试论美国MRE公司褐煤提质(LFC)技术的灵活性.doc

试论美国MRE公司褐煤干燥及干馏提质 （LFC）技术的灵活性应用 山西北威新能源煤化工技术有限公司 孙 敏 美国MRE公司专利技术褐煤干燥及干馏提质（LFC）技术研发始于上世纪80年代，并于1990年9月与美国能源部合作（各出资50%）建设处理能力为1000吨/天的商业化示范工厂，已成功运行了五年之久（1992年～1998年），在该工厂的运营中，工艺技术得到了进一步的完善，获取了大量详细的设计基础数据，同时完成了处理能力为500万吨/年（3×165万吨/年·套）规模商业化工厂的初步工程设计。此技术是目前同类技术中商业化程度最为成熟的一种。 LFC技术概述： LFC 技术是一项温和煤炭热解或温和干馏工艺过程。它通过精细加热控制条件下生产气体物质。之所以叫它温和（mild）,一是它温度适中，二是接近常压。它与传统的烘干不同（只是物理的变化），这个过程使低热值原料煤发生化学变化。低热值煤含水量很大，传统的物理烘干过程只是将水去除，以增加燃烧值。煤被烘得越干，燃烧值就越高，煤的内部结构就越遭到破坏，从而减少了水分的再吸收。利用传统的热烘干法深度烘干的煤反映出严重的质量稳定问题。而LFC技术过程通过加热将原料煤转化成过程衍生燃料（PDF）和煤炭衍生液体（CDL）两种新燃料，从而解决了这些稳定性问题。 ---过程衍生燃料PDF（Process Derived Fuel）:一种稳定，低硫，高热值的燃料，其成分与含沥青煤或肥煤相似。 ---煤炭衍生液体CDL ( Coal Derived Liquids ): 一种低硫工业燃料油，它可以被分馏成几种珍贵的化学副产品，非常有潜力成为化学原料和交通燃料。 LFC技术基本过程： 1、首先把开采的煤（大多为低热值8000~8700 Btu/b,相当于中国褐煤）烘干接近至零水分（原煤含水量为25~30%）； 2、烘干的煤在细心控制的条件下被适度的分解。在此过程中，有大约60%的挥发性物质和一部分硫被去除； 上述两个步骤从物理和化学两个层面上改变了原料煤的特性，解决了煤在烘干过程中的许多问题。 3、干燥煤在经过一系列加入水和氧气的复杂过程中会被冷却钝化，这样就形成了过程衍生燃料（PDF）,热值达12000Btu/b. 4、挥发性物质经过冷凝分离过程生产煤炭衍生液体（CDL）和煤气。煤炭衍生液体（CDL）可做为液体燃料或进行深加工生产化学品。煤气又回到燃烧室中，作为烘干和分解过程中热风的燃料。 5、LFC技术大约会将一吨煤分解成1/2吨过程衍生燃料（PDF）和1/2桶煤炭衍生液体（CDL）,相当于6号重油。 LFC技术工艺流程简介：（见图一） 图一 1、筛选阶段：原煤——仓储——传送机——破碎机（破碎至0-50mm大小煤块）——供料塔； 2、烘干阶段：将破碎过的原煤送入旋转烘干炉中烘干脱水。 这一阶段利用来自干燥燃烧器的热风加热，选定温度和原料 驻留时间，进行脱水，但无化学变化。同时，控制温度以避免大量的 甲烷，一氧化碳以及二氧化碳的挥发。 3、分解阶段：将脱水干燥的煤送入旋转热解炉中进行加热分解。 ---热循环气体将温度升到1000F； ---严格的热量控制，驻留时间，进气温度，热循环气体的流 量等，这些参数直接影响PDF和CDL的产生； ---在此阶段会产生化学变化反映，挥发性气体从热解炉中分 解出来； ---所有的水分被去除； 4、冷却阶段：进入淬冷池中冷却。 ---阻止这些固体物质继续进行分解； 5、惰性化处理阶段：进入振荡流化床（VFB, Vibrating Fluidized Bed）进行惰性化处理； ---在VFB装置中进行氧化惰性化处理（Oxidation Deactivation）, 以减少PDF本身的易自燃的趋势； ---在惰性化反应中所产生的热量会被煤气吸收，循环经过一 个旋风机以去除固体细末，再经过一个控制气体温度的热 交换机，然后由一台调压鼓风机回到VFB; ---在此循环系统中，通过控制阀门加入适量氧气和温度控制， 对煤进行惰性化处理； ---多余的煤气将被送入喷射干燥燃烧室燃烧； 6、冷却加水抑尘阶段： ---煤进入间接旋转冷却器中冷却，以接近常温。加入适量水， 使其再与水结合达到水分均衡。这也是使PDF质量稳定的重要阶段； ---冷却的PDF被送到缓冲仓中，由于PDF此时表面无水分， 灰尘很大，在离开缓冲仓前，用MK专利抑尘技术对其进 行抑尘。 7、完成阶段： ---露天成层堆放，或