煤热解-化学链气化耦合工艺流程模拟

摘要

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AspenPlus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.