褐煤的综合利用
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煤炭资源的综合利用煤的形成煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方,经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。
煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。
在煤的形成过程中由于有节奏的地壳运动和反复堆积,往往在同一地区形成很多煤层间隔堆积,每层煤都被岩石间隔开来。
由植物变为煤的过程可以分为三个阶段:(1)菌解阶段,即泥炭化阶段。
当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候,便逐渐与氧气隔绝,由嫌气细菌参与作用,促使有机质分解而生成泥炭。
通过这种作用,植物遗体中氢、氧成分逐渐减少,而碳的成分逐渐增加。
泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小,可看出有机质的残体,用火柴烧可以引燃,烟浓灰多。
(2)煤化作用阶段,即褐煤阶段。
当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后,便成了完全封闭的环境,细菌作用逐渐停止,泥炭开始压缩、脱水而胶结,碳的含量进一步增加,过渡成为褐煤,这称为煤化作用。
褐煤颜色为褐色或近于黑色,光泽暗淡,基本上不见有机物残体,质地较泥炭致密,用火柴可以引燃,有烟。
(3)变质阶段,即烟煤及无烟煤阶段。
褐煤是在低温和低压下形成的。
如果褐煤埋藏在地下较深位置时,就会受到高温高压的作用,使褐煤的化学成分发生变化,主要是水分和挥发成分减少,含碳量相对增加;在物理性质上也发生改变,主要是密度、比重、光泽和硬度增加,而成为烟煤。
这种作用是煤的变质作用。
烟煤颜色为黑色,有光泽,致密状,用蜡烛可以引燃,火焰明亮,有烟。
烟煤进一步变质,成为无烟煤。
无烟煤颜色为黑色,质地坚硬,有光泽,用蜡烛不能引燃,燃烧无烟。
我国煤炭资源的利用现状及前景在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。
与石油和天然气比较而言,我国煤炭的储量相对比较丰富,占世界储量的11.60%。
我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%,成为世界上第一产煤大国。
一、煤炭资源利用现状我国煤炭资源分布广泛但不均匀。
中国褐煤资源分布与生产情况到1995年底,中国已探明的褐煤保有储量达1303亿t,占全国煤炭储量的13%弱。
中国褐煤资源主要分布在内蒙古自治区东部和西南部的云南省境内。
1. 中国褐煤资源的形成时代从中国褐煤的形成时代看,以中生界侏罗纪褐煤储量的比例最多,约占全国褐煤储量的4/5,主要分布在内蒙古东部与东北三省紧密相连的东三盟地区。
新生代第三纪褐煤资源约占全国褐煤储量的1/5左右,主要赋存在云南省境内。
四川、广东、广西、海南等省(区)也有少量第三纪褐煤,华东区的第三纪褐煤主要分布在山东省境内,东北三省也有部分第三纪褐煤。
在侏罗纪褐煤中极少有早中侏罗纪褐煤,一般均属晚侏罗纪褐煤。
中国侏罗纪褐煤资源的特点是含煤面积大,煤层厚。
如内蒙古东部的胜利煤田,其煤层总厚度达20~100m以上。
最厚处可达237m。
晚第三纪褐煤资源的特点是除云南省境内的昭通煤田和小龙潭煤田等煤层厚度大,其可采总厚度可达50m以上外,其余绝大多数煤田的煤层厚度不超过10m.且矿点多而分散、煤层埋藏浅,适合于小型露天开采。
早第三纪褐煤资源主要分布在东北三省和山东省境内,分布面积少,多为中小型煤田,煤层埋藏相对较深。
大多适宜井工开采。
2.中国褐煤资源的地质勘探状况和煤层赋存情况据地矿部门的资料表明,中国对已有褐煤资源的勘探程度不高,在全国近1300亿t的褐煤储量中,经过精查勘探的地质储量(A十B十C级)还不到褐煤总储量的6%。
有90%以上的褐煤资源只经有普查或详查勘探,故其储量级别不高,可靠程度较低。
