褐煤热解提质技术与多联产构想
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褐煤提质项目建议书一、项目背景褐煤是一种常见的燃料资源,然而其燃烧过程中释放的二氧化硫和氮氧化物等有害气体对环境造成了严重污染。
为了减少褐煤燃烧对环境的影响,提高褐煤的利用效率,我们提出了褐煤提质项目。
二、项目目标1. 提高褐煤的热值和燃烧效率,减少有害气体的排放。
2. 开发褐煤的高值利用途径,提高褐煤的经济价值。
3. 推动褐煤行业向绿色、可持续发展方向转型。
三、项目内容1. 技术改造:通过煤质分选、煤质改良等技术手段,提高褐煤的热值和燃烧效率,减少有害气体的排放。
同时,利用先进的煤炭气化技术,将褐煤转化为合成天然气或合成油,实现褐煤的高值利用。
2. 环保治理:引入先进的烟气脱硫、脱硝技术,减少褐煤燃烧过程中的二氧化硫和氮氧化物排放,保护环境。
3. 产业升级:推动褐煤行业向高端、绿色、可持续发展方向转型,拓展褐煤的利用领域,提高褐煤的经济价值。
四、项目优势1. 市场需求:随着环保意识的提高,清洁能源需求日益增长,褐煤提质项目符合市场需求。
2. 资源丰富:我国褐煤资源丰富,褐煤提质项目有稳定的原料供应保障。
3. 技术成熟:煤炭气化、烟气脱硫、脱硝等技术已经较为成熟,为项目实施提供了技术支持。
五、项目风险1. 技术风险:褐煤提质项目涉及多项技术改造和环保治理,技术风险较高。
2. 市场风险:清洁能源市场竞争激烈,项目面临市场竞争风险。
3. 政策风险:环保政策、能源政策的变化对项目发展产生不确定影响。
六、项目实施方案1. 技术改造:引入国内外先进的褐煤提质技术,进行煤质分选、煤质改良等工艺改造。
2. 环保治理:建设烟气脱硫、脱硝等环保设施,减少有害气体排放。
3. 产业升级:加大科研投入,拓展褐煤的高值利用领域,推动褐煤行业向绿色、可持续发展方向转型。
七、项目效益1. 环保效益:减少有害气体排放,改善环境质量。
2. 经济效益:提高褐煤的热值和燃烧效率,增加褐煤的经济价值。
3. 社会效益:推动褐煤行业向绿色、可持续发展方向转型,为社会可持续发展做出贡献。
褐煤提质技术发展现状与分析褐煤提质技术发展现状与分析褐煤是一种低质、低热值、高水分、高挥发分的煤种,通常不被视为传统化石燃料。
然而,随着全球能源需求的不断增长和化石燃料资源的日益枯竭,褐煤作为一种相对丰富的煤炭资源,逐渐引起了人们的关注。
通过提质技术,可以显著提高褐煤的热值、密度和稳定性,使其成为更高效的能源来源。
本文将介绍褐煤提质技术的发展现状,并对其进行分析。
一、褐煤提质技术发展现状1.干燥技术褐煤水分含量较高,导致其热值和燃烧效率较低。
干燥技术是褐煤提质的首要步骤,通过降低褐煤中的水分含量,提高其热值和燃烧性能。
目前,常用的干燥技术包括自然晾晒、热风干燥、微波干燥等。
其中,热风干燥和微波干燥具有处理速度快、节能环保等优点,受到广泛关注。
2.热解技术热解技术是通过高温加热褐煤,使其发生热分解,生成固体炭、液体产品和气体产物。
该技术可以有效提高褐煤的碳转化率和热值,同时还可以去除部分水分和挥发分。
常见的热解技术包括高温热解、中温热解和低温热解等,其中高温热解具有处理效果好、产品收率高等优点,但设备投资和运行成本较高。
3.气化技术气化技术是通过化学反应将褐煤转化为气体燃料,主要包括水蒸气气化和氧气气化等。
水蒸气气化是将褐煤与水蒸气在高温下反应,生成氢气、一氧化碳等可燃气体;氧气气化是将褐煤与氧气在高温下反应,生成二氧化碳、一氧化碳等可燃气体。
气化技术可以有效提高褐煤的能源利用效率和减少环境污染。
二、褐煤提质技术发展分析1.技术挑战褐煤提质技术发展面临的主要挑战包括:设备投资和运行成本较高、能效低、副产品处理困难等。
此外,由于褐煤的燃烧过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,如何减少温室气体排放也是褐煤提质技术发展面临的重要问题。
