目前煤炭热解技术还没完全真正意义上的飞跃，许多技术还在攻关和进入工业示范阶段，需要较长时间的工业验证和示范升级完善。现在的工艺热解技术路线、关键设备种类很多，出现“百花齐放”的现象，目前市场上有近30 多种煤炭中低温热解的工艺，都处于小范围应用，形不成全产业链产品市场，都在极力为保护自己的知识产权完善和推进，产业升级示范缓慢。主要问题如下：
长周期稳定性缺陷。核心工艺技术的升级完善以及产品链技术的突破等有代表性的热解工艺由于在热平衡、长周期、稳定性、大型化、节能降耗以及综合利用等方面存在的局限性都还不能适应煤炭分级分质转化利用的终极目的，导致产品经济性较差和不理想而难以将低阶煤大型产业化。
油气粉尘分离缺陷。由于热解工艺决定了在热解过程中形成的粉未或热载体带入的粉未以及低阶煤，尤其是褐煤的热稳定性差，受热裂变成粉尘，存在安全隐患，污染严重，高温的粉尘与热解的油气混合在一起，对后续的高温油气粉尘分离产生了很大的影响，难以有效分离。现今的高温除尘器技术还不能彻底解决严重的油气粉尘分离和安全隐患，虽然采用陶瓷过滤器交替燃烧改进，但仍存在过滤器易损耗，粉尘堵塞甚至导致爆炸的危害。
废水难处理缺陷。热解废水难降解处理，特别是焦化热解废水，废水中有机物主要以芳香族化合物和杂环类化合物居多，如苯酚、酚的同系物萘、蒽、苯并芘等多环类化合物，同时含有硫化物、硫氰化物、氮化物、重金属以及有毒物质等。它们色度高，有异味，散发出刺鼻恶臭，具有强酸强碱性;中低温热解废水，成分同样非常复杂，采用一般的生化处理工艺也很难解决。需同时设置焦油分离和脱酚、氨氮处理设施进行预处理，预处理后的COD 仍然较高，还要进行多级生化处理等措施，才能较好解决热解的废水处理以及后续的废水回用和浓盐水处理。
全产业链重点要解决的问题是产品链核心技术、环保控制技术、产品经济效益等问题，产品核心技术因素是决定要素。全产业链产品方案众多。低阶煤热解全产业链解决方案是通过分级分质利用热解技术和目标产品以及反应器、煤质等因素选择来确定的，不同的技术和目标产品选择可以衍生出多种技术组合和产品组合。
干燥热解温度选择。热解温度选择是一个重要指标，大致可分为三种热解温度：900～1100℃为高温干馏，即焦化;700～900℃为中温干馏;500～600℃为低温干馏。在低温热解条件下：易获得较多的液体产品，即焦油。在高温条件下：更易获得较多的气体产品，即热解煤气。在中温热解条件下：即可获得一定的液体产品，同时也获得一定的气体产品。热解温度高低对半焦产出物内部结构影响较大：热解温度越高，固体原料的焦化程度也越高，碳内部结构发生一定的质的变化，为后续固体燃料的加工造成一定的影响。
低阶煤加热速度选择。原料粒度与传热传质有关：显然不同的加热速度，如慢速(3-5℃/min)、中速(5-100℃/s)、快速(500-10000℃/s)等对原料煤的粒度大小、热解反应器的结构要求均是不同的，粒度必须与这些炉型结构和工艺参数相匹配，才能获得较高的热解目标产物。
低阶煤粒度选择。一般情况下粒度范围，如粉煤、6-8mm、10-20mm、8-60mm、块煤10-100mm 等。不同的粒度对应不同的热解反应器类型结构，不同的热解反应器结构要选择最佳的原料粒度。我们既可以由粒度来对应不同类型的热解炉结构，也可以根据确定的炉型来匹配相应的最佳原料粒度和加热速度。
热解关键设备选择。流化床热解炉选择粒度：通常适用于小颗粒的原料煤粒度，一般以<6mm 粒度为宜。物料在床层内呈流化状态，传热过程比较快，比较容易实现热解的过程。在热解过程中若与高温的炉灰混合加热，容易与热解的油气混合在一起，对后续的油气灰分离造成影响。由于低温流化床热解，本身粒度较小，不怕煤加热粉化，与其它低温热解相比，这种热解工艺能多产焦油，而且焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质，经加工能得化学品和燃料油。
目标产品方案选择。热解目标产品选择确定热解工艺。以低阶煤为原料，利用低阶煤各组分不同化学性质和转化特点，通过低温热解的方法，实践其各种物理和化学反应的过程。低阶煤预处理，原料干燥脱水提质、深度干燥脱水提质、低温干馏热解获得初级的油气混合初级原料和固体半焦原料;初级液、气原料深加工经油气粉尘和水分进行分离，分别得到焦油和热解煤气，焦油进行加氢精制得到柴油、石脑油和LPG 等附加值较高的化学品;热解煤气处理经过汽水分离、除尘、脱硫、净化、吸附、深冷等气体处理，分别得到氢气和甲烷气或液化甲烷气，氢气作为焦油深加工原料，甲烷气通过长输管道去用户。
装置大型化选择。由于低阶煤热解装备在单系列装置、中试装置、示范装置生产规模上还没有形成百万吨级的规模，甚至更大的规模。如200 百万吨或300 万吨级的低阶煤热解装置，正是由于示范装置长周期、稳定性、环保性、油气粉尘分离、焦油加氢精制等原因造成没有更大规模的工业应用。因此，也就较少进行单系列百万吨级示范项目的工业验证，目前在这方面有所突破。
焦油高附加值深加工选择。大型化热解焦油精制：如何高效利用低阶煤资源通过低温热解获得的煤焦油来生产车用燃油和精细化工产品是非常有战略意义的。低阶煤低温热解得到的焦油产品深加工与高温焦油是有很大区别的，其重质组分含量比较多。焦油深加工发展：煤焦油加工主要有两种方式。一是在煤焦油加工产品的基础上，向精细化工、染料、医药等方面延伸的深加工发展;二是以煤焦油精加工为燃料油方面发展。
综上所述，只有当我们解决了煤炭低温热解核心升级技术、焦油加氢高附加值产品技术、大型装备制造技术、三废排放环保控制技术以及产品经济效益问题，我们才能说在低温热解分质分级利用全产业链方面取得重大突破，才能实现真正意义上的煤炭清洁转化。
作者：中国能源报 记者 汪寿建
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