鉴于大多数褐煤资源的硫分较低,S t.d一般在1%以下,因此如何加强勘探和合理开发我国褐煤资源,将对褐煤的洁净燃烧具有十分重要的作用,同时对今后褐煤的综合利用(如液化、气化等褐煤转化工艺)也有重大的指导意义。
地质勘探资料显示,中国褐煤的埋藏深度普遍较浅,—般都不超过数百米,其中有不少距地表只有十几米甚至几米,而不少褐煤煤田适于露天开采,不仅可降低生产成本,提高生产效率,且还可增高生产的安全性。
褐煤提质技术问题探讨摘要:褐煤提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。
所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。
褐煤提质,能够在国家煤炭资源逐渐减少的情况下给我们带来惊喜,但是我国煤炭先进与落后生产力并存,整体技术水平低下,褐煤提质技术及设备的技术有待提高。
一方面是开发利用褐煤的潜力巨大,另一方面是褐煤开发利用受到现实问题的制约。
关键词:褐煤提质问题探讨我国是能源需求大国,煤炭在各种能源中占有举足轻重的地位。
通过调查,我国煤炭资源总量丰富,但人均剩余探明可采资源储量少。
虽然最近国家一直提倡节约能源政策,但是作为工业大国,能源需求量大,我国中东部煤炭资源逐渐减少,煤炭资源开发的战场逐渐向西部转移,褐煤的价值也越来越受到人们的重视。
据中国煤炭报报道,在上海举办的中澳褐煤开发利用研讨会上,褐煤提质问题受到人们的热切关注。
与会人员透露,上海等一些缺煤地区的电厂对此尤其关注。
一向被称为煤炭领域“丑小鸭”的褐煤一下受到了空前的关注。
业内人士表示,与优质煤相比,褐煤难以卖上好价钱。
但是,与价格相对较高的优质煤相比,价格相对低廉的褐煤资源已凸显出社会价值和经济价值。
一、褐煤提质技术开发背景我国是以煤炭为主导一次能源资源的国家,煤炭能提供65%以上的一次能源,煤炭产量居世界首位,而且逐年增加。
我国的煤炭资源可采储量位居世界第三,约占世界总储量的11.5%。
其中褐煤储量约占世界褐煤总储量的16%,大部分集中在华北地区。
随着对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过度开采,我国对褐煤的开发和利用将越来越重要,并受到国务院和国家发改委的高度重视。
与烟煤、无烟煤相比,褐煤的优势是价格较低,反应活性高,但其热值相对较低,含水量较高,一般为25~60%。
褐煤中的水分增加运输成本,影响锅炉运行,降低电厂效率,增加温室效应气体排放,因此褐煤提质技术及装备的开发是清洁和有效利用褐煤的关键。
目前国外普遍采用烟气预干燥或水蒸气干燥工艺对褐煤进行干燥,然后直接送至坑口电厂用于燃烧发电。
褐煤作为肥料原料可行性分析摘要:肥料是农业生产中不可或缺的重要因素,对于提高农作物产量和质量起着至关重要的作用。
褐煤作为一种廉价且广泛存在的能源资源,其作为肥料原料的可行性备受关注。
本文将对褐煤作为肥料原料的可行性进行综合分析,并探讨其在农业生产中的应用前景。
1. 引言褐煤是一种低能量高湿度的煤炭,主要分布在全球各地,资源丰富。
近年来,随着环境保护意识的增强和可持续发展的需求,寻找替代化石能源的途径成为了全球的研究热点。
褐煤作为一种潜在的替代能源资源,受到了广泛的关注。
除了能源利用,褐煤还可以应用于农业领域,作为肥料的原料。
2. 褐煤的化学成分褐煤的化学成分主要包括含碳化合物、含氢化合物、含氮化合物、含硫化合物和一些微量元素。
这些成分对于植物生长起到了重要的营养作用。
其中,含氮化合物和微量元素的增加对于作物的生长促进具有重要意义。
3. 褐煤在肥料中的应用经过适当的处理和加工,褐煤可以成为一种理想的肥料原料。
首先,褐煤中的有机物和微量元素可以为作物提供丰富的养分,如氮、磷、钾等。
其次,褐煤对于改良土壤结构和增加土壤肥力有着显著的效果。
此外,褐煤还能够提高土壤的保水能力和抗旱能力。
4. 褐煤作为肥料原料的优势褐煤作为肥料原料具有以下优势:(1)成本低廉: 褐煤作为一种广泛存在的能源资源,价格相对较低,使用褐煤作为肥料原料可以降低农业生产的成本。
(2)环保可持续: 褐煤的利用可以减少对化石能源的依赖,降低二氧化碳排放。
同时,褐煤作为肥料原料可以促进土壤的有机质积累,改善土壤生态环境。
(3)效果显著: 经过适当处理的褐煤不仅可以提供作物所需的营养,还能够改良土壤结构,提高土壤肥力和作物产量。
