陜西煤業化工集團尚建選教授級高級工程師團隊綜述了以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術的研究進展。首先，系統回顧了國內外煤中低溫熱解技術的發展歷史。其次，介紹了我國自主研發的典型煤熱解技術展以及煤分質清潔高效轉化多聯產技術的開發系統和模式。最后，從粉煤熱解的應用基礎研究、焦油分質利用技術的發展方向和系統耦合集成技術的開發3個方面對以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術的未來發展進行了展望。
以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術：回顧與展望
尚建選12，牛 犇3 ，牛夢龍3 ，杜鵬鵬⁴ ，劉秋芳⁴ ，馬寶岐3
1.陜西煤業化工集團有限責任公司
2.國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室
3.西安石油大學 化學化工學院
4.陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
研究背景
過去10年，煤炭在我國一次能源消費中的比例有所下降，但富煤、缺油、少氣的資源稟賦決定了煤炭仍將是我國的主體消費能源。然而，在碳達峰與碳中和目標的指引下，煤炭作為化石燃料的消費比例必將持續走低。因此，發展煤炭清潔高效利用技術對保障國家能源安全、支撐國民經濟發展以及實現“雙碳”目標具有重要意義。
以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術具有能源轉化效率高、碳排放低、水耗低等優點，已成為最具前景的煤炭清潔高效轉化利用的技術路線和工業實踐方向。在《能源發展戰略行動計劃(2014—2020)》《國家”十三五“規劃綱要》《能源技術革命創新行動計劃(2016—2030)》等國家政策文件中也明確指出要積極推進煤分質利用技術的發展。陜西煤業化工集團尚建選教授級高級工程師率先系統闡述了以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術的科學理念，隨后創立了煤分質清潔高效轉化多聯產開發系統，建立了研發體系和工業化試驗示范基地。
研究內容
系統回顧了國內外煤中低溫熱解技術的發展歷史，從20世紀初至中葉的初期工業化和20世紀60年代—90年代末的深入研究2個階段，分別介紹了國外煤熱解技術的發展歷程和應用情況;全面介紹了2000年后，我國在移動床、回轉窯、流化床、帶式爐、旋轉爐和氣流床熱解工藝方面自主研發的典型技術和工業化進展。煤分質清潔高效轉化多聯產技術經10多年的發展，已經形成了煤分質清潔高效轉化多聯產技術的開發系統，同時基于陜北資源特點建立了煤—油—電—化多聯產和煤—鹽—油—化多聯產模式。著重介紹了陜西煤業化工集團在煤分質利用領域的基礎研究、技術探索和工業實踐。最后，從粉煤熱解的應用基礎研究、焦油分質利用技術的發展方向和系統耦合集成技術的開發3個方面對以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術的未來發展進行了展望。
研究結論
未來以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術的發展，需從以下幾個方面開展：
1)系統的應用基礎研究是推動粉煤熱解工藝技術大規模工業化的源動力。對于粉煤熱解工藝技術而言，需進一步深入系統研究的科學問題和技術有：① 煤結構與熱解反應性的關系。② 顆粒粒徑大小對傳熱傳質的影響，③ 油塵分離技術，④ 熱解氣調控煤熱解產物組成的機制，⑤ 壓力對煤熱解反應特性及技術裝備的影響。
2)焦油分質利用技術要從單純的“燃料型”向“特種燃料型+精細化型”的方向發展。目前需要突破的技術和科學問題有：① 煤焦油中金屬鹽的脫除技術，② 以產品目標為導向的煤焦油性質和組分的全面解析，③ 煤焦油生產特種燃料技術，④ 煤焦油生產精細化學品技術，⑤ 煤焦油中重質組分的分割及其利用技術。
3)系統耦合集成技術的開發是未來發展趨勢。建立產品形態更豐富、能耗更低、低碳環保，項目經濟性和綜合資源利用率更高，多技術集成與耦合的煤分質利用技術是重要的發展方向。
重要圖表
圖1 SM-GF煤氣熱載體分段多層粒煤熱解工藝
圖2 SM-SP氣固熱載體雙循環粉煤快速熱解工藝
圖3 煤分質清潔高效轉化多聯產技術開發系統
引用格式：
尚建選，牛犇，牛夢龍，等.以煤熱解為龍頭的煤分質利用技術：回顧與展望[J].潔凈煤技術,2023,29(7)：1-20.
SHANG Jianxuan，NIU Ben，NIU Menlong，et al.Coal graing utilization technologies based on coal pyrolysis：Review and prospect[J].Clean Coal Technology，2023,29(7)：1-20.
作者簡介
尚建選，煤炭分質清潔高效利用專家,教授級高級工程師，陜西省“三秦學者”。現任陜西煤業化工集團總工程師，國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室主任，煤炭綠色安全高效開采國家地方聯合共建工程中心主任;兼任中國煤炭學會副理事長，中國石化聯合會煤化工專業委員會副主任委員;受聘國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室、煤液化及煤化⼯國家重點實驗室、煤基能源清潔高效利用國家重點實驗室學術委員會委員;太原理工大學客座教授、博士生導師，西安交通大學、華東理工大學和西北大學兼職教授，《煤化工》雜志副主編。
曾參加中國工程院主持的《中國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究》《能源金三角煤炭資源開發戰略研究》《中國能源生產與消費革命戰略研究》國家重大戰略咨詢項目研究，主持國家重點研發計劃2項，出版主要學術著作3部，榮獲省部級特等獎1項，一等獎14項，創新團隊獎1項。
點擊下載原文：
