煤热解-化学链气化耦合工艺流程模拟

作者：张坤; 王庆宇; 何德民; 关珺; 李学强; 尚建选; 张秋民^*

来源：化学工程, 2019, 47(06): 74-78.

• 煤固体热载体热解
• 化学链气化
• Aspen Plus
• 能量利用效率

为实现煤的清洁高效利用,提出一种煤固体热载体热解-化学链气化耦合工艺。利用流程模拟软件Aspen Plus建立了该耦合系统的工艺流程模型,主要包括煤干燥单元,煤热解单元,空气反应器和燃料反应器。模拟结果表明:通过将煤热解单元产生的酚废水作为燃料反应器的气化剂,可有效减少载氧体循环量和废水排放量。在热解温度500℃、半焦气化温度800℃和载氧体氧化温度1 000℃条件下,载氧体的循环比为1. 32,焦油分析基收率为6. 6%,耦合系统的能量利用效率为43. 12%,其中煤干燥单元能耗和煤热解单元能耗分别占总能耗的32. 68%和33. 81%,是导致系统辅助能耗大的主要原因。当进料量(100 kg/h)和工艺条件相同的情况下,与单独的煤热解和煤基化学链气化技术相比,该耦合工艺在热力学效率和对环境的友好方面都有一定优势。

• 单位
  大连理工大学; 陕西煤业化工集团有限责任公司; 精细化工国家重点实验室