5. 褐煤作为肥料原料的应用前景当前,褐煤作为肥料原料的应用已经在一些地区得到了广泛的推广。
随着人们对于环境保护和可持续发展的要求越来越高,褐煤作为肥料将会在农业生产中发挥重要作用。
然而,褐煤作为肥料仍面临一些挑战,如处理和加工技术的完善以及对于作物生长影响的深入研究等。
大同煤炭职业技术学院毕业论文题目:褐煤的煤质特征及利用途径研究学号:0902291034姓名:王海新年级:09级煤化工学院:大同煤炭职业技术学院系别:煤化工系专业:煤化工生产技术指导教师:高天秀完成日期:2012 05 13褐煤的煤质特征及利用途径研究摘要本文叙述了我国褐煤的分布、储量及利用概况,介绍了目前我国煤化工常用的工艺途径,及以往我国利用褐煤作为煤化工原料的一些情况,并对利用褐煤为原料制成合成气、联产天然气和部分油产品等几种煤化工途径进行了探讨。
鉴于我国褐煤资源较为丰富、硬质、灰分含量中等等特点,建议在开发利用上应考虑这些特征,扬长避短。
关键词:褐煤,利用,煤化工,途径目录一、褐煤质 (1)二、我国褐煤的分布、储量及利用概况 (1)2.1世界褐煤分布、储量、产量及应用概况 (1)1.2 我国褐煤分布、储量、大型基地及主要应用领域及概况 (3)三、目前我国的煤化工常用的工艺途径 (6)3.1 煤制油 (6)3.2 煤制甲醇和二甲醚 (8)3.3 煤制甲醇再生产烯烃的技术 (9)3.4 煤制代用天然气 (9)3.5 其他 (10)四、以往我国利用褐煤作为煤化工原料的一些情况 (10)4.1 褐煤制合成气生产合成氨、硝铵等 (10)4.2 用褐煤生产代用天然气,SNG (11)4.3 将褐煤先进行低温干馏 (11)4.4 将褐煤先进行干燥、高压成型,成为高强度的型块或低水分的较高热值的煤粉 (12)五、几种利用褐煤为原料的煤化工途径探讨 (13)5.1 用碎粉煤(6mm 以下),通过流化床气化技术将煤制成合成气生产煤化工品 (13)5.2 用干燥成型提质后,褐煤型块煤用BGL 熔渣加压气化炉生产合成气,生产化工产品的同时可联产天然气和部分油产品 (14)5.3 其他 (15)六、坏境保护 (16)七、总结 (16)根据国际地质学家预测,褐煤在煤炭总储量中约占40%,褐煤也是世界上重要化石能源之一,可替代石油、天然气,用作能源和化工的原料。
褐煤的利用1.1世界褐煤资源煤炭分为硬质煤和软质煤,硬质煤包括烟煤和无烟煤,约占世界煤炭总储量的60%,软质煤即为褐煤,约占世界煤炭总储量的40%。
褐煤资源又分为硬褐煤和软褐煤(俗称土状褐煤)两大类。
其中硬褐煤主要分布在欧洲地区,其次为亚洲和北美洲。
美国、俄罗斯和中国三国硬褐煤储量最多,俄罗斯的软褐煤储量最多,约占世界软褐煤储量的30%左右;其次为德国,约占20%以上;澳大利亚和美国的软褐煤约占世界的10%左右;前南斯拉夫和波兰各占5%左右。
中国的软褐煤主要分布赋存在云南省的晚第三纪地层中,其中昭通煤田的储量最大,达80亿吨以上。
世界褐煤的可采储量约为3283亿吨,约占世界煤炭可采储量10390万亿吨的31.6%。
在世界6大洲中,褐煤资源主要分布在欧洲。
1.2我国的褐煤资源我国已探明的褐煤保有储量达1300亿吨,占全国煤炭总储量的13%。
我国的褐煤资源主要分布在内蒙古自治区和云南省。
和内蒙古的褐煤相比,云南褐煤的煤化程度低,以晚第三纪为主,煤层埋藏浅,适合于露天开采,同时矿点分散较多,主要分布在昭通煤田、小龙潭煤田、先锋煤田和蒙自煤田,其中昭通煤田储量较大。
昭通煤田位于云南省东北部的昭通市境内,市区正位于煤田中部。
昭通煤田为不规则的椭圆形含煤盆地,是我国南方已发现并探明的最大褐煤盆地,南北长约15公里,东西宽13公里,含煤面积142平方公里,煤层厚度一般为30~40米,最厚为193米。
目前已探明储量为80亿吨以上,占云南省探明储量的60%,大部分储量可供露天开采。
1.3褐煤的综合利用几种利用褐煤的方法见图1,主要包括直接燃烧、低温干馏、炼焦、气化、加氢液化等。
褐煤的利用途径(1)直接燃烧褐煤最常见的直接利用方法就是燃烧。
由于褐煤含有较多的水分,不便于远距离运输,所以目前国内外产出的褐煤主要是在坑口电站用于燃烧发电,只有少量被部分干燥或制成型煤后运往别处供各种工业锅炉或民用。
如德国的褐煤占电力生产原料的四分之一。
褐煤的综合利用
作者:贾凯
来源:《北方环境》2011年第08期
