煤炭的微波干餾技術研究進展

方向晨，張忠清，翁延博，張慶軍

（中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，遼寧 撫順 113001）

中國的煤炭作為一次能源的主要資源將會延續很長一段時間，但在CO2減排等目標越來越緊迫和石油資源戰略化操控越來越嚴重的條件下，煤的轉化和煤化工將會成為中國解決戰略資源匱乏困境的有效途徑。

煤的利用中迫切需要解決的問題按其急迫程度可分為3 類：一是SOx、NOx、PM2.5 等環保問題；二是CO2溫室氣體、水資源問題；三是化工利用問題。潔凈化梯級利用是解決這些問題的一條可循序漸進的利用和技術發展途徑。煤的梯級化利用[1-2]的基本路線是：煤層氣的開采和利用、煤的干餾提油、干餾油加工和利用、低成本的煤焦富氧燃燒及多聯產利用。

自19 世紀初，煤的低溫干餾工業開始形成并得到發展。1805年，英國用低溫干餾方法以煙煤制造半焦。1830年以后用褐煤制造燈油和石蠟。1860年德國開始建立較大型的褐煤低溫干餾工廠，制取燈油和石蠟。煤干餾提油與煤的直接和間接液化[3]相比，雖然煤的液化程度低，但裝置的投資和操作費用低，在CO2減排和水資源利用上具有更加明顯的優勢。在煤作為主要一次能源的條件下，梯級利用具有更大的競爭力。煤的干餾可以從煤中得到約10%～20%的煤焦油，如果80%的煤（無煙煤等低揮發分煤種除外）在出礦前都經過干餾，以平均得油10%計算，每年可為社會提供3億噸以上的液體燃料，能對我國石油資源的匱乏形成重要補充[4]。

煤干餾的效率和環境等問題均產自于要處理的固體物料，傳統的傳熱方式都難以解決這兩個問題，微波等新型加熱方式將有望徹底解決這兩方面的問題。微波熱解的原理是通過微波對極性分子的微波振蕩使物料得以加熱，因此其對固體物料的加熱既不需要熱載體，又不需要對固體顆粒進行深度破碎，且在相同干餾油收率的條件下干餾溫度較傳統的方式可以低100～200 ℃，這些特點使其具有能耗低、物耗低、環境友好等特點，值得加大研究開發的力度。

1 煤干餾技術發展簡介

煤的組成以有機質為主體，主要是碳、氫、氧等元素，占95%以上。有機質在一定溫度和條件下形成揮發分，煤化程度低的褐煤可達40%以上，而成煤年代最長的無煙煤則低至10%以下。煤在隔絕空氣及氧氣的條件下受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程，通稱為煤干餾（或稱煉焦、焦化）。根據煤加熱終溫的不同，可分為低溫（450～650℃）、低溫和中溫（600～800 ℃）、中溫（ 900～1000℃）、高溫（1000 ℃） 幾種干餾模式。低溫干餾以煤焦油為主產品，干餾產品質量主要受原料煤種類、品質、加熱終溫，加熱速度、熱解氣氛、壓力等因素影響。

煤的干餾是一個復雜的過程，包括了許多物理和化學變化，大致可以分為3 個階段：第一階段為室溫～300 ℃的干燥脫氣階段，析出吸附在煤中的水、二氧化碳和甲烷等；第二階段為300～600 ℃，這一階段以解聚和分解反應為主，形成半焦，生成和排出大量揮發物（煤氣和焦油）；第三階段為600～1000 ℃，以縮聚反應為主，半焦變成焦炭，該階段析出焦油量極少，揮發分主要是煤氣，又稱為二次脫氣階段。典型的傳統煤干餾工藝見圖1。

圖1 氣體熱載體干餾工藝

煤干餾工業發展的百余年中，出現過百余種的干餾方法和干餾設備。干餾爐是低溫干餾生產工藝中的主要設備，它應保證過程效率高，操作方便可靠。主要要求干餾物料加熱均勻，干餾過程易控制，可用的原料煤類別寬，原料煤粒尺寸范圍大，導出的揮發物二次熱解作用小等。近年來，隨著石油價格的不斷攀升，煤干餾技術也相應得到了快速發展。表1 和表2 分別給出了國內外幾種典型的煤干餾新技術[5-7]。這些技術按照干餾爐的供熱方式可分為外熱式（干餾所需熱量由加熱爐墻傳給煤料）和內熱式（借助熱載體把熱量傳給煤料）。表3 比較了這兩種供熱方式的主要優缺點。

