高温焦化技术是一种最原始的出产液体的步骤,烃类液体作为炼焦过程的副产品。由于高温焦化过程出产的液体含量较低(<5%),且液化成本高,因而传统的高温焦化工艺不能满足贸易化出产液体燃料的必要。
和善热解也是一种焦化技术,但操作前提相对不太刻薄。和善热解工艺蕴含:将煤加热到450~650°C的高温(高温焦化工艺中的温度高达950°C),在热分化的过程中赶出原煤中的挥发性物质,在处置过程中,通过热分化天生其它挥发性有机化合物。和善热解工艺中的液体燃料产量比高温焦化工艺要高,但至多仍不超过总产量的15~20%。重要产品中降低了氢和杂原子的含量。美国在这一工艺的钻研处于世界当先水平,重要是通过将煤中的氧以二氧化碳的大局脱除,并削减硫含量的蹊径提凹凸阶次烟煤和褐煤的机能,提高其发热量。目前至少有一种液化工艺已经达到半贸易化出产的规模K伎嫉秸庑┘际醵匀剂霞庸に吹木薮笫谐≡毒,我们能够以为,只管这些工艺的液体燃料产率较低,但它们必将对全球液体燃料的供给产生沉大的贡献。
通过急剧热解的蹊径能够获得较高的液体燃料产率。这些工艺的操作温度可达到1200°C,煤的停顿功夫大大缩短,至多为几秒钟<本缛冉夤ひ罩匾俏顺霾ぴ隙皇且禾迦剂,原因是从经济上讲出产液体燃料是不合算的<本缛冉夤ひ湛赡芑勾嬖谖唇饩龅墓こ涛侍。
所有的热解和焦化工艺都存在这样一个弊端,若是原料煤中的氢含量提高到可蒸馏液体的水平时,残留固体中的氢含量必须被削减。所出产的液体燃料的质量依然比力低,必要采取专门的处置措施来断根固体杂质和水分。经这样处置后的液体产品能够掺合出产加热燃料和固定式涡轮机用的燃料。若是原产品不混合来使用,或者被用作运输燃料,仍必要进一步的处置。必要混合和传统的精造加工使液体产品经济可行。但目前这一设想还没有成功地付诸执行。
最近,人们的兴致集中在美国开发的煤的提质加工工艺上。至少有三项技术已经达到了中试规模。这些工艺的重要分歧之处在于热解反映器的设计上。其中煤炭造取液体燃料(Liquids from Coal,LFC)工艺自1992年已经投入贸易化出产。F+ LFC工艺是由SGI国际公司研造的一种旨在改善煤炭机能的和善热解步骤?沙霾街挚上鄄罚阂恢质潜怀莆"工艺衍生燃料"(process-derived fuel,PDF)的低硫、高热值固体;另一种是被称为"煤炭衍生液体"(coal-derived liquid,CDL)的烃类液体。PDF的产量远弘远于CDL的产量。
煤炭被粉碎和筛选,而后在一个旋转的篦式干燥器上被热气加热。对这些固体原料的温度节造极度沉要,由于加热的主张就是为了削减原猜中的水分,而不能导致其结构的扭转,从而尽量把早期气产率降为最低限度。被干燥后的煤随后进入主旋转篦式热解器,被循环的高温气流加热到540°C。此时,精确节造固体原料的加热速度和停顿功夫至关沉要,由于这些参数影响着产品机能。固体原料被从热解器中排出之后,进行冷却,而后经过钝化处置,其中蕴含经过振动流化床,被含有固定氧含量的气流处置。PDF产品经过轻度的氧化之后便不变下来,预防了随后产生自燃景象的危险。
脱离热解器的气流被在一个急冷塔中冷却,CDL冷凝,水分留在气相中。经过冷却的大部吩禅体被沉新循环进入热解器中,一部吩禅体被在热解点火器中进行点火,产生工艺过程所必要的热量。渣滓的气体进入干燥点火器中被点火,参与干燥器的气体循环过程中。气体中的颗粒杂质和硫氧化物被使用湿式涤气方式从气体循环过程中除去。涤气器中吹扫液体被排到池中蒸发。
经过适度氧化之后,天生的PDF产品是一种低硫反映性燃料,适合用于粉煤喷吹点火锅炉,因而将经过铁路运到各电站;另表天生的CDL机能相当于6号燃料油,也被经过铁路运到燃料油销售商。
(王瑗 整顿)