2.节能环保要求随着全球能源结构的转变和环保意识的提高,节能环保已经成为褐煤提质技术发展的重要趋势。
通过提高能效、减少废弃物排放和采用清洁生产工艺等措施,实现褐煤提质过程的节能环保。
科技论坛褐煤提质技术的探讨与研究徐宝生(中煤黑龙江煤炭化工集团有限公司,黑龙江依兰154854)1褐煤提质原理、技术现状褐煤提质是指褐煤通过合理的干燥过程,降低煤含水量提高褐煤能量密度的技术。
提质技术是以特定的工艺方法脱除影响褐煤热值的水、氧和低热值挥发份物质,使褐煤发热组份富集,热值提升,达到中高热值煤炭指标,生产出优质褐煤提质产品及煤焦油产品。
提质后的褐煤将更有利于利用、运输和贮存。
目前,国内褐煤提质技术还没有大规模工业应用。
国内,多采用高温烟气通过磨煤机干燥煤粉、工艺大都采用燃煤烟气直接接触的转筒式干燥气流及链式干燥机等。
这些工艺单机处理量小、占地面积大、投资高、污染大等问题不符合中国节能减排的要求。
国外,最成熟先进的提质工艺是过热蒸汽流化技术(SFCU 技术)、德国RWE 公司已经在德国建成3套过热技术装置,最大脱水能力达到110t/h 。
美国Encoal 、Coaltek 、K-fuel 、澳大利亚Coldry 和神户钢铁分别利用冷凝水余热、微波、高压蒸汽蒸煮等方式进行提质,但存在装置投资大、运行费用高等缺点。
大唐华银与五环公司合作开发的低阶煤转化技术(LCC ),该技术是在美国伊煤公司(ENCOAL )低温煤液化技术(LFC )基础上进行二次开发,并重新申请了相关专利和商标,在褐煤热解提质领域处于国际领先水平。
2低阶煤转化技术(LCC )该技术是一种煤炭轻度热解工艺技术。
褐煤提质加工过程主要分为三步:第一步是干燥,除掉褐煤中的平衡水分;第二步是轻度热解,除掉褐煤中的一部分挥发分,使褐煤改质成为物理化学性质相对稳定的优质固体燃料-半焦(PMC ),轻度热解过程可副产液态燃料-低温煤焦油(PCT );第三步是精制,对干燥热解后的固体产物进行钝化处理,降低活性。
项目工艺过程简图如下:褐煤提质加工可得到固体燃料-半焦(PMC ),半焦性质稳定,可长途运输、长期贮存,销售半径大大增加,燃烧特性大大优化,热值提高接近一倍,硫含量大大降低,是一种优质环保的固体燃料,除可作为化工厂煤气化的造气原料外,还可用于高炉喷吹、铁合金等行业用做还原剂掺合料。
褐煤提质技术分析1、褐煤提质的必要性近年来,世界优质煤炭资源越来越少,煤炭价格大幅上涨,价格相对低廉的褐煤开发利用被重视起来。
拥有褐煤资源的国家现都积极研究褐煤作为燃料煤的使用方法和用量,其中德国、美国和俄罗斯作为储量大国,均将褐煤作为未来重要战略资源加以开发和利用。
我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,已探明的褐煤保有储量达到1300亿t,占到全国煤炭总储量的13%左右,迄今对褐煤尚未进行大规模的开发和利用。
褐煤是煤化程度最低的煤种,煤化程度介于泥炭和烟煤之间,含水量高,在空气中易风化,含一定量的原生腐殖酸,碳含量低,氧含量高,氢含量变化大,挥发分一般在45%~55%。
褐煤与其他煤种相比,含氧量高、灰分及灰熔点变化较大、密度小、易自燃,煤粉容易爆炸,褐煤中较高的水分含量,增加了褐煤的运输成本,长距离运输还会带来自燃和爆炸的问题,限制了褐煤向较远地区的运输。
褐煤直接燃烧的热效率较低,且温室气体的排放量也很大,难以大规模开发利用。
此外,褐煤作为原料转化利用也受到限制,褐煤液化、干馏和气化都需要把煤中水分降至10%以下。
褐煤若不经过提质加工将难以满足多种用户的质量要求。
因此褐煤提质加工脱除褐煤中的水分,消除褐煤脱水后发生自燃、爆炸的潜在危险,从而提高褐煤品质,是扩大褐煤应用范围的关键。
褐煤脱水提质加工后,水分显著降低,发热量大幅度提高,既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存,又有利于发电、造气、化工等使用。
