤直接液化殘渣熱解特性研究[D]. 劉寶林.西北大學 2012
[10]煤拔頭工藝中煙煤快速熱解產(chǎn)物分布的實驗研究[D]. 熊方勛.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：2903310
【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：141 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２?Ｌ－Ｒ熱解工藝工藝流程圖
?（２）美國Ｔｏｓｃｏａ〖熱解工藝??Ｔｏｓｃｏａｌ工藝是在Ｔｏｓｃｏ－ＩＩ油頁巖干餾技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的［５７］，其工藝流程圖如圖１．３??所示，其主要反應(yīng)器為一旋轉(zhuǎn)的滾筒，預(yù)干燥的碎煤在滾筒內(nèi)與熱瓷球接觸混合而發(fā)生??熱解反應(yīng)。碎煤在提升管內(nèi)由熱煙道氣進行預(yù)熱千燥，熱煙道氣來自于瓷球加熱器由燃??燒工藝過程所產(chǎn)生的燃料氣或燃料油而產(chǎn)生。滾筒內(nèi)的碎煤可被加熱至５００°Ｃ，反應(yīng)熱??解氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)冷凝后收集，剩余的半焦和瓷球利用滾筒篩進行篩分，半焦分離出來，而??瓷球?qū)⒃俅斡刑嵘魈嵘�、加熱，并再次返回至熱解滾筒中。該工藝具有傳熱效果好、??加熱速度快、焦油收率高等優(yōu)點，但由于其設(shè)備復雜，維護與運行成本比較大。??Ｃｏｌｄ?Ｂａｌｌｓ???—??Ｃｏａｌ?＂＂＂＂＂??Ｉ???”?ｒ——＾???Ｃｏａｌ?－？?ｃ?ｖ?＾?—｜??Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｂａｌｌ?Ｊ．?Ｎａｐｈｔｈａ???Ｈｅａｔｅｒ?個??＾ｕｒｇｅ?２??ｆ、?＾?Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ?ｔ??Ｈｏｐｐｅｒ?＾?ｌ?１???ｗ??Ｘ＼？ｄ?Ｂａｌｌｓ?Ｓｒ—？—??＂Ｎ＾ｏａｉ?／?Ｒｅｓｉｄｕｅ?Ｐｙｒｄｙｓｉｓ??＼???７?ｂ．７?＼??—＇＇Ｖｈ＊／ＰｙｒｄｙｓｉｓＤｎｕＴＴ＾ｉ—ａｌ０：?Ｇａ
大連理工大學博士學位論文系統(tǒng)穩(wěn)定運行性差，影響產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟性的問題。該熱解技術(shù)交付西南化工研宄院完成了?４０萬噸／年示范項目工程設(shè)計，在進行的以氣體熱載體開展的千噸級中試中熱解溫度達１２００°Ｃ時，熱解的油收率可達理論收率的８５％以上，所獲得熱解油中組分含量可達７０％以上，其中塵含量僅為０．２％［６１］。??Ｉ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中低溫煤熱解技術(shù)研究進展及產(chǎn)業(yè)化方向[J]. 鄭化安. 潔凈煤技術(shù). 2018(01)
[2]氣體停留時間對流化床褐煤熱解產(chǎn)物的影響[J]. 陳一凡,唐健,王勤輝,賈鑫. 熱能動力工程. 2017(11)
[3]內(nèi)構(gòu)件移動床固體熱載體油頁巖熱解技術(shù)[J]. 賴登國,戰(zhàn)金輝,陳兆輝,韓振南,武榮成,許光文. 化工學報. 2017(10)
[4]顆粒床過濾除塵技術(shù)研究進展[J]. 顏深,孫國剛,孫占朋,韓笑,黃雷,趙斐. 化工進展. 2017(09)
[5]神華煤直接液化殘渣的萃取分離與利用研發(fā)進展[J]. 常鴻雁,程時富,王國棟,向檸,舒成,辛凡文,張元新,章序文,李克健. 煤炭工程. 2017(S1)
[6]煤熱解過程分析與工藝調(diào)控方法[J]. 陳兆輝,高士秋,許光文. 化工學報. 2017(10)
[7]顆粒過濾器除塵效率的實驗研究與數(shù)學建模[J]. 劉書賢,黃峰,萇亮,賈昊霖,秦強,陳愛國,郭屹. 煤炭學報. 2016(S2)
[8]國內(nèi)外煤熱解技術(shù)專利分析[J]. 徐婕,鄭化安,張生軍,賈培軍. 化工進展. 2016(10)
[9]煤炭清潔高效利用方式發(fā)展方向研究[J]. 樊金璐. 中國能源. 2016(09)
[10]煤快速熱解制油技術(shù)問題的化學反應(yīng)工程根源:逆向傳熱與傳質(zhì)[J]. 劉振宇. 化工學報. 2016(01)
博士論文
[1]外循環(huán)徑向移動床中生物質(zhì)和煤催化共氣化研究[D]. 亞力昆江·吐爾遜.大連理工大學 2015
碩士論文
[1]文丘里管在煤粉密相輸送系統(tǒng)中應(yīng)用研究[D]. 李鵬.華東理工大學 2017
[2]煤熱解過程中熱解氣停留時間對熱解產(chǎn)物的影響[D]. 陳昭睿.浙江大學 2015
[3]煤液化殘渣熱轉(zhuǎn)化行為及硫的熱遷移特征研究[D]. 楊蕾.西北大學 2013
[4]礦物質(zhì)對神木煤熱解及燃燒特性的影響[D]. 王萍.大連理工大學 2013
[5]礦物質(zhì)對油頁巖熱解行為的影響[D]. 蓋蓉華.大連理工大學 2013
[6]煤焦油和頁巖油的組成分析[D]. 孔維偉.大連理工大學 2013
[7]氣力輸送系統(tǒng)文丘里供料器的研究[D]. 胡克吉.青島科技大學 2013
[8]外循環(huán)徑向移動床生物質(zhì)催化氣化制氫工藝研究[D]. 鄒文俊.大連理工大學 2012
[9]煤直接液化殘渣熱解特性研究[D]. 劉寶林.西北大學 2012
[10]煤拔頭工藝中煙煤快速熱解產(chǎn)物分布的實驗研究[D]. 熊方勛.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：2903310
本文鏈接：http://www.lk138.cn/shengtaihuanjingbaohulunwen/2903310.html
最近更新
教材專著
