基于双循环反应系统煤及煤液化残渣热解研究
发布时间：2020-12-07 13:06
我国仍是世界上少数几个以煤炭及煤炭相关资源为主要能源结构的国家之一,以煤炭为主要能源消耗的模式使得我国无论是国民经济发展还是环境保护都面临着巨大的压力。如何将煤炭清洁化、高效化地利用是各种煤炭利用技术所面临的巨大考验,发展高效和环境友好的现代煤化工具有重要的现实意义,其中煤快速热解和煤加氢液化工艺作为煤制油过程在保障我国能源供给与安全、缓解我国石油资源短缺的尖锐敏感问题上提供了有力的解决途径。但现有煤快速热解制油工艺仍面临小粒径粉煤利用率低、含油热解煤气夹带粉尘导致焦油质量差等瓶颈问题,而煤加氢液化工艺末端产出的液化残渣的再加工利用成为难题。本论文提出了一种新的基于固体热载体法的双循环固体燃料热解制油工艺,设计构建了新型固体燃料热解DLRS双循环反应系统,以期为解决制约煤热解工艺过程中的瓶颈问题以及为煤液化残渣高效连续化利用提供解决方案。DLRS双循环反应系统以实现双组分颗粒快速分级颗粒分级器为纽带,有序地连接其他反应单元构成两个独立的循环回路,将热解工艺过程中的热解、过滤、燃烧从空间上完全独立开来,为固体燃料的热化学转化提供了独立可控的优选工艺参数。基于DLRS双循环反应系统,开展了...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２?Ｌ－Ｒ热解工艺工艺流程图
?（２）美国Ｔｏｓｃｏａ〖热解工艺??Ｔｏｓｃｏａｌ工艺是在Ｔｏｓｃｏ－ＩＩ油页岩干馏技术基础上发展的［５７］，其工艺流程图如图１．３??所示，其主要反应器为一旋转的滚筒，预干燥的碎煤在滚筒内与热瓷球接触混合而发生??热解反应。碎煤在提升管内由热烟道气进行预热千燥，热烟道气来自于瓷球加热器由燃??烧工艺过程所产生的燃料气或燃料油而产生。滚筒内的碎煤可被加热至５００°Ｃ，反应热??解气态产物经冷凝后收集，剩余的半焦和瓷球利用滚筒筛进行筛分，半焦分离出来，而??瓷球将再次有提升器提升、加热，并再次返回至热解滚筒中。该工艺具有传热效果好、??加热速度快、焦油收率高等优点，但由于其设备复杂，维护与运行成本比较大。??Ｃｏｌｄ?Ｂａｌｌｓ???—??Ｃｏａｌ?＂＂＂＂＂??Ｉ???”?ｒ——＾???Ｃｏａｌ?－？?ｃ?ｖ?＾?—｜??Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｂａｌｌ?Ｊ．?Ｎａｐｈｔｈａ???Ｈｅａｔｅｒ?个??＾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
大连理工大学博士学位论文系统稳定运行性差，影响产业化及经济性的问题。该热解技术交付西南化工研宄院完成了?４０万吨／年示范项目工程设计，在进行的以气体热载体开展的千吨级中试中热解温度达１２００°Ｃ时，热解的油收率可达理论收率的８５％以上，所获得热解油中组分含量可达７０％以上，其中尘含量仅为０．２％［６１］。??Ｉ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中低温煤热解技术研究进展及产业化方向[J]. 郑化安. 洁净煤技术. 2018(01)
[2]气体停留时间对流化床褐煤热解产物的影响[J]. 陈一凡,唐健,王勤辉,贾鑫. 热能动力工程. 2017(11)
[3]内构件移动床固体热载体油页岩热解技术[J]. 赖登国,战金辉,陈兆辉,韩振南,武荣成,许光文. 化工学报. 2017(10)
[4]颗粒床过滤除尘技术研究进展[J]. 颜深,孙国刚,孙占朋,韩笑,黄雷,赵斐. 化工进展. 2017(09)
[5]神华煤直接液化残渣的萃取分离与利用研发进展[J]. 常鸿雁,程时富,王国栋,向柠,舒成,辛凡文,张元新,章序文,李克健. 煤炭工程. 2017(S1)
[6]煤热解过程分析与工艺调控方法[J]. 陈兆辉,高士秋,许光文. 化工学报. 2017(10)
[7]颗粒过滤器除尘效率的实验研究与数学建模[J]. 刘书贤,黄峰,苌亮,贾昊霖,秦强,陈爱国,郭屹. 煤炭学报. 2016(S2)
[8]国内外煤热解技术专利分析[J]. 徐婕,郑化安,张生军,贾培军. 化工进展. 2016(10)
[9]煤炭清洁高效利用方式发展方向研究[J]. 樊金璐. 中国能源. 2016(09)
[10]煤快速热解制油技术问题的化学反应工程根源:逆向传热与传质[J]. 刘振宇. 化工学报. 2016(01)
博士论文
[1]外循环径向移动床中生物质和煤催化共气化研究[D]. 亚力昆江·吐尔逊.大连理工大学 2015
硕士论文
[1]文丘里管在煤粉密相输送系统中应用研究[D]. 李鹏.华东理工大学 2017
[2]煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D]. 陈昭睿.浙江大学 2015
[3]煤液化残渣热转化行为及硫的热迁移特征研究[D]. 杨蕾.西北大学 2013
[4]矿物质对神木煤热解及燃烧特性的影响[D]. 王萍.大连理工大学 2013
[5]矿物质对油页岩热解行为的影响[D]. 盖蓉华.大连理工大学 2013