目前，最先進的低溫煤干餾技術多采用內熱式干餾爐，典型的技術如澳大利亞的流化床快速熱解工藝，由澳大利亞聯邦科學與工業研究院（CSIRO）自20 世紀70年代開始研究開發。對多種煙煤、褐煤進行了流化床快速熱解研究，并著重對熱解焦油的組成、性質、再加工特性進行研究試驗。該工藝過程為低溫或中溫熱解—閃裂解（反應時間小于1s）—內熱式固-氣熱載體（砂子流化床）。浙江大學的煤熱解干餾技術利用800 ℃的熱爐渣作為載體將煤先進行干餾，產生的半焦送進鍋爐燃燒，生產的蒸汽去發電。該工業示范裝置的標定結果為：焦油產率12%，煤氣產率180 m3/t，半焦產率65%～75%（淮南弱黏煤揮發分為26%～28%）。該技術的特點是：與流化床鍋爐結合，充分利用鍋爐熱渣作為熱載體將煤干餾，熱半焦直接進鍋爐燃燒，熱利用非常合理，節能效果明顯。

上述煤干餾工藝多采用固體熱載體、半焦或循環熱灰提供熱量，所需反應及循環系統較大，能量利用效率還存在較大提升空間，存在油氣多次裂解問題，回收油品的潔凈度和質量也有待提高。近代正在興起的電磁加熱理念可解決上述問題，為開發新的煤干餾技術打下了良好的基礎。

表1 國內煤低溫干餾技術比較

表2 國外煤低溫干餾技術比較

表3 煤炭低溫干餾加熱方式比較

2 微波法煤干餾新技術

2.1 微波加熱機理

微波是介于紅外和無線電波之間的一種電磁波，其波長范圍為100～0.1 cm，相應的頻率范圍為300～300 000 MHz。與傳統加熱相比，由于微波加熱直接作用于物質的分子或離子、引起分子或離子的振動產生熱量，而不是通過傳統方式（熱傳導、熱對流、熱輻射）傳熱，因此它具有更快的加熱效率[8]。與常規電加熱方式相比，它一般可以節電30%～50%[9]。

在微波加熱的過程中，微波能轉化為熱能的機理主要是偶極子轉動機理。偶極子轉動機理是由微波輻射引起物體內部的分子相互摩擦而產生熱能。自然界的介質都是由一端帶正電荷、另一端帶負電荷的分子（或偶極子）組成，在自然狀態下，介質內的偶極子作雜亂無章的運動和排列，當介質處于電場中時，其內部重新進行排列，變成了有一定取向、有規則排列的極化分子。當電場方向以一定頻率交替變化時，介質中偶極子的極化取向也以同樣頻率轉變，在轉變過程中，因分子間相互摩擦、碰撞而產生熱能。電場變化頻率越快，偶極子轉動的頻率也就越快，產生的熱效應越強，而微波波段電磁場頻率高達108數量級，所以在微波輻射下，偶極子轉動產生的熱量相當可觀，從而使體系在很短的時間內達到很高的溫度。偶極子轉動產生的加熱效率取決于介質的弛豫時間、溫度和黏度。

微波發生器的磁控管接受電源功率而產生微波，通過波導輸送到微波加熱器，需要加熱的物料在微波場的作用下被加熱。理論分析表明，微波場的存在不但可以提高分子碰撞的概率和增加分子的碰撞能量，還可以改變分子能量的類型和分子碰撞的方位。人們在實驗中發現微波不僅可以加快化學反應速率，還可以改變化學反應的途徑。

微波加熱和常規加熱的傳熱傳質機理不同。常規加熱是通過熱傳導、對流和輻射原理由表及里對物料進行加熱，物料中不可避免地存在溫度梯度（物料表面溫度高于中心溫度），氣相產物則從內向外擴散，其傳熱傳質方向相反，內部熱解產生的揮發分必須穿過外部的高溫區，易引起產物的二次裂解。微波加熱是通過電磁場與物質分子之間的相互作用引發分子內部的摩擦而產生的熱量，物質內部與外部同時被加熱，由于表面的散熱作用，熱量不斷在物料內部累積并向外傳遞，導致物體中心溫度高于表面溫度，其傳熱和傳質方向相同，均是從里向外傳遞，揮發分穿過低溫區，可以減少不期望的二次反應。

