D-东北_内蒙褐煤型煤的试制
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关于煤矿的简介煤炭是由古代植物遗体演变而来的.古代植物遗体堆积后逐步演变为泥炭和腐泥.泥炭和腐泥由于地壳运动而被掩埋,在较高的温度和压力的作用下,经过成岩作用演变为褐煤.褐煤继续演变为烟煤和无烟煤的过程叫做煤的变质过程。
煤的形成和演变过程也就是碳化过程.按碳化程度从低到高依次为:褐煤,长焰煤,不粘煤,弱粘煤,气煤,肥煤,焦煤,瘦煤,贫煤,无烟煤。
煤炭可分为褐煤和硬煤两大类,硬煤包括烟煤和无烟煤。
烟煤包括:长焰煤,不粘煤,弱粘煤,气煤,肥煤,焦煤,瘦煤,贫煤。
硬煤按碳化程度从低到高分为:低变质烟煤(长焰煤,不粘煤,弱粘煤),中变质烟煤(气煤,肥煤,焦煤,瘦煤),高变质煤(贫煤,无烟煤)。
煤炭的演变是逐级进行的:褐煤-低变质烟煤-气煤-肥煤-焦煤-瘦煤-贫煤-无烟煤。
煤的碳化程度与成煤时间,所处地层的压力和温度有关.时间越长,压力越大,温度越高,则碳化程度越高.由于碳化程度受多种因素影响,因而同一成煤年代产生的煤种并不相同,相同的煤种可能来源于不同的年代.例如:侏罗纪煤普遍为低变质烟煤和气煤,而宁夏汝箕沟的侏罗纪煤由于受到火山余热的影响,加速了碳化进程,煤种为无烟煤.辽宁抚顺的长焰煤来自第三纪,阜新的长焰煤来自白垩纪,甘肃华亭的长焰煤来自侏罗纪,内蒙古准格尔的长焰煤来自石炭二叠纪。
褐煤:碳化程度最低的煤种,褐色或褐黑色,水分含量高且含有腐植酸,发热量明显低于其他煤种,远距离运输经济性差,主要用于就近发电.化学活性高,适合直接液化(煤变油)。
长焰煤:碳化程度最低的烟煤,由褐煤演变而来,燃烧时火焰长,适用于各种锅炉.化学活性高,适合直接液化。
不粘煤:成煤初期已受到一定氧化作用的低变质烟煤,几乎没有粘结性,适用于各种锅炉.化学活性高,适合直接液化。
弱粘煤:粘结性较弱的低变质烟煤,适用于各种锅炉.化学活性高,适合直接液化。
气煤:炼焦煤种,加热时产生大量的气体,单独炼焦产出的焦炭易碎易裂,一般与肥煤,焦煤,瘦煤配合炼焦。
玉米秸秆/褐煤型煤的制备及燃烧性能为了解决玉米秸秆资源化利用率低和褐煤难于成型、成型后燃烬率不高等问题,以褐煤和玉米秸秆为原料,考察了玉米秸秆添加量、水添加量、成型压力因素对制备玉米秸秆/褐煤型煤抗碎强度的影响,采用热重分析法对制备的玉米秸秆/褐煤型煤的燃烧性能进行了测试。
结果表明:当成型压力为1961.330N/cm2,水添加量为0.2mL,玉米秸秆添加量为50%时得到的玉米秸秆/褐煤型煤的抗碎性能最佳。
热重分析结果表明,添加玉米秸秆后玉米秸秆/褐煤型煤的着火点由433℃降至282℃,燃烬率由94.72%提升至99.88%,单位时间发热量增加。
研究结果为玉米秸秆/褐煤型煤的制备提供了试验基础和理论依据,为玉米秸秆和褐煤的高效清洁利用提供了有效途径。
我国褐煤资源丰富,但褐煤的高水分、低热值、容易风化等特点限制了其有效利用[1]。
褐煤成型可以有效解决其燃烧产尘量高、易风化、不易运输[2]等问题,并可防止因褐煤高水分而对投料设备的堵塞和黏连。
但仅用褐煤成型也有明显缺陷,一方面,由于褐煤自身水分含量高[3],导致型煤不容易脱模,成型率低,抗碎效果差;另一方面,由于褐煤的独特性质,成型后密度大,孔隙几乎消失,导致型煤燃烧困难,燃烬率低。
为改善这一状况,可向褐煤型煤中掺杂一定比例的生物质成分[4-5]。
