褐煤深加工技术及发展前景

任海宁

(枣矿集团煤化工研究院有限公司，山东 枣庄 277000)

褐煤深加工技术及发展前景

任海宁

(枣矿集团煤化工研究院有限公司，山东 枣庄 277000)

介绍了褐煤作为原料进行煤化工的优势以及褐煤加工的工艺技术，指出了褐煤深加工的发展方向和前景。

褐煤;煤化工;前景

我国褐煤主要分布在内蒙古东部、云南东部和黑龙江东部等地区，已探明储量约为1291.32×108t，占煤炭总储量的12.69 %。由于褐煤品质和分布区域的特殊性，尽管储量丰富，却一直没有得到充分合理的应用。本文主要探讨煤化工技术中褐煤的应用及褐煤用于煤化工对我国能源可持续发展的重大意义。

1 褐煤及其特点

褐煤是一种煤化程度较低多呈黑色或褐色的矿产资源。其特点是煤化率低、热值小、挥发分高和热稳定性差，由于其较差的品质，加上褐煤水分含量较高，且容易风化变质，不利于长途运输，在煤炭中的实际利用率一直很低。近年来随着我国煤化工技术的发展和对褐煤的深入研究，褐煤应用作为我国煤炭综合可持续发展的能源目标列入煤化工发展的重要方向之一。

2 褐煤的优势

由于国内外石油、天然气供需矛盾日趋凸现、我国能源对外依存度不断加大，根据我国的能源现状及能源发展战略，我国的能源应用已经从传统的单纯依赖石油、天然气向石油、天然气为主，煤化工、生物能等新能源为重要补充的能源格局转变。我国是煤炭资源大国，煤炭深加工及煤化工技术经过多年的深入研究和探索试验，已经具备了一定的技术实力。褐煤作为重要的煤炭资源无论从开发应用的技术可行性上还是经济性上，将成为煤化工产业的重要原料。同时，褐煤深加工也会间接促进我国煤炭产业结构调整和产业升级，从而实现我国煤炭资源的综合应用和可持续发展。褐煤在煤化工发展中的优势主要有以下几点：

(1)储量大、开采成本低。褐煤煤层浅, 多数可以平硐和斜井开采，也有部分地区(山西、陕西、内蒙等地)可实现露天开采。所以，褐煤在探明和采掘过程中用相对小的投资即可实现较高的产出，投入产出比远远低于其他煤种，价格仅是其它煤种的1/4-1/2，褐煤煤化工发展具有得天独厚的优势。

(2)环境的可行性。褐煤矿区一般分布在地广人稀的偏远地区，且多数具备丰富的水资源。作为大量用水为载体的煤化工工业，非常适合在煤产地建立综合的产业聚集群，进而形成具备上下游产业链的综合煤化工工业基地。

(3)技术支撑。由于褐煤煤化率较低、稳定性差，且在固液、固气等能源转换中较容易实现，因此非常适合进行综合加工。目前在褐煤研发和综合利用中主要采用热解提质技术，褐煤气化技术，褐煤液化技术等。

3 褐煤深加工技术及应用

3.1 热解提质技术

热解提质技术是褐煤在加热炉中隔绝空气加热到一定温度，热裂解得到轻质油、煤气和半焦产品的技术。20世纪70年代在石油危机的大背景下，廉价的褐煤资源重新得到开发和利用，研发出了更先进的加工工艺。比较典型的热解工艺主要有：德国的Lurqi-Ruhurgas低温热解工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏工艺等[1]。热解得到的煤气可以用作生活燃料或化工合成气，半焦具有硫含量低、灰分低、固定碳高的特点, 可用于生产电石、活性炭等化工产品或用作炼焦配煤，在铜矿或磷矿等冶炼行业亦可以用作还原剂。

3.2 褐煤气化技术褐煤气化是将褐煤由固体变成气体的技术，该技术在特定温度和压力范围内采用催化剂进行热加工，从而实现固体、气体之间的转变，生产出煤气。煤气的深加工和应用可以生产出相关气体、液体燃料等产品。褐煤气化是当前高效、洁净应用褐煤的重要技术，是其它煤化工产业链实现煤洁净高效应用的先导和核心技术。

由于褐煤的稳定性差，和普通煤炭相比，更容易实现煤的气化。当前，褐煤气化在我国已经得到成熟和广泛的应用，采用的工艺主要有：固定流化床、流化床气化、气流床气化和熔浴床气化等工艺。主要用来合成氨(解放军化肥厂)、合成燃料煤气(一汽)、城市煤气等。

3.3 褐煤液化技术

煤有直接液化和间接液化两种。(1)直接液化又叫加氢液化，是在氢气、催化剂的条件下裂化、加氢，将煤转变为液体的过程。(2)间接液化是指煤先气化然后液化。具体过程是煤先经过热加工产生合成气，合成气在催化剂的作用下转化成烃类、醇类等化工产品。我国的褐煤碳含量低、氢碳之比较高，褐煤的结构中含较多的羰基和亚甲基等液化高的基团，非常适合直接液化。目前在国内投产的褐煤液化厂家主要有：云南先锋煤液化厂(直接液化)年加工褐煤257万t；内蒙古神华集团借鉴日本NEDOL、美国HTI等工艺开发创新了直接液化技术，同时研发出了新型高效的煤液化催化剂，大大提高了煤的转化率。

4 褐煤深加工技术的发展方向和前景

(1)目前我国的褐煤主要用来发电，褐煤本身含水量较高，通过提质可以将褐煤转化成为一种低水分、高热值的燃料，再进行煤化工加工，将会得到更多高附加值的产品，产生更高的应用价值。

(2)通过褐煤液化、气化等技术深加工出可替代石油化工的产品如汽柴油、液化气，乙烯、聚丙烯等化工原料可有效缓解我国能源对国外石油资源的依存度。

(3)环保需求。褐煤直接作为燃料燃烧时，会产生大量的污染气体。褐煤液化和气化技术可以实现综合利用，提高褐煤的综合利用效率，同时可解决严重的环境污染问题。

综上所述，褐煤深加工和综合利用技术的研发和进步，对实现我国能源特别是煤炭资源的可持续发展有着重大意义。

[1] 邵俊杰. 褐煤提质技术现状及我国褐煤提质技术发展趋势初探[J].神华科技，2009，7(2)：17-22.

(本文文献格式：任海宁.褐煤深加工技术及发展前景[J].山东化工，2016，45(02)：66，69.)

Processing Technology and Development Prospect of lignite

Ren Haining

(Coal Chemical Research Institute Co., Ltd., Zaozhuang Coal Mining Group, Zaozhuang 277000，China)

The advantages of lignite as raw material for coal chemical industry and the processing technology of lignite are introduced. The development direction and prospect of lignite processing are pointed out.

lignite；coal chemical；prospect

2015-07-31

任海宁(1985—)，女，山东潍坊人，助理工程师，2011年硕士毕业于东北大学物理化学专业，现主要从事煤基炭材料重点实验室分析检测工作。

TQ522.6

A

1008-021X(2016)02-0066-01