热解技术长期以来被视为推动低阶煤清洁高效利用、保障国家油气安全的重要途径。在当前“双碳”战略深入推进、国际形势复杂多变的背景下，发展适用于粉煤的大规模热解技术显得尤为重要。

在煤热解过程中，逆向传热传质是制约反应效率的核心问题。为了实现高效热解并提升焦油产率，热解过程需遵循高升热速率与低过程温升的原则。基于这一理念，项目组提出通过提高固体热载体与煤粉的质量比来调控热解反应的调控手段。实验结果表明，在≥16 g/g的高质量比条件下，煤粉可在低温下实现快速热解，焦油收率达到葛金分析的149%。

循环流化床因其内部物料流动剧烈、气固之间表现出高传热传质特性，被认为是开发煤快速热解技术的理想反应器。项目组在第一代循环流化床固体热载体热解反应器的基础上，设计提出了一种多段变径的新型循环流化床热解反应器，将提升管分为上部煤热解区与下部半焦部分气化区，大幅降低炉内上下空间返混，实现提升管内物料自下而上单向输送。在此基础上，进一步优化热解区的扩径结构与喷口布置方式，可有效增强热解区的颗粒返混，提高局部颗粒浓度及煤粉与热载体半焦之间的固-固混合效率，实现煤粉在低温条件下的快速热解。

围绕所提出的热解工艺，项目组已系统开展了热解理论研究、工艺可行性验证、小试实验研究、反应器结构优化等工作，并完成了千吨级/年规模的中试验证及专家现场考核。中试结果显示，煤粉热解的焦油收率最高可达葛金值的114%，同时表明通过优化运行条件，热解效果仍有进一步提升空间。目前，项目组正面向新疆地区的富油煤资源，积极推进技术的工程示范。

相关研究成果已发表在Journal of Analytical and Applied Pyrolysis、Journal of the Energy Institute、Energies、Journal of Thermal Science、洁净煤技术、低碳化学与化工等国内外学术期刊。研究工作获得了国家重点研发计划项目（2023YFB4103803）、中国科学院战略性科技先导专项（No.XDA29020600）等资助。