玉米秸秆是一种具有较高发热量的生物质材料[6],其含有的大量木质素、纤维素等物质形成的纤维束[7],对型煤成型可以起到黏连作用[8],有助于褐煤成型。
玉米秸秆的加入既可以增加型煤中的孔隙数量,也可提高型煤的燃烬率。
此外,将农业废料玉米秸秆作为褐煤型煤的添加剂,可以有效解决玉米秸秆占地面积大、燃烧污染环境等问题[9],同时达到回收玉米秸秆中有机热量的目的。
为了获得燃烧性能良好,抗碎性强的玉米秸秆/褐煤型煤,笔者采用单因素试验的方法,分别考察了成型压力[10]、水添加量、玉米秸秆添加量对制备的玉米秸秆/褐煤型煤抗碎强度的影响,采用热重分析方法研究了添加玉米秸秆后型煤燃烧着火点以及燃烬率等性能[11]的变化,旨在为玉米秸秆/褐煤型煤的制备提供了试验基础,为其实际应用提供了理论数据。
500万吨褐煤低温快速热解分级利用项目建议书项目单位:北京九州格物过程技术有限公司技术支撑单位:中国科学院过程工程研究所项目业主单位:赤峰市……新能源有限公司项目摘要建设规模:年处理褐煤500万吨,年产半焦200万吨、焦油40万吨、粗苯1.25万吨、甲烷7亿立方米,氢气3000万立方米。
建设地址:赤峰市资源型城市经济转型开发试验区建设条件:元宝山区和锡林格勒盟拥有丰富的煤炭资源,主要为褐煤,属于低质煤,含水分高、灰分大、易风化、易自燃,不适于长距离运输和长期储存,通常用来作为坑口发电燃料。
本项目通过低温快速干馏褐煤,分级合理利用褐煤,提高褐煤的经济价值。
项目产品主要是固体产品-半焦,液体产品-焦油,气体产品-甲烷。
元宝山褐煤中氧含量高,通过热解加工可得到含多酚的低温煤焦油,可用作化工、医药原料,也可用作提炼汽油、柴油和燃料油;褐煤经热解获得的煤气经过处理得到甲烷和氢气,是质量优良的民用燃料气或工业用燃料气,也是重要的化工原料;孔隙发达的褐煤半焦可用作吸附材料、过滤材料、高炉喷吹料、PVC原料、民用燃料等。
褐煤热解也称褐煤提质。
热解加工可以使质量低、用途窄的褐煤得到多种用途的产品,褐煤提质对综合加工利用很有意义。
投资估算:项目总投资30亿元,其中固定资产投资25亿元,流动资金5亿元。
效益预测:项目投产后,年产值45亿元,利润12亿元,税金6亿元。
项目概况:褐煤是一种低质燃料,占煤炭资源总量的16%左右。
通过对褐煤进行快速热解,可以得到半焦、焦油和热解气。
脱硫后的半焦是清洁的固体燃料,可用于居民生活,燃烧发电和供热,或经气化生产合成气;焦油可进一步生产化学品(酚类等)或液体燃油(汽、柴油等);热解气可用于制天然气,也可化学合成燃料或化学品(甲醇、烯烃等)。
基于快速热解的褐煤利用技术路线可以克服目前热电生产中浪费煤的高值结构和高值成分的弊端,实现煤的高值化梯级利用,是一种充分反映国家战略需求的新型煤利用途径。
万方数据第4期杨云松等:褐煤的干法选煤实践2009年8月25日3褐煤干法洗煤的优势(1)选煤不用水,节约水资源。
对于千阜缺水地区的褐煤分选更有特殊意义。
(2)可避免洗选产生的泥化问题,无洗耗,经济效益好,商品煤回收率高。
(3)避免了煤泥水处理困难造成的环境污染问题。
(4)选后商品煤水分低。
干选不增加水分,图l哈密大南潮_矿原煤风化现象风力对煤炭表面水分还有一定的脱除作用,可减少(3)易泥化。
其矸石成分多为泥质页岩或泥岩,遇水泥化严重,多数泥化比>20%,属严重泥水分对商品煤发热量的影响。
化,因而不适于水洗。
