高温流化床用于褐煤低温干馏和中温干馏的探讨

介绍了煤炭制取液体燃料(LFC)工艺流程。在对LFC工艺试运行期间所出现的问题及解决方案进行分析,以及对半焦自燃机理进行探讨的基础上,提出了改进型LFC工艺(低温干馏)。在新工艺中,高温流化床干燥机及热解炉取代旋转篦式干燥机及热解器,干法熄焦取代湿法熄焦,流化床钝化器取代塔式钝化器,新工艺具有高效、单机装置产量大、装置结构紧凑、投资低等诸多优势,适用于煤矿的低阶煤提质加工,扩大产品的销售半径。并进一步提出了无需钝化工艺的褐煤中温干馏工艺,用以生产挥发分更低、质量更好的半焦产品。     

油砂分离技术研究进展

随着常规能源的日益枯竭,油砂作为一种储量巨大的非常规能源,其重要性逐渐提高。本文介绍了油砂分离技术,主要涉及热碱水水洗分离技术、溶剂萃取技术、热解干馏技术、超声波分离技术以及离子液体辅助分离技术;提出油砂热解干馏的实质是催化裂化;并分析了现有油砂分离技术存在的问题,提出油砂分离的新方向,为油砂的开发利用提供参考。     

蒙东褐煤热解技术工业应用进展

蒙东褐煤占我国褐煤储量的83%,是蒙东地区的主要能源。低温热解技术条件温和、产品用途广、经济效益高,是加工蒙东褐煤的主要途径之一。但由于褐煤块煤率低、含水量高、热碎严重等特性以及现行环保产业政策持续趋紧,使褐煤低温热解工业化项目存在原料利用率低、生产连续性差、环保不达标等问题。本文介绍了目前蒙东地区应用的热解技术包括低阶煤转化技术（LCC）、连续干馏热解定位提质技术（LCP）、带式炉低温干馏技术、GF-1型褐煤提质技术、SJ低温干馏方炉热解技术和气-固错流热解技术,分析了各项技术的运行情况、优势和不足。通过对比各项技术在原料要求、传热方式、熄焦方式、能量利用率和产品性质等方面的特点,明确了各项热解技术的炉型选择、原料煤粒度和热解产品利用等方向,提出了蒙东褐煤热解技术在工业化应用过程中需实现原料优化、能量优化、产品多元化和废弃物资源化的发展要求。     

我国油砂分离技术研究进展

对我国在油砂分离技术方面的室内实验及现场工业试验的研究进展进行了综述。介绍了水洗分离技术、溶剂抽提技术、超声波辅助分离技术、热解干馏技术、生物处理技术和无剂处理技术等室内研究以及水洗处理工艺、热解干馏工艺在现场工业试验的研究情况。并对我国油砂分离技术目前存在的问题及发展趋势提出了一些建议。     

我国油砂资源利用的技术进展

我国的油砂资源丰富,可采资源量22.58亿吨,位居全世界第5位,具有含油率中等、油质较好等特点。文中主要针对内蒙、新疆油砂,介绍了热碱水洗、水剂空气化、YSFL系列清洗剂、微乳剂、超声波辅助处理、溶剂萃取、热解干馏等技术的分离机理及研究进展。对我国油砂的开发利用前景作了展望,在当前国内石油资源紧张的情况下,油砂资源的充分利用必将提升我国能源的保障能力。     

国内油页岩干馏技术现状与发展趋势

介绍了国内已应用及新近出现的抚顺式炉干馏、流化床干馏及脱碳工艺、对流加热油页岩开采油气、ATP干馏及ICP干馏等几种油页岩干馏技术的应用、试验情况和技术特点;对比了目前国内外应用于生产的7种干馏工艺;指出今后干馏技术发展方向应为低成本化、有利环保、技术综合化和工艺简单化,地下原位干馏将是未来发展的趋势。     

