技术研究 | 热裂解技术（二）

四、热裂解工艺

        热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。

        热解技术主要是针对城市垃圾、污泥、废塑料、废橡胶、废树脂等工业和农业废弃物，还有石油、煤等具有一定能量的有机固体废弃物。

1、供热方式

（1）直接供热（内热式热解）

        内热式热解也称为部分燃烧热分解，反应器中的可燃性垃圾或部分热解产物燃烧，以燃烧热使垃圾发生热分解。通常得到4000-8000 kJ/m3的低品位燃料气。由于燃烧需提供氧气，因而就会产生CO2、H2O等惰性气体混在热解可燃气中，稀释了可燃气，结果降低了热解产气的热值。

        直接加热法的设备简单，可采用高温，其处理量和产气率也较高，但所产气的热值不高，作为单一燃料直接利用还不行，而且采用高温热解，在NOx产生的控制上，还需认真考虑。

（2）间接供热（外热式热解）

        外热法式热解是将垃圾置于密闭的容器中，在绝热的条件下，热量由反应容器的外面通过器壁进行传递，垃圾被间接加热而发生分解。因不伴随燃烧反应，可得到15000-25000kJ/m3的高热值燃料气。

        运行稳定，易控制，但垃圾破碎和液化所需动力大，构造复杂。

2、热解温度

（1）高温热解：T>1000℃，供热方式几乎都是直接加热。

（2）中温热解：T=600～700℃，主要用在比较单一的废物的热解，如废轮胎、废塑料热解油化。

（3）低温热解：T< 600℃。农业、林业和农业产品加工后的废物用来生产低硫低灰的炭，生产出的炭视其原料和加工的深度不同，可作不同等级的活性炭和水煤气原料。 

3、在热裂解方面，有几个发展空间可以被探索：

1）新型催化剂和反应条件：

目前热裂解的催化剂和反应条件仍然可以改进和优化。研发新型的催化剂，调整反应条件，可以提高产物的选择性和产率，减少副产物的生成，提高热裂解的经济性和环保性。

2）生物质资源的利用：

热裂解可以将生物质转化为有机化学品和燃料，因此可以被用于生物质资源的高效利用。未来可以进一步研究不同种类的生物质资源在热裂解中的适用性和优化条件，以提高生物质资源的价值。

3）催化剂的再生和循环利用：

在热裂解过程中，催化剂会逐渐失活，需要反复更换。开发可以再生和循环利用的催化剂，可以减少成本和催化剂的消耗，提高热裂解的可持续性。

4）产物的开发和利用：

热裂解可以产生多种有机化学品和燃料，可以进一步研究和开发这些产物的应用领域，如化工行业、能源行业等。同时，可以研究不同产物之间的相互转化和协同作用，实现更多高附加值产品的生产。

总的来说，热裂解发展空间还有很多，我单位可以与科研院所联合开展学术研究，在催化剂、反应条件、资源利用、产物开发等方面进行深入研究和探索，以期实现更高效、经济、环保的热裂解技术。