2、褐煤提质的意义长距离运输高水分、低热值的褐煤在经济上是不合算的。
美国曾对褐煤脱水后减少运输量的效果做过评估,一种水分42.52%、发热量2847kcal/kg的褐煤,经2.02Mpa的蒸汽处理后,水分降至14.43%,发热量增加到4315kcal/kg,相当于提高了热值51.6%。
发电厂240万千瓦机组一年大约要用褐煤1100万吨,如果能将褐煤水分由36%降至16%左右,则一年可减少220万吨煤炭运输,节省运费6600万元。
褐煤热解机理哎呀,说起褐煤热解机理,这可真是个技术活儿,得慢慢道来。
首先,咱们得知道啥是褐煤。
褐煤,这玩意儿,就是那种看起来黑不溜秋,但一捏就碎,水分还特多的煤。
它跟那些硬邦邦的煤比起来,就像是个软柿子。
好了,言归正传,咱们聊聊热解。
热解,说白了,就是把褐煤加热,让它分解。
这个过程就像是把一块大蛋糕切成小块,每块蛋糕都有自己的特点。
褐煤热解的时候,会发生很多有趣的变化。
首先,你得把褐煤放在一个密封的容器里,然后慢慢加热。
这个过程就像是在烤面包,你得控制好火候,不然就糊了。
随着温度的升高,褐煤里的水分开始蒸发,就像是水烧开了一样,咕嘟咕嘟的。
这时候,褐煤的颜色也开始变深,从原来的浅褐色变成了深褐色。
接下来,就是褐煤热解的关键阶段了。
随着温度的继续升高,褐煤里的有机物质开始分解,产生气体、液体和固体三种产物。
这个过程就像是在做化学实验,你得仔细观察,记录下每一个变化。
气体产物,主要是一些轻质的碳氢化合物,比如甲烷、乙烯之类的。
这些气体,就像是褐煤的“灵魂”,在热解过程中“飞”了出来。
液体产物,主要是一些重质的油类,比如煤焦油。
这些油,就像是褐煤的“血液”,在热解过程中被“挤出”。
至于固体产物,就是剩下的煤渣,就像是褐煤的“骨架”,在热解过程中被“留下”。
这个热解过程,其实挺复杂的。
你得考虑很多因素,比如温度、压力、时间等等。
这些因素,就像是烹饪的调料,少了哪个都不行。
而且,褐煤的热解机理,还跟它的成分有关。
不同的褐煤,热解的过程和产物都可能不一样。
总的来说,褐煤热解机理,就像是一场精彩的化学魔术。
你得仔细观察,耐心等待,才能揭开它神秘的面纱。
这个过程,虽然复杂,但也充满了乐趣。
就像是在探索一个未知的世界,每一步都充满了惊喜。
第28卷第10期2010年10月河南科学HENAN SCIENCEVol.28No.10Oct.2010收稿日期:2010-07-18作者简介:董冰(1984-),女,河南郑州人,硕士,主要从事区域经济研究方面工作;刘涛(1980-),男,河南郑州人,主要从事专利信息利用与分析、企事业专利政策研究等方面工作.文章编号:1004-3918(2010)10-1344-04基于褐煤提质的技术分析与产能实现董冰1,刘涛2(1.河南省科学院地理研究所,郑州450052; 2.河南省知识产权局,郑州450002)摘要:褐煤提质通常是对褐煤进行热解或是脱水干燥.褐煤提质后不仅可以解决褐煤直接燃烧时环境污染严重、热利用率低的问题,还可以得到煤焦油和焦炉煤气等多种煤基产品,是褐煤高效、低污染利用的重要途径,低热值褐煤提质新技术装备的研究开发是褐煤提质加工的新技术和工艺装备,使其能达到烟煤的水平.关键词:提质;焦化;干馏中图分类号:TD 849文献标识码:A1褐煤提质技术专利分析1.1褐煤提质技术时间发展趋势分析一项技术的专利申请数量可以反映出该技术的发展状况.图1是根据专利申请数绘制的褐煤提质技术发展趋势图.该技术在20世纪70年代就已出现,在80年代技术发展进入高峰时期,90年代后该技术的研发趋势开始下降,但2004年后褐煤提质技术开始复苏,在近几年中技术一直保持快速增长.煤炭在世界经济发展早期,一直是主要的能源来源.