油砂沥青分离技术研究进展

油砂作为一种储量丰富的非常规石油资源,越来越受到世界各国的广泛关注。对于油砂的加工利用,其前提就是油砂沥青的分离,因此对其技术的研究十分必要。本文首先介绍了油砂的组成及分类,然后着重对几种主要油砂分离技术（热水洗法、有机溶剂萃取法、超临界流体萃取法、超声波辅助萃取法、离子液体萃取法和热解干馏法）的优缺点进行了汇总,并详细分析了它们各自的分离流程。其中,热水洗法、有机溶剂萃取法和热解干馏法是目前研究相对成熟的3种方法,而其他方法虽然分离效果相对高,但是对工艺条件和设备的要求较高,导致较高的投资和运行成本,因此还需要对这些油砂沥青分离工艺进行更加深入的研究,以满足工业化应用的要求。最后,对油砂沥青分离技术的发展前景进行了展望。     

褐煤低温干馏及产物的利用

介绍了褐煤的性质及褐煤提质的常规方法。重点介绍了国内外褐煤低温干馏的典型工艺、特点及开发应用现状。分析了干馏工艺中不同的加热方式、热载体类型以及干馏条件对干馏过程和产品的影响。阐述了褐煤低温干馏产品-褐煤半焦、低温煤焦油以及焦炉煤气的综合利用途径。基于目前国内外褐煤低温干馏工艺大多数处于试验或示范性装置运营阶段,未实现大规模运行,指出未来褐煤低温干馏工艺应走大型化、多联产的新型工业化道路,进一步拓宽干馏产品的应用领域,提高其附加值和利用率,才能实现褐煤资源综合效益最大化和可持续发展。     

国内外油砂分离技术研究

对油砂成矿特性进行分析,并对油砂分离技术进展进行概述。概括了水洗分离技术、溶剂抽提技术、超声波辅助分离技术、热解干馏技术和生物处理技术等室内研究及其分离原理。对各种油砂分离方法的优劣及发展发向进行讨论。     

长焰煤热解特性及产物性质研究

以一种典型长焰煤为研究对象,采用立式管式热解炉、卧式管式热解炉和气相色谱仪等装置,系统研究了不同热解温度下该长焰煤的热解特性.结果表明,受二次反应的影响,随干馏终温的升高焦油产率略有减少,半焦产率略有增加;分段干馏煤气中H_2与CO的含量均随温度的升高而增加,CH_4的含量随温度的升高先增加后减少,在600℃左右达到最大值;800℃以上混合干馏煤气中,H_2的含量最高且随干馏终温的升高而增加;半焦挥发分含量随干馏终温的升高逐渐降低;900℃以上基本保持不变,并分析了900℃干馏所得煤焦油的基本性质.     

回转式油页岩干馏炉测温技术研究进展

介绍了油页岩低温干馏制油气的过程和工艺,阐明了干馏是一个复杂的物理传热和化学热解的过程,是整个页岩炼油中最关键的工艺,并介绍了目前国际上关于低温干馏反应炉的技术,其中包括Galoter技术、ToscoⅡ技术、LR技术以及ATP技术。分析了在油页岩反应炉中温度对产油率的影响,表明温度对整个反应炉的重要性,并进一步分析了温度对干馏所造成影响的原因,重点阐述了温度测量的重要性与技术方法。对回转式油页岩干馏炉的测温现状进行了综述,总结了目前常用的一些回转炉测温方法,针对回转式油页岩反应炉目前存在的问题,提出了在温度控制、系统检测、红外测温等方面的改进措施。     