2.2 微波加熱特點

微波加熱作為一種獨特的加熱方式用于有機質的熱解具有明顯的優越性[10-11]。

（1）加熱速度快 常規加熱均為外部加熱，是利用熱傳導、對流、熱輻射將熱量首先傳遞給被加熱物料的表面，再通過熱傳導逐步使中心溫度升高，需要一定的熱傳導時間才能使中心部位達到所需溫度。微波加熱則屬于內部加熱。電磁能直接作用于介質分子轉換成熱能，且透射使介質內外同時受熱，不需要熱傳導，故可在短時間內達到均勻加熱。

（2）加熱均勻 用外部加熱方式加熱時，為提高加熱速度，需升高外部溫度，加大溫差梯度，容易產生外焦內生現象。微波加熱是電磁場中由介質損耗引起的體積加熱，在電磁場作用下，分子運動由原來雜亂無章的狀態變成有序的高頻振動，分子動能轉變成熱能，達到均勻加熱的目的，因此微波加熱又稱為無溫度梯度的“體加熱”。

（3）穿透能力強，能量利用效率高 穿透能力就是電磁波穿透到介質內部的本領。電磁波的穿透深度和波長是同一數量級，除了較大的物體外，微波可以直接穿透進入物料內部，對物料內外均衡加熱。微波加熱能量利用效率很高，物質升溫非常快。

（4）選擇性加熱 由于物質吸收微波能的能力取決于自身的介電特性，因此可對混合物料中的各個組分進行選擇性加熱。一般說介電常數大的介質很容易用微波加熱，介電常數太小的介質就很難用微波加熱。

（5）節能高效 微波加熱時，被加熱物料一般都是放在用金屬制成的加熱室內，電磁波不能外泄，只能被加熱物體吸收，加熱室內的空氣與相應的容器都不會被加熱，所以熱效率高，生產環境也明顯改善。

（6）清潔衛生環保 一般工業加熱設備比較大，占地多，周圍環境溫度也比較高，操作工人勞動條件差，強度大。而微波加熱設備占地面積小，避免了環境高溫，工人的勞動環境得到了大大的改善。微波本身不產生任何污染物，有利于環境保護。

（7）易于控制 微波功率的控制是由開關、旋鈕調節，即開即用，熱慣性極小，可以實現溫度升降的快速控制，控制精度高，有利于連續生產、自動化控制。

綜上所述，微波加熱技術具有加熱速度快、有選擇性、加熱源與加熱材料不直接接觸，易于自動控制、節約能源等特點。但是，目前微波加熱機理的研究還很欠缺，即微波在熱解有機質過程中，微波的熱效應和非熱效應的機理尚不清楚，需要做更深入的研究。微波加熱裝備仍處于試驗、示范生產階段，規模較小，工業化程度偏低。

2.3 國內外微波加熱技術研究進展

國內外對于微波熱解的研究及應用已有幾十年的時間，主要集中在熱解煤及油頁巖等礦物燃料以及處理污泥、生物質等有機廢棄物領域。

Parisa Monsef-Mirzai 等[12]采用CuO、Fe3O4和冶金焦炭作為微波吸收劑對煤粉進行微波熱解試驗，結果表明試樣可在3 min 內從室溫升至1200～1300 ℃；焦炭作為吸收劑時，可凝焦油產量達到20%；Fe3O4作吸收劑時產量達到27%；某些實驗中用CuO 作為吸收劑甚至高達49%。焦炭呈一定石墨化形態，自身即是很好的微波吸收劑。Lester 等[13]初步研究了采用微波能加熱揮發分煙煤制取焦炭的工藝，主要分析了停留時間對焦炭性能的影響規律，認為采用微波進行煤的干餾是一種有效的方法。馬紅周等[14]采用微波加熱的方式對褐煤進行了熱解實驗研究，結果表明用微波可以對煤進行中低溫熱解，是一種中低溫熱解煤的有效方法，熱解速度較常規方法快，熱解煤氣有效成分濃度高，可進一步作為化工原料進行處理。蘭新哲等[15]在低變質煤微波熱解方面進行了一些初步工作，前期研究結果表明，微波加熱低變質煤在10 min 左右就可達到750 ℃，熱解速度快，焦油收率比常規熱解工藝提高4%，熱解煤氣中氫氣、一氧化碳、甲烷含量高，半焦產品質量與商品半焦相同。Peng等[16]在超高純氬的氣氛下，測試了高揮發分的煙煤對微波的吸收能力。結果表明，當熱解溫度高于500 ℃后，隨著溫度的增加，揮發物持續釋放，煤對微波的吸收能力增加。與此同時，對微波穿透深度的計算也表明，熱解過程大大提高了煤在高溫下的微波吸收能力。另外，在微波頻率915 MHz 和2450 MHz，煤的厚度為0.14 m 和0.20 m時，煤對微波的最大吸收，即最大的微波反射損失為-41.25 dB 和?32.54 dB。這說明煤的尺寸對煤在熱解過程中對微波的吸收有重要影響。Zahid 等[17]采用一種新的方法，以銅作為微波吸收劑，將聚苯乙烯和煤快速共熱解，得到的產品中包括66%焦和油的混合油性液體、10%的硫化物、6%的氣體和18%的殘留物，通過GC-MS 分析了油性液體產品，發現它的主要成分是芳香族化合物。

