中低溫熱解煤氣熱量清潔利用技術途徑分析與策略建議
關鍵詞：中低溫熱解 煤氣余熱 分級冷凝 相變換熱
摘要：高溫含焦油熱解煤氣攜帶大量顯熱與潛熱,該部分熱量高效回收利用對于整個工藝系統能效提升至關重要。為促進中低溫熱解過程余熱資源高效回收利用,分析了激冷工藝、廢熱鍋爐余熱利用等中低溫熱解煤氣冷卻與余熱利用方式的主要技術特點及不足;闡述了初冷器上段余熱回收、循環氨水余熱回收、上升管余熱回收等高溫熱解煤氣熱量利用技術現狀與特點。分析了含焦油高溫熱解煤氣冷凝過程中焦油黏附問題、低溫低壓煤氣熱量捕捉與高效利用等中低溫熱解煤氣熱量回收利用過程中的主要技術難點。基于該技術難點及前期相變換熱技術研究積累,以含焦油熱解煤氣冷凝-傳熱特性為科學基礎,提出了熱解煤氣分級冷凝與相變換熱相耦合的能量梯級回收利用一體化技術。即以焦油蒸汽不同組分露點差異與析出特性為基礎,形成基于溫度梯度的熱解煤氣分級冷凝工藝技術,逐級回收熱解煤氣所含熱量,并實現不同餾程焦油產物在線分質回收;同時耦合復合相變換熱技術,換熱介質與熱解煤氣分級逆流換熱,針對性回收熱解煤氣顯熱及低品位熱解煤氣潛熱,實現含油熱解煤氣分級冷凝與熱量梯級回收利用一體化,從而達到熱解系統熱效率與產品品質提升的雙重效果。以100萬t/a流化床熱解工藝為例,提出了中低溫熱解煤氣熱量回收技術路線并進行了熱量衡算。結果表明:該技術路線中低溫熱解煤氣熱量利用率可達到81. 17%,初步顯示了其可行性。高效回收利用熱解過程中的余熱資源將是資源節約、環境友好熱解產業發展的主要方向和潛力所在。
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