但随着经济高速发展,石油产品、燃气等能源的利用以及新兴能源开发很大程度取代了主要以煤炭供能的方式,使煤炭利用相关研发趋势在90年代回落,但近年来随着能源供求紧张,对于煤炭尤其是一些低质煤如褐煤、粉煤的综合开发利用越来越受到世界各国的重视,体现为上图的技术发展走势.1.2褐煤提质技术各国技术实力对比专利优先权是指专利申请人就其发明创造第一次在某国提出专利申请后,在法定期限内,又就相同主题的发明创造提出专利申请.一般初次申请的国家为该技术的发明国家,所以根据一个国家专利优先权的数图1褐煤提质技术时间发展趋势分析Fig.1Lignite technology development tendency to timeÁ2010年10月量可以看出该国的技术实力.图2是据此分析的褐煤提质技术各国实力对比.德国在褐煤提质技术的实力最为雄厚,拥有相关专利500余件,数量遥遥领先于其它各国.其次是日本和中国,各有175件和109件.前苏联和美国的专利数量相对较少,分别为72件和60件.1.3褐煤提质技术实力前3位国家发展趋势分析根据各国每年的专利优先权数量(如图3),分析技术实力的发展趋势可以看出,德国的技术高峰期集中在20世纪80年代,随后的专利数量持续下降.部分原因是由于德国经过一段时期研发,其技术上已具备一定积累;另一方面,由于近年钢铁和电力工业不景气以及开采成本昂贵,使德国的煤炭生产出现萎缩.德国还将考虑于2018年全部停止硬煤的开采,煤炭的减产也导致相关技术研究力度下降.日本的褐煤提质技术同样在20世纪80年代进入高峰,90年代数量下滑,但近10年中该技术又有回暖迹象.中国的褐煤提质技术起步较晚,从20世纪90年代才逐步发展,但2000年后技术迅速升温,目前是该技术的主要申请国家.1.4褐煤提质技术专利权人技术布局如图4所示,将上述3家专利权人的技术按褐煤干馏技术、成型技术和干燥技术划分为3类.日本钢铁公司和弗赖贝格燃料研究所都较为侧重褐煤干燥技术,这两家公司的研发比例分别为76%和近50%.而莱茵褐煤制品公司对褐煤的干馏、成型和干燥技术的研发力量分布较为均衡,其中褐煤的液化和干馏技术稍占优势.图3褐煤提质技术实力前三位国家发展趋势分析Fig.3Lignite to three countries before the technical development trend analysis图2褐煤提质技术各国技术实力对比Fig.2Lignite to technical strength comparison technologyÁÂÁÃÁÁÃÂÁÄÁÁÄÂÁÅÁÁÁÂÆÇÄÈÄÇÇÄÂÃÄÃÆÈÆÄÇÉÄÅÂÁÅÃÂÇÃÃÇ Á ÃÇÈÁ ÃÇÇÁ ÄÁÁÁ 3002502001501005001970s 691601990s9929151980s 2828632000s 254291专利优先权拥有量6005004003002001000德国日本中国前苏联美国专利数量/件董冰等:基于褐煤提质的技术分析与产能实现1345--第28卷第10期河南科学2中国褐煤提质技术2.1中国褐煤提质技术分布2.2褐煤提质中国专利类型分析褐煤提质的中国专利共有264件,其中发明专利有167件,占总数的63%,实用新型专利97件,占37%.发明专利是指对产品、方法或者其改进提出的新的技术方案;而实用新型专利是对产品的形状、构造或者其结合提出的适于实用的新的技术方案.实用新型的技术含量要低于发明专利.在褐煤提质领域的实用新型申请比例在三分之一以上,专利申请的总体技术含量还有待提高.图5中国褐煤提质技术分布Fig.5China lignite to technology图4褐煤提质技术专利权人技术布局Fig.4The technology of lignite to technology图6褐煤提质专利类别比例Fig.6Lignite to patent category煤的干燥、炭化或焦化煤的干馏煤液化制烃煤砖成型原料及处理煤气化设备和装置20406080100120140160褐煤碳化、焦化或干馏褐煤干燥工艺39209671371315NIPPON RHEIN BRAUNKOH LEN BRENNSTO FFINST