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低階煤提質(zhì)技術(shù)現(xiàn)狀及完善途徑

文檔作者：張利萍黑大偉文檔來(lái)源：陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月28日
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2017 年08 月
技術(shù)管理
低階煤提質(zhì)技術(shù)現(xiàn)狀及完善途徑
張利萍黑大偉（陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司,陜西榆林719319）
摘要：我國(guó)煤炭資源較為豐富，其中低階煤就占據(jù)了煤炭
總儲(chǔ)備量的半數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)低階煤的高效清潔利用，因此采
用并優(yōu)化低階煤提質(zhì)技術(shù)勢(shì)在必行。本文從低階煤利用價(jià)值
談起，進(jìn)而重點(diǎn)闡述低階煤提質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后對(duì)我國(guó)
未來(lái)低階煤提質(zhì)加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)和展望，以期
為我國(guó)低階煤資源的高效利用提供一些參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：低階煤；提質(zhì)；現(xiàn)狀；完善
在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，最為突出的特征是富煤貧油少氣。雖
然煤炭資源較為豐富，但是無(wú)煙煤和煉焦煤等優(yōu)質(zhì)能源占有比
例卻并不高，而低階煤卻占據(jù)了煤炭總儲(chǔ)備量的50%，低階煤
包含褐煤、長(zhǎng)焰煤、弱黏煤、不黏煤、氣煤和焦煤等。因此，如何
有效利用低階煤的價(jià)值，從而提高能源的轉(zhuǎn)化效率是煤炭行業(yè)
需要面對(duì)和解決的共同課題。低階煤是煤化初期的低變質(zhì)產(chǎn)
物，其特點(diǎn)為：熱穩(wěn)定性差、粘結(jié)性差、密度小和含水量高，同時(shí)
易于揮發(fā)、自燃和風(fēng)化，并且具有較強(qiáng)的化學(xué)活性。因此，要想
實(shí)現(xiàn)對(duì)低階煤的高效清潔綜合利用，必須要根據(jù)其自然特征及
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而制定針對(duì)性的處理對(duì)策和工藝路線，這樣才能
形成低階煤健康利用的可行性路徑。低階煤資源儲(chǔ)量巨大，發(fā)
展前景十分廣闊，然而目前我國(guó)煤炭行業(yè)在低階煤提質(zhì)技術(shù)的
運(yùn)用上還有很大的提升空間，這就需要不斷突破創(chuàng)新，及時(shí)發(fā)
現(xiàn)技術(shù)上的不足進(jìn)而持續(xù)優(yōu)化并切實(shí)改進(jìn)。
1 低階煤的利用價(jià)值
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)石油和天然氣的需求量
不斷增加，因此從相對(duì)豐富的煤炭資源中尋求對(duì)油氣的補(bǔ)充顯
得尤為重要。通過(guò)對(duì)低階煤熱解的方式直接提取煤中的揮發(fā)
分，以獲得焦油、熱解煤氣和半焦成品，是目前進(jìn)行低階煤提質(zhì)
利用的有效方法。一方面可以緩解我國(guó)石油和天然氣的對(duì)外
依存度；另一方面可以提高低階煤資源的綜合利用率，并實(shí)現(xiàn)
能源高效利用，這對(duì)我國(guó)具有重要的戰(zhàn)略意義。此外，低階煤
的分級(jí)轉(zhuǎn)化后，剩余的半焦或殘?zhí)磕茉催€可以作為高品位潔凈
燃料，實(shí)現(xiàn)了煤炭利用的整體效應(yīng)。隨著我國(guó)低階煤分級(jí)轉(zhuǎn)化
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年將產(chǎn)生數(shù)億噸半焦、殘?zhí)?，采用預(yù)熱燃燒技術(shù)
實(shí)現(xiàn)對(duì)這些超低揮發(fā)分碳基燃料的高效清潔燃燒利用，將會(huì)創(chuàng)
造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，因此應(yīng)用前景和利用價(jià)值十分
廣闊。此外，低階煤提質(zhì)屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
的重點(diǎn)，符合國(guó)家的能源政策和產(chǎn)業(yè)政策，具有極大的發(fā)展
空間。
2 對(duì)目前低階煤提質(zhì)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析
2.1 低階煤脫水干燥提質(zhì)技術(shù)
首先，國(guó)外蒸發(fā)脫水干燥技術(shù)的典型應(yīng)用當(dāng)屬德國(guó)蒸汽流
化床工藝，該工藝?yán)谜羝鳛榻橘|(zhì)，采用模塊化設(shè)計(jì)思路。
不僅具有極高的安全性，而且加工過(guò)程對(duì)于低階煤的利用和轉(zhuǎn)