Elharfi 等[18]利用碳顆粒作為吸收劑熱解油頁巖。結果顯示微波熱解所需時間小于常規熱解，熱解產生的焦油比常規加熱獲得的焦油質量更好。王擎等[19]和折建梅等[20]都對油頁巖在微波場中的升溫特性及功率對頁巖油、半焦、干餾氣產率和組成的影響進行了考察。結果都表明，不同微波功率下干餾氣組成不同，在一定的時間內，隨著功率的增加，油產率增加，半焦產率減小，氣體產率增加。

Menéndez 等[21-22]對微波熱解污泥進行了系統研究。與常規熱解相比，微波熱解油產率高，氣體產率低。熱解油中多環芳香烴含量遠少于常規熱解，熱值與常規熱解相當；氣體中合成氣（CO+H2）含量高。方琳[23]進行了微波作用下污泥脫水與高溫熱解的研究，分別以SiC、Fe2O3、活性炭、炭化污泥為微波能吸收物質。結果表明，將污泥與吸波介質均勻混合，能夠使污泥在微波場中快速升溫至800 ℃的高溫階段，實現污泥在微波場中的高溫熱解。張健等[24]采用微波加熱技術對深度干化含聚油泥的熱處理過程進行了研究，實驗結果表明，采用微波熱解可提高油的回收率，800 ℃時得到的熱解殘渣完全符合排放標準，不會造成二次污染，熱解氣中含有可燃性烷烴和烯烴類物質，可以作為焚燒熱源。

Masakatsu 等[25]使用微波熱解木塊和纖維素材料以制取左旋葡聚糖；萬益琴等[26-27]使用微波裂解海藻制取生物燃油的技術進行試驗研究，研究結果表明，微波加熱可以實現纖維素、玉米秸稈等生物質材料的快速熱解。Wang 等[28]采用單模微波熱解裝置熱解稻殼，考察了不同微波功率下稻殼的升溫特性，指出微波功率提高有助于提高物料的升溫速率和最終的熱解溫度；熱解得到的焦炭是很好的微波吸收劑，能夠強烈吸收微波并成為“熱點”，促進熱解反應的進行。Yu 等[29]研究了微波功率及添加劑等對玉米秸稈微波熱解產物及產率的影響，結果表明，玉米秸稈的分解隨微波功率的增大而增強，大功率更易于熱解氣的生成；添加1%（質量分數）的熱解木炭可以提高液體成分的產率，添加NaOH 作為催化劑可以大幅提高熱解氣的產率。羅愛香等[30]對竹廢料的微波裂解進行了研究，研究發現，裂解溫度對竹廢料微波裂解的產物組成有著顯著的影響，制取生物油的最佳反應溫度發生在450～550℃，較快的升溫速率可以加快裂解的反應速度，減少氣相生物油在反應容器內的滯留時間，制備得到較多的生物油。