FREIBERG!" #$%35%24%RHEIN BRAUNKOHLEN褐煤碳化、焦化或干馏褐煤干燥工艺褐煤成型技术和处理NIPPON 13%11%76%褐煤碳化、焦化或干馏褐煤成型技术和处理褐煤干燥工艺实用新型63%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%4933%18%BRENNSTOFFINSTFREIBERG褐煤碳化、焦化或干馏褐煤成型技术和处理褐煤干燥工艺1346--2010年10月3试例中国褐煤技术专利号:C N 101294765;专利名称:低阶煤高温烟气干燥的方法及装置;国际分类号:F26B3/10;法律状态:有效;申请日:2008.06.05;申请人:神华集团有限责任公司、神华国际贸易有限责任公司、北京神华国际技术有限责任公司.3.1技术方案一种低阶煤高温烟气干燥的方法,包括以下步骤:1)将低阶煤粉碎为煤粉[2];2)由烟气发生系统产生氧体积分数低于10%的高温烟气;3)将所述煤粉通过给料装置加入干燥器,在干燥器中与所述高温烟气接触而干燥;4)来自干燥器的携带煤粉的烟气经第一分离系统被分离为煤粉与烟气[3].3.2技术效果本发明涉及一种高温烟气干燥的方法,该方法尤其适用于长焰煤、褐煤和其它低阶煤的干燥.其使用燃煤高温烟气通过直接接触法干燥褐煤等易燃易爆煤种,排烟量少,热效率高,干燥速度快.干燥后的煤内水含量明显降低,煤的发热量大大增加.本发明还涉及使用该方法的装置.参考文献:[1]尹立群.我国煤炭资源及其利用前景[J ].煤炭科学技术,2004,32(8):12-14.[2]贺永德.现代煤化工技术手册[M ].北京:北京化学工业出版社,2004.[3]郭树才.褐煤新法干馏[J ].煤化工,2000,92(3):6-8.Lignite-B ased T echnical A nalysis and P rovide Q uality P roducts to A chieveDong Bing 1,Liu Tao 2(1.Institute of Geography ,Henan Academy o f Sciences ,Zhengzhou 450052,C hina ;2.Intellectual Property Office of Henan Province ,Z hengzhou 450002,C hina )Abstract :Lignite and quality and are usually brown coal pyrolysis or dehydrated.After the lignite and quality and can be solved not only the direct combustion of lignite serious environmental pollution .T the problem of low heat utilization can also be a variety of coal tar and coke oven gas ,coal-based products ,are lignite efficient ,less polluting ways to use the key ,low-heat value of lignite and quality and research and development of new technical equipment is lignite and quality and processing of new technology and technical equipment to enable them to reach the level of bituminous coal.Key words :provide quality ;coking ;carbonization董冰等:基于褐煤提质的技术分析与产能实现1347--。