浅谈褐煤的加工应用技术

2016-03-14 08:01朱耀民唐山中润煤化工有限公司河北唐山063611
化工管理 2016年12期
关键词:水煤浆褐煤腐植酸

朱耀民(唐山中润煤化工有限公司,河北唐山063611)

浅谈褐煤的加工应用技术

朱耀民(唐山中润煤化工有限公司,河北唐山063611)

我国褐煤储量丰富,传统的褐煤使用仅作为于当地的发电和民用燃料,因此,研究和开发褐煤的高效合理利用途径是解决当前能源危机,发展高效清洁能源的首要任务。

褐煤;加工;应用;提质;液化;气化

我国褐煤储量丰富,资源优势较为明显,已探明约近1300亿吨。主要分布于内蒙古东部,云南,广东,广西等地区,并且我国的褐煤埋藏深度比较浅,有点地方只有十几或是几十米,及其适合露天开采,因此,如何合理利用褐煤资源,提高褐煤的使用效率,发展褐煤的先进的加工利用技术对解决我国的能源危机有重要的推进作用。

1 褐煤的特点

褐煤的煤质特征取决于其形成年代。我国的褐煤煤种相对年轻,变质程度较低。因此其碳含量相对较低,挥发分高;且含水量较高,热值低,应用较为有限,但同时,丰富的腐植酸和褐煤蜡为其在化工行业的使用提供了优势。

2 褐煤的加工工艺

我国褐煤资源丰富,褐煤的主要用途是发电和燃烧,但是总体来说,我国褐煤的加工途径还是相对比较多的。下面我们就简要介绍我国褐煤的主要加工利用方法。

2.1从褐煤中制取腐植酸

褐煤中含有丰富的腐植酸,在褐煤中添加合适比例的硝酸进行预处理,利用碱性提取剂将其提取出来,可以得到较高产率的腐植酸。腐植酸有多种用途,对现在提倡的无公害农业,绿色食品等行业有重要的用途,如现在制成的腐植酸肥料,对于促进作物生长,改善土壤等有重要的作用。

2.2制取水煤浆

水煤浆的原料主要是变质程度较高的烟煤,而褐煤因其较高含量的内在水分,传统意义上不适宜水煤浆的制取,然而通过干燥方式进行脱水后,其水分及化学性质相对比较稳定,且仍具有反应性良好,易燃和燃烧完全等特点。

2.3褐煤的液化

煤的液化一般采用加氢或是将其气化为合成气(CO、H2等)来实现,褐煤属于煤化程度最低的煤种,但褐煤组分中碳氢比较低,且分子结构中多为有机官能团,杂质较少,故为其进行液化工艺的研究及推广提供了优势。

2.4褐煤的气化

褐煤的气化,国内企业使用鲁奇炉已完成了生产实践,尤其是现在流化床气化炉的使用,对于褐煤这种反应活性较强,水分较大的煤质,有更好的适应性。我国大唐内蒙古多伦煤化工有限公司就是采用褐煤为原料,在加压,掺氧气的条件下送入壳牌公司的流化床气化炉内进行脱除、裂解、燃烧和转化反应生成以CO、H2为主的合成气。

2.5褐煤的提质

褐煤的提质是褐煤经过脱水和热分解后,形成具有烟煤性质的煤质。此过程中,褐煤的结构组成发生变化,褐煤经过提质后,水分大量蒸发,最终含水量低于20%,热值提升至4500大卡,温室气体排放量减少,可取代部分煤炭作为动力燃料使用。另外,褐煤干燥提质后,褐煤品质提高、利用途径拓宽,干燥后的褐煤除用作燃料外,还可发展褐煤煤化工,从中获取半焦、煤焦油等,提高褐煤产业收益。下面简单介绍一下几种褐煤提质技术

(1)非蒸发脱水提质技术

此技术是将褐煤与高温高压蒸汽(或高温热油)直接接触,使褐煤水分脱出,通过此方法使褐煤收缩变得更加致密,疏水性增强。该方法热效率及其安全性都比较高。

(2)成型提质技术

成型提质技术是一种新型的提质技术,褐煤在高的成型压力下,使其原有的凝胶结构及孔隙系统受到了破坏,同时,在结构的破坏之下,水分脱除,煤化度得到提高。神华集团的HPU~06工艺是国内比较成熟的成型提质技术,此技术是在不借助粘结剂的作用下,将含水量大的煤经过快速加热脱水、干燥后迅速压制成型。

(3)热解提质技术

褐煤热解(干馏)提质是指在隔绝空气条件下将褐煤进行加热,使其发生一系列的物理和化学变化,使煤中水分蒸发,氧含量减少,热值提高,最终得到焦油、热解煤气和半焦产品的加工方法。

3 结语

文中介绍的褐煤的加工利用途径在目前的应用都或多或少的受到一定的限制,但不可否认的近年来褐煤的产量增长迅速,并且与其他煤化程度相对较高的煤种相比较而言,褐煤的成本低廉,其加工与应用正在逐步被人们所重视,国家和政府对褐煤的利用也相当的重视。因此,积极地研究褐煤的加工利用方法,寻找更为合理高效的加工途径仍是一项艰巨的任务,对国内能源的可持续发展也有重要意义。

[1]尹立群.我国褐煤资源及其利用前景[J].煤炭科学技术,2004,32(8):12~23.

[2]张殿奎.我国褐煤综合利用的发展现状及展望[J].神华科技,2010,8(1):51~56.

[3]李仲模.褐煤有广泛用途[J].IM&P化工矿物与加工,1999,1:32~32.

[4]邹继军.对褐煤综合利用的几点认识[J].SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION,2009,25:794.

[5]杨茂生.褐煤的加工利用途径研究[J].内蒙古煤炭经济,2009,1:8~9.

[6]宋贝,周江红.我国褐煤煤化工技术现状及发展前景[J].工程技术与产业经济,2010,9(下):34.

[7]陶秀祥.水煤浆制浆技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009:1~56.

[8]李旭辉.浅析褐煤的煤化工技术与应用[J].煤炭加工与综合利用,2009,5:38~42.

[9]舒歌平.煤炭液化技术[M].北京:煤炭工业出版社,2003:35~78.

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