譚瑞淀等[31]進行了微波輻照熱解廢電路板回收利用研究。研究表明，微波輻射熱解處理廢電路板在技術上可行；微波熱解得到的氣體產物是可燃性氣體占70%（體積分數）左右的高熱值燃料氣；酚類化合物中苯酚、甲基苯酚和鄰甲基苯酚高達70%以上；同時，通過微波熱解還可以使固體產物中的金屬元素得到回收利用。英國的一些工廠利用微波加熱技術，將廢舊輪胎橡膠進行軟化處理，使橡膠分子結構中的C—C 鍵和C—S 鍵斷裂，從而回收了36%的C（包括高質量的活性炭和石油烴等其它碳化產品），殘余的甲烷、氫氣等還可用于系統的加熱[32]。據報道，微波技術是回收再利用建筑垃圾的有效方法[33]，美國CYCLEAN 公司采用微波技術可100%地回收利用建筑垃圾，使舊瀝青路面料再生，再生后的瀝青路面料的質量與新拌瀝青路面料相同，而成本降低了1/3，同時節約了垃圾清運和處理等費用。

目前，在微波熱解生物質和處理有機廢物方面已經取得了一定的成果，而微波加熱用于煤干餾領域的技術研究尚屬起步階段。物料的特性、微波的功率、加熱時間、熱解溫度等因素都能對微波熱解過程有很大的影響，如生物質和污泥吸收微波的能力都比礦物燃料弱，若要實現微波熱解，就需要添加微波吸收劑。所以，不同領域、運行條件下的微波熱解過程也不相同。但是，微波加熱的特殊機理使得物料具有獨特的傳熱傳質規律，因此與常規加熱方式相比，微波加熱能實現均勻、快速地熱解，對有機質熱解過程具有明顯的優越性。大量研究表明，微波加熱方式能夠普遍提高目標產品的收率。例如，對于生物質熱解來說，就是提高了氣體和液體產品的產率；而微波熱解煤更有利于提高優質油品的產率，使氣相產物中的有效成分增加，同時能降低能耗。因此可以預計在煤的熱解領域，微波快速加熱技術具有較好的應用前景，值得進行系統的開發研究。

2.4 微波加熱煤干餾技術的典型數據

結合國內外現有微波技術在能源轉化領域的研究，撫順石油化工研究院進行了微波法煤干餾新技術的探索試驗，獲得了肯定結果，已申報相應專利。在小試實驗的基礎上建設了一套每小時處理50 kg 煤的干餾中試裝置（圖2）。主要的實驗結果見表4～表6。

從表4～表6 的數據可以看出，采用微波干餾技術，煤焦油和干餾煤氣的收率更高；煤焦油的性質更好（如脂肪烴含量高和輕油收率高、瀝青含量低，但氧含量高）；微波干餾所產煤氣中氫氣含量超過50%，甲烷氣含量超過10%，CO2含量明顯低于常規干餾方法所得的煤氣。這些都預示著微波干餾產品的利用價值要明顯優于傳統的干餾產品，同時微波干餾煤焦油的可加工性也要優于傳統干餾技術所得的煤焦油。煤炭的微波干餾技術具有很好的發展前景。

圖2 煤炭微波干餾中試裝置（30～50 kg/h）

表4 微波干餾產品收率典型實驗結果

表5 撫順煙煤不同干餾方式所產煤焦油主要性質

表6 撫順煙煤微波熱解與常規干餾煤氣成分對比

3 煤的清潔化梯級利用的方式探討

在對煤炭資源綜合利用的同時，貫穿了對能量的綜合利用，通過原料、工藝、裝備、過程組合與優化，達到物質與能量的集成利用，實現熱能平衡、余熱梯級利用，不僅降低了投資，還可以提高煤炭利用率，減少環境污染，實現經濟與環境的和諧可持續發展。

從最大量獲取優質油品角度提出煤分級加工及清潔化利用建議方案，見圖3。高揮發分的褐煤等原料經微波快速或分級加熱到脫水或干餾溫度，首先獲得干餾氣體、煤焦油和半焦等物流；半焦進一步燃燒或氣化用來發電或生產合成氣，所產電力用于微波干餾過程所需或外供，合成氣也可經F-T合成生產合成油，與干餾油品分別加工成輕質運輸燃料，形成產品特性互補；加氫過程所需氫氣可由干餾等過程的副產氣體中廉價獲得，從而實現煤分級加工及清潔化利用。

3.1 微波法煤干餾的主要優勢

將微波加熱技術應用到有機質熱解中能夠有效解決常規加熱方式加熱速率慢、換熱效率低、加熱不均勻等不足，并且由于微波加熱的特殊機理，使得物料具有獨特的傳熱傳質規律，熱解機理與傳統熱解相比有很大不同，熱解產物具有更好的利用前景。