回转干馏炉内扰流件的扰动及增混特性

采用离散单元法（DEM）模拟了二组元颗粒体系在有扰流件回转干馏炉内的流动和混合。根据涡心区（混合死区）的位置和尺寸在回转干馏炉中分别安装了外接圆半径相等的圆柱、前半圆、后半圆和直板扰流件，研究了扰流件类型对扰流件尾流、颗粒平均速度和大小颗粒混合程度的影响。研究表明：当各扰流件穿过颗粒物料时，其尾流分别经历了左偏尾流、近似对称尾流和右偏尾流。扰流件类型不同，在相同的时刻其尾流的大小存在差异。当回转干馏炉内无扰流件或者有直板扰流件时，颗粒平均速度的波动范围较小，且波动较为不规则。当安装圆柱、前半圆和后半圆扰流件时，平均速度的波动范围较大，且波动规律性较强，每一个波动过程均由一个大波动和一个小波动构成。对于圆柱和前半圆扰流件，小波动位于波动范围的低值区，对于后半圆扰流件，小波动位于波动范围的中值区。对于二组元颗粒系统，当外接圆半径相等时，后半圆扰流件的增混效果最好，但干馏炉耗能最快。圆柱和前半圆扰流件的增混效果次之。直板增混效果最差，但相比于其他绕流件耗能最慢。较大的绕流件终末卸料角更有利于颗粒的增混。     

硅烷流化床制备粒状多晶硅的研究进展

硅烷流化床生产粒状多晶硅的技术具有节能、高效、环境友好等优点,是生产太阳能级多晶硅的首选工艺技术,但国内对于该工艺技术的研究仍处于起步阶段。本文简介了硅烷流化床的基本原理,包括操作原理和反应模型,并讨论了温度、硅烷分压、颗粒尺寸以及流化速度等反应条件对硅烷流化床内流动稳定性和硅粉尘产生的影响。根据发展硅烷流化床所面临的热壁沉积、产生硅粉尘、加热方式的选择、硅晶种的获得、气体分布方式的控制以及产品纯度的控制等技术挑战,分析了不同的流化床设计对这些技术挑战的解决方案,指出了不同的流化床设计的优缺点与工业应用前景。讨论了硅烷流化床的CFD模拟与一般的流态化模拟的区别,并回顾了相关的研究工作。最后指明了对硅烷流化床技术的研究应从优化反应条件、改善反应器设计以及完善多尺度模拟硅烷流化床的模型三个方面着手。     

颗粒在椭圆形回转干馏炉内运动分析

通过实验研究颗粒在不同椭圆滚筒内的运动情况,分析了不同填充率、不同转速和不同颗粒粒径对其的影响。由实验得出:颗粒在椭圆不同位置的运动情况并不一致,随着长短轴之比变大,运动趋于平缓;填充率降低会引起颗粒运动模式过渡区间变大,进入小瀑布模式所需转速增加;颗粒粒径增大,颗粒在筒内受重力、摩擦力的影响变得更加明显,在长轴垂直水平位置,所受惯性影响更加显著,并出现明显的多种模式相结合的运动形式。     

油砂沥青处理技术研究现状

为了实现油砂沥青的无害化处理,提高处理效率和综合效益,对油砂沥青现行处理技术的机理、工艺流程、优缺点和适用范围进行了概述和总结。通过分析表明,各种油砂沥青现行处理技术都有各自的优缺点及适用范围。因此,在选择油砂沥青处理技术时要综合考虑技术本身的特点、适用范围、油砂性质及具体工艺要求等诸多因素,必要时要多种处理技术联合操作以实现综合效益的最大化。     

油页岩气体热载体干馏过程模拟

运用Aspen Plus软件,将油页岩定义为常规物流、非常规物流和常规惰性固体物流的混合物流,结合油母质热解机理、总包一级热解动力学模型,建立了油页岩气体热载体干馏炉模型。在干馏炉正常运行温度下,对油页岩中有机质及其热解产物页岩油、热解气体、半焦等物质的质量进行了计算和分析,并对不同温度下有机质及其热解产物的质量进行了计算和分析。模拟结果与干馏炉设计运行参数符合较好,能方便的对不同温度下热解产物的质量进行预测。     