化效率極高。目前已經(jīng)在德國(guó)取得了較為廣泛的應(yīng)用。此外，
美國(guó)公司研發(fā)了蒸汽與空氣聯(lián)合干燥技術(shù)，通過(guò)利用冷凝器的
熱水作為干燥介質(zhì)這一方式，既減少了廢氣的排放，同時(shí)又實(shí)
現(xiàn)了熱量的循環(huán)利用。國(guó)內(nèi)目前對(duì)于低階煤干燥提質(zhì)技術(shù)的
研究尚處于初級(jí)階段，因此在實(shí)際加工操作中仍存在一些不足
和缺點(diǎn)；其次，低階煤干燥提質(zhì)技術(shù)的另外一種形式是非蒸發(fā)
脫水干燥工藝，該工藝是以高壓蒸汽作為熱源進(jìn)而與低階煤接
觸，通過(guò)改變低階煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)去除水分的過(guò)程，最終產(chǎn)
出潔凈和高質(zhì)量的煙煤燃料。
2.2 洗選加工提質(zhì)技術(shù)
低階煤提質(zhì)技術(shù)還包括洗選加工技術(shù)。首先，為了提高低
階煤質(zhì)量，并達(dá)到環(huán)保的要求，需要對(duì)原煤進(jìn)行洗滌，以除去原
料中的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)，同時(shí)最大限度地降低灰分和硫分。其次，
洗滌后的低階煤就可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行分類和篩檢，這樣
不同質(zhì)量和規(guī)格的低階煤可以實(shí)現(xiàn)有效分離，以提升資源利用
的合理性。最后，低階煤分類后，可其中的矸石成分自然而然
會(huì)被脫離，這樣既減輕了運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)和成本，同時(shí)矸石還可以
為建筑生產(chǎn)提供材料來(lái)源。目前，我國(guó)低階煤洗選加工提質(zhì)技
術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)摒棄了傳統(tǒng)意義上的濕法洗選，逐漸向重力分選
與泥化分選結(jié)合的模式不斷邁進(jìn)，通過(guò)新理念和新工藝的實(shí)
施，極大提升了低階煤提質(zhì)的效果和質(zhì)量。
2.3 低階煤熱解技術(shù)
低階煤通過(guò)熱解干餾的方式，可以從中提煉出液態(tài)焦油和
氣態(tài)煤氣等能源，此外，剩余的半焦或殘?zhí)磕茉催€可以繼續(xù)利
用。因此，低階煤熱解技術(shù)符合國(guó)家節(jié)能減排的倡導(dǎo)，對(duì)于國(guó)
家戰(zhàn)略發(fā)展的意義十分重大。低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)的種類很
多，根據(jù)不同溫度、速度、載體以及壓力等環(huán)境條件下，會(huì)應(yīng)用
到不同的熱解技術(shù)。其中較為成熟的技術(shù)包括有LFC熱解工
藝、L-R低溫?zé)峤夤に嚒oscoal熱解工藝、Garrett熱解工藝、CO?
ED 熱解工藝、煤部分加氫快速熱解工藝、MRF 熱解工藝、
ETCH-175熱解工藝等。以上熱解技術(shù)在反應(yīng)器、加熱方式、低
階煤種類的要求等方面均有不同的特征，此外在工業(yè)處理能
力、目標(biāo)產(chǎn)品和加工規(guī)模方面也各不相同。尤其是針對(duì)不同粒
度的低階煤，更要選取適宜的熱解技術(shù)。
3 對(duì)我國(guó)低階煤提質(zhì)加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望
低階煤是我國(guó)煤炭資源中的重要組成部分，然而國(guó)內(nèi)對(duì)低
階煤提質(zhì)加工技術(shù)的研究還相對(duì)滯后，因此低階煤資源的有效
利用仍面臨諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。為了提高煤炭工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定
發(fā)展，加快低階煤提質(zhì)技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新勢(shì)在必行。一方面，要
對(duì)現(xiàn)有和國(guó)外提質(zhì)加工技術(shù)進(jìn)行深入研究，并結(jié)合國(guó)情與實(shí)際
處理環(huán)境特點(diǎn)，探索出合理、科學(xué)且高效的技術(shù)方案。另一方
面，加大對(duì)浮選過(guò)程強(qiáng)化與高效分離機(jī)制自主研究的同時(shí)，還
要與國(guó)外先進(jìn)煤企相互合作，以最大限度地提升和拓展低階煤
轉(zhuǎn)換的效率。
總之，低階煤資源的利用價(jià)值極高，煤炭行業(yè)要加大對(duì)低
階煤提質(zhì)加工技術(shù)的探索、引進(jìn)和創(chuàng)新，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)低階煤
提質(zhì)加工技術(shù)不斷健康可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]曾凡虎，陳鋼，李澤海，等.我國(guó)低階煤熱解提質(zhì)技術(shù)進(jìn)展
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