微波法煤干餾新技術具有的優勢有以下方面。

①微波加熱速率快，加熱均勻，所產油氣快速離開干餾系統，快速冷凝，有效防止多次裂解，從而提高焦油收率，提高產物品質。

②微波穿透能力強，對原料煤尺寸大小無特殊要求，可以是粉煤，也可以是塊煤，提高了粉煤的利用效率。

③微波加熱能量利用率高，易于控制，有利于節能降耗。

圖3 煤炭分級加工及清潔利用建議方案

④微波加熱屬于非接觸選擇性加熱，與常規干餾技術相比，不需要氣固分離、半焦燃燒、熱載體與煤混合、熱載體提升等復雜設備，工藝流程大大簡化，容易工業放大。

⑤微波加熱煤氣熱值高，氫氣、一氧化碳和甲烷含量高，有利于進一步綜合利用。

3.2 微波法煤干餾新技術半焦的利用

干餾后半焦得以凈化，熱值提升，其利用途徑可根據總體流程需要作多種選擇，如燃燒發電、氣化生產合成油、制備冶金焦等。

半焦燃燒發電技術早已成熟[34]，可結合現有發電廠選用。合成油生產技術也已成熟，可以獲得更多的石油替代品。本文作者正在探索半焦高溫氣化工藝技術，見圖4。將半焦加入氣化反應器中，與水蒸氣和氧氣在高溫下發生氣化反應生產合成氣，合成氣經除塵凈化后可以制清潔燃料、化工產品或氫氣，氫氣可用于燃料電池發電；凈化后的合成氣也可直接進入燃氣輪機發電。

半焦高溫氣化工藝技術路線充分利用半焦的顯熱，實現了熱解-氣化熱量耦合，能量利用率高；該技術路線有利于集合半焦氣化、燃氣輪機發電、蒸汽輪機發電以及合成氣合成化學品等單元過程，能夠使能量得到循環利用，還能夠實現燃煤污染物的近零排放，代表了21 世紀煤化工的發展方向，是解決能源供應不足、液體燃料短缺、環境污染以及溫室氣體排放的重要途徑。

4 微波法煤干餾新技術工業應用前景

文獻[35]也對各種煤轉化路線的相關數據進行分析，見表7。能源利用效率依次為煤熱解加氫制油＞煤制甲醇＞煤直接液化制油＞煤間接液化制油。熱效率是評價原料能量利用率的一項重要指標，目前較為成熟熱解技術的熱效率一般在80%以上。微波法煤干餾新技術對煤質的要求比較低，對泥炭、褐煤和煙煤均可實現有效利用，且粉煤和塊煤均可作為原料直接加入反應爐。此外，微波法煤干餾新技術的反應溫度可控，可在常壓或微負壓下操作，省去了大量的熱能和動力消耗。

圖4 FRIPP 半焦高溫氣化工藝技術路線

表7 各種煤代油路線技術經濟指標比較

煤炭最高效的利用途徑就是以物質和能量消耗最少的方式，實現氣-液-固態清潔能源和有機化工原料的同步獲取。微波法煤干餾新技術首先實現煤的氣-液-固組分的分級轉化，進而對氣-液-固三相物質進一步分級利用，屬目前煤利用效率較高的途徑之一。

在煤轉化過程中，熱解制油用水最少，約3.5 t水/t 油。而微波法煤干餾可采用分級加熱方式將煤中所含水等脫出，經簡易處理后即可回用，相對于常規干餾油氣冷卻等過程耗費大量水資源而言，對解決煤化工的水制約因素有重要貢獻。

微波法煤干餾新技術易與現有電廠、鋼廠等用煤大戶企業結合，形成煤分級加工及清潔利用組合體，有利于資源的高效利用。與現有石油加工企業組合，更能優化產品的加工利用方案。

5 結 語

開發高效低成本的煤分級加工及梯級利用新技術，獲取大量高品質的煤焦油，會對快速增長的石油和輕質運輸燃料需求形成重要補充，而采用或開發適宜的半焦等相關產物的清潔化利用技術，可實現煤的多級聯產，近零排放。

與其它的煤干餾技術相比，微波干餾煤焦油的性質更好，更適合于加工生產化工產品和汽、柴油產品。所產煤氣中氫、甲烷等高價值組分含量高，利于綜合利用。微波干餾技術具有能耗水耗低、CO2等溫室氣體和污染物排放低等優勢，值得對其科學理論、工藝流程及方案選擇、操作參數優化、設備開發及放大等方面進行系統研究。

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