废旧轮胎热解及热解产物研究展望

热解作为废旧轮胎处置的重要技术手段,可以有效实现其减量化、无害化和资源化利用。本文综述了废旧轮胎热解的影响因素以及热解产物的研究进展,对废旧轮胎热解的经济、环境和社会效益进行了说明,指出当前工业化热解废旧轮胎存在的问题,并展望了未来节能环保式热解工艺的应用前景。结合现有的工业化热解设备,优化工艺条件和反应器结构型式,进一步分析了热解产物即热解气、热解油及热解炭的成分结构与应用,通过对热解产物改性活化与提质处理,创造更大的经济效益。提出应基于环境法规要求和绿色发展理念,糅合多种处理技术,研制适合废旧轮胎热解的工艺装备,开发集收集/预处理/热解/产物回收与提质于一体的废旧轮胎处置技术,实现废旧轮胎高效清洁转化和高值利用。     

世界油页岩资源的开发利用现状

油页岩是一种非常规能源,世界储量巨大,作为石油的补充能源,开发前景广阔.油页岩在隔绝空气条件下加热至500℃左右,会热解生成页岩油,经加工处理后可以制得汽油、柴油等油品.油页岩也可直接燃烧,产生蒸气、发电,目前利用油页岩燃烧发电的国家有爱沙尼亚、中国、德国等.本文介绍了世界主要油页岩国家的油页岩储量和加工利用情况,目前世界上利用油页岩干馏制取页岩油的国家主要有3个,中国(产量80万吨)、爱沙尼亚(产量50万吨)和巴西(18万吨),其他国家略有生产.中国页岩油产量一直居世界首位,目前有将近10座油页岩干馏厂投入运行,其中抚顺矿业集团年产页岩油35万吨,全国居首,该公司引进的日处理颗粒油页岩量6000t的ATP干馏工艺,目前已经在调试中阶段性运转,并逐渐延长连续运转时间,山东龙口等其他地方的油页岩加工利用也取得很大进展.美国目前没有进行油页岩干馏炼制页岩油的工业化生产,但有多所大学、公司和研究所已经对油页岩进行了长期的地上和地下干馏工艺的研究和开发.文中还介绍了国内外油页岩干馏的3种主要炉型,分别为块状页岩气体热载体干馏炉、颗粒页岩固体热载体干馏炉和粉末页岩流化干馏炉,并对比了不同国家的干馏炉型的优缺点.     

内构件移动床固体热载体油页岩热解技术

从化学反应工程角度分析了小颗粒油页岩热解技术存在的共性问题和初级热解与二次反应的关系，提出了定向调控热解产物流动及其与挥发分反应匹配的方法。针对小颗粒油页岩热解制备高收率和高品质页岩油的技术需求，创新性地提出了内构件移动床固体热载体油页岩热解技术，通过内构件调控热解挥发分在反应器内的流动，实现热解油气原位过滤除尘和选择性裂解提质，以解决现有固体热载体热解技术长期面临的所产页岩油中含尘量高、重质组分高和油收率低等问题。建立了10 kg·h^-1内构件移动床固体热载体油页岩热解模式装置，验证了新工艺的可行性和先进性，展示出良好的技术应用前景。     

新疆托里油砂分段热解机理

在热重分析仪中考察了不同升温速率下油砂的热解特性,结果表明:油砂样品失重过程分为少量气体脱附、低温热解、主要热解、半焦缩聚4个阶段。通过微型固定床与在线质谱耦合测得的气体释放顺序为CO₂、CO、C₂H₆、CH₄和H₂,所对应的初释温度分别为155、178、146、174、354℃。结合核磁和红外对不同温度段液固产物的化学结构进行分析,发现350℃前主要是油砂中轻质油脱附,还包括羧基和烷基侧链的断裂,轻质油品中芳碳率达7.92%;350～520℃之间为油砂的主要热解阶段,油砂油结构中芳碳率为23.51%。据Coats-Redfern法计算得到油砂低温热解和主要热解段的活化能分别为27.63和90.30 kJ·mol^-1,说明开环与裂解反应所需活化能大于油砂油脱附、羧基分解和弱键断裂反应的活化能,揭示了分段热解机理。