[6]煤焦油和页岩油的组成分析[D]. 孔维伟.大连理工大学 2013
[7]气力输送系统文丘里供料器的研究[D]. 胡克吉.青岛科技大学 2013
[8]外循环径向移动床生物质催化气化制氢工艺研究[D]. 邹文俊.大连理工大学 2012
[9]煤直接液化残渣热解特性研究[D]. 刘宝林.西北大学 2012
[10]煤拔头工艺中烟煤快速热解产物分布的实验研究[D]. 熊方勋.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2903310
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２?Ｌ－Ｒ热解工艺工艺流程图
?（２）美国Ｔｏｓｃｏａ〖热解工艺??Ｔｏｓｃｏａｌ工艺是在Ｔｏｓｃｏ－ＩＩ油页岩干馏技术基础上发展的［５７］，其工艺流程图如图１．３??所示，其主要反应器为一旋转的滚筒，预干燥的碎煤在滚筒内与热瓷球接触混合而发生??热解反应。碎煤在提升管内由热烟道气进行预热千燥，热烟道气来自于瓷球加热器由燃??烧工艺过程所产生的燃料气或燃料油而产生。滚筒内的碎煤可被加热至５００°Ｃ，反应热??解气态产物经冷凝后收集，剩余的半焦和瓷球利用滚筒筛进行筛分，半焦分离出来，而??瓷球将再次有提升器提升、加热，并再次返回至热解滚筒中。该工艺具有传热效果好、??加热速度快、焦油收率高等优点，但由于其设备复杂，维护与运行成本比较大。??Ｃｏｌｄ?Ｂａｌｌｓ???—??Ｃｏａｌ?＂＂＂＂＂??Ｉ???”?ｒ——＾???Ｃｏａｌ?－？?ｃ?ｖ?＾?—｜??Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｂａｌｌ?Ｊ．?Ｎａｐｈｔｈａ???Ｈｅａｔｅｒ?个??＾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
大连理工大学博士学位论文系统稳定运行性差，影响产业化及经济性的问题。该热解技术交付西南化工研宄院完成了?４０万吨／年示范项目工程设计，在进行的以气体热载体开展的千吨级中试中热解温度达１２００°Ｃ时，热解的油收率可达理论收率的８５％以上，所获得热解油中组分含量可达７０％以上，其中尘含量仅为０．２％［６１］。??Ｉ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中低温煤热解技术研究进展及产业化方向[J]. 郑化安. 洁净煤技术. 2018(01)
[2]气体停留时间对流化床褐煤热解产物的影响[J]. 陈一凡,唐健,王勤辉,贾鑫. 热能动力工程. 2017(11)
[3]内构件移动床固体热载体油页岩热解技术[J]. 赖登国,战金辉,陈兆辉,韩振南,武荣成,许光文. 化工学报. 2017(10)
[4]颗粒床过滤除尘技术研究进展[J]. 颜深,孙国刚,孙占朋,韩笑,黄雷,赵斐. 化工进展. 2017(09)
[5]神华煤直接液化残渣的萃取分离与利用研发进展[J]. 常鸿雁,程时富,王国栋,向柠,舒成,辛凡文,张元新,章序文,李克健. 煤炭工程. 2017(S1)
[6]煤热解过程分析与工艺调控方法[J]. 陈兆辉,高士秋,许光文. 化工学报. 2017(10)
[7]颗粒过滤器除尘效率的实验研究与数学建模[J]. 刘书贤,黄峰,苌亮,贾昊霖,秦强,陈爱国,郭屹. 煤炭学报. 2016(S2)
[8]国内外煤热解技术专利分析[J]. 徐婕,郑化安,张生军,贾培军. 化工进展. 2016(10)
[9]煤炭清洁高效利用方式发展方向研究[J]. 樊金璐. 中国能源. 2016(09)
[10]煤快速热解制油技术问题的化学反应工程根源:逆向传热与传质[J]. 刘振宇. 化工学报. 2016(01)
博士论文
[1]外循环径向移动床中生物质和煤催化共气化研究[D]. 亚力昆江·吐尔逊.大连理工大学 2015
硕士论文
[1]文丘里管在煤粉密相输送系统中应用研究[D]. 李鹏.华东理工大学 2017
[2]煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D]. 陈昭睿.浙江大学 2015
[3]煤液化残渣热转化行为及硫的热迁移特征研究[D]. 杨蕾.西北大学 2013
[4]矿物质对神木煤热解及燃烧特性的影响[D]. 王萍.大连理工大学 2013
[5]矿物质对油页岩热解行为的影响[D]. 盖蓉华.大连理工大学 2013
[6]煤焦油和页岩油的组成分析[D]. 孔维伟.大连理工大学 2013
[7]气力输送系统文丘里供料器的研究[D]. 胡克吉.青岛科技大学 2013
[8]外循环径向移动床生物质催化气化制氢工艺研究[D]. 邹文俊.大连理工大学 2012
[9]煤直接液化残渣热解特性研究[D]. 刘宝林.西北大学 2012
[10]煤拔头工艺中烟煤快速热解产物分布的实验研究[D]. 熊方勋.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2903310
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