摘要:褐煤是一种低变质程度的低热量煤,我国对褐煤的使用方式多是直接燃烧,没有完全发挥褐煤的利用价值,使用效率与污染较为严重。
本文简单介绍了褐煤在我国的分布情况与基本性能,并对褐煤的各种提质加工利用方法进行了介绍,指明了褐煤使用的前景。
关键词:节能减排;褐煤;清洁;高效;转化
中图分类号:TD984文献标识码:A文章编号:1007-0370 (2011) 08-0087-01
1 褐煤的综合利用
1.1 褐煤的脱水提质
当前褐煤的主要用途还是用在直接燃烧发电,而褐煤的高水分严重制约了褐煤的运输,同时由于水分较高、热值低导致燃烧效率不高,因此褐煤的脱水一直是褐煤研究的热点。
褐煤的水分主要分为结合水、毛细水、外表水,其中含量较多的毛细水难以脱除。
1.2 褐煤液化制油
煤的液化主要分为直接液化和间接液化,用以把固体燃料煤炭通过一定的化学加工工艺加工成汽油柴油等液态优质燃料。
煤的直接液化是将煤与油混合加工成煤油浆,而后通过直接催化加氢使煤转化生成液态油。
煤的间接液化是指首先将煤气化制得合成气,而后在催化剂的作用下,将合成气加工合成为油和化学品的过程。
褐煤具有较高的氧含量,多以酚羟基、羰基、羧基和甲氧基为主,具有较高的液化活性。
1.3 褐煤气化
煤炭气化是一种清洁高效加工利用煤炭的技术,它是包括煤炭化工合成、IGCC、煤炭间接液化、燃料电池等等产业的先导环节。
褐煤的化学活性非常好,较易气化。
但是我们也需要清醒地认识到,褐煤的气化存在一些小问题:一是褐煤的含水量太大(30%~50%),干粉气化需要两重干燥。
二是对于采用褐煤先制水煤浆后气化的工艺,褐煤制浆得到浆体的浓度难以提上去,这一点本文后面将进行详细论述。
1.4 褐煤热解
褐煤所具有的高挥发分、高活性、高H/C比等决定了褐煤是一种优质的热解原料。
褐煤热解(又称干馏)是指在隔绝空气(或在惰性气体或是氢气存在)条件下对褐煤加热,从而制得
焦油、热解煤气和半焦产品的加工方法。
褐煤的热解按照加热温度分为低温热解(400~700℃)和中温热解(700~900℃)。
热解后产生的热解煤气是一种热值较高的优质燃料,可作为生活燃料用气和化工合成气,生成的半焦孔隙发达,具有低灰、低硫、固定碳高的特点,可以用于吸附材料生产活性炭,也可以用于合成气、电石或用作炼焦配煤等行业。
1.5 褐煤制水煤浆
目前水煤浆主要由烟煤加工而成,烟煤通过研磨达到所需粒度级配后制成的水煤浆浓度可达70%以上。
褐煤由于芳香核缩合程度较低,同时含有较多的支链、桥链,使的褐煤的孔隙率较大。
同时,褐煤支链上的官能团多为羧基、羟基等酸性含氧官能团较多。
这些特征使得褐煤直接制取高浓度、低黏度的水煤浆十分困难。
1.6 从褐煤中制备腐植酸
腐植酸是一种宝贵的有机原料,广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等各个领域,可以制作肥料、污水处理剂、钻井泥浆调整剂、土壤改良剂等。
褐煤是一种年轻煤种,腐植酸含量高(可达30%),是一种理想的腐植酸生产原料。
我国用褐煤及风化褐煤生产腐殖酸的工艺技术较为成熟,在山西、江西、内蒙、云南等地已经有相当规模的应用。
1.7 制取褐煤蜡
褐煤蜡是指褐煤经有机溶剂萃取所得的粗蜡煤油,广泛应用于电气、机械、纺织、造纸、制革、橡胶、包装、日用化妆品工业等等,利用褐煤制取褐煤蜡,是一项有前途的产业。
1.8 褐煤生物转化
褐煤微生物转化也是当前研究的热点,通过微生物降解褐煤,可以生产出各种燃料及一些化工原料(如甲烷、氢气、丙酸、丁酸、乙酸),具有低能耗、高转化效率、反应条件温和、所得产物的应用价值高、较高的经济效益等等优点,值的我们研究推广。
2 结语
我国的褐煤资源十分丰富,合理有效的使用褐煤,有利于节能减排与可持续发展,同时在褐煤提质加工过程中,可以生产出多种宝贵的优质燃料与化工产品,具有较大的经济利益。
但是,需要注意的是,褐煤加工的好多工艺目前尚未成熟,企业在选择褐煤加工工艺时需要选择那种可靠性高、发展成熟的工艺,以减少风险。
参考文献
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收稿日期: 2011-06-24
作者简介:贾凯(1987-),男,硕士研究生,研究方向:微细粒矿物浮选,煤泥水净化,浮选柱应用等.。