(5)选后产品水分低,可避免北方冬季商品(4)发热量低。
一般低位发热量在10.86.煤因水分高产生的冻车皮问题。
12.54MJ/kg,除煤质因素外,高水分和含矸量是(6)劳动生产率高,用人少。
影响发热量的重要因素。
(7)生产系统简单,设备少,生产管理容易。
(5)易碎。
由于风化作用,褐煤在开采和运输(8)投资省,干选投资是水洗投资的l/5左过程中易产生大量细粉,造成原生煤泥量大。
右。
(9)生产成本低,平均吨煤加工费仅3元左2褐煤洗选加工的问题亡已有的褐煤选煤厂的生产实践。
暴露了褐煤洗(10)占地面积小,建设周期短,投产快。
选的诸多问题,主要有:4复合式干法选煤分选褐煤工艺要点(1)矸石和煤遇水泥化严重,造成选煤厂用水量大,煤泥水处理困难。
由于煤泥灰分高,粒度根据褐煤的煤质特点,采用复合式干法选煤设细,粘度大,因而造成选煤厂煤泥水浓度高,使洗备分选褐煤时,尤其是风化严重的褐煤,在工艺设选效果受到严重影响;另一方面,煤泥还极难沉计时应注意以下几点:淀,经常造成压滤机“夹馅”,工作不正常,而外(1)为尽可能减少矸石风化成粉而影响干选排煤泥水又会造成严重的环境污染。
效果,需要将新采出的原煤及时分选,使原煤尽可(2)洗耗过大,使洗煤生产成本过高,从而能不落地,必要时设封闭的原煤仓,以减少风化。
导致褐煤洗选经济效益差,甚至出现洗煤亏损的情(2)大型干选机分选上限为80一lOOmm,分况。
内蒙古大唐多伦项目46万吨煤制烯烃褐煤利用项目解析内蒙古大唐多伦项目46万吨煤制烯烃褐煤利用项目解析来源:百川资讯更新时间:2010-12-15 08:39 【打印】【收藏】关键字:制烯烃褐煤我国丰富的褐煤资源怎样利用最为理想,一直是各方探讨的一个重要课题。
后来专家们发现,褐煤气化利用是一个好途径。
气化是指在某种条件下对煤炭进行燃烧加工,以氧气和水蒸气为气化介质,将煤中所含的碳、氢转化为一氧化碳、氢气和甲烷等有效成分。
褐煤气化工艺包括原料准备、煤气的生产、净化、脱硫、煤气变换、煤气精制以及甲烷合成。
褐煤气化可生产城市煤气、管道煤气、氨、尿素、甲醇和烃的中间产物等。
于是,我国开始了利用褐煤发展煤化工的大胆尝试。
特性复杂煤气化技术成成败关键作为一家大型发电企业,大唐国际发电股份有限公司少不了与煤打交道。
当他们拥有了总储量达70亿吨的东胜利二号煤矿后,发现该煤矿的褐煤煤质更适合搞煤化工。
于是,从2005年开始,大唐国际投资195亿元,在离东胜利二号煤矿不远的内蒙古多伦县,开始兴建年产46万吨煤制烯烃项目。
而该项目所有原料煤和燃料煤均用褐煤。
不同的煤种,须选用不同的气化炉。
褐煤一般较多采用荷兰的壳牌炉,而优质煤一般选用美国的德士古炉。
壳牌加压气化法与德士古水煤浆加压气化法均为目前世界上较先进的气化技术,同属气流床加压气化法。
但两种炉型气化技术在许多方面又有着各自鲜明特点,对煤的适应性大不一样。
德士古炉适应于烟煤、无烟煤,而壳牌炉除了烟煤和无烟煤外,也适合褐煤和次烟煤。
由于煤质不同,神华包头项目采用德士古气化炉,而大唐多伦项目由于褐煤煤质的局限,只能选择壳牌气化炉。
据了解,这两种炉型在我国都有应用,但德士古炉在我国的应用已经十分成熟。
比如上海焦化上世纪70年代引进的8台德士古炉生产城市煤气,运行到现在已经达到“七开一备”的世界先进水平。
神华包头项目采用7台气化炉,也达到了一次开车成功,实现了“五开二备”的理想状态。
呼和浩特型煤项目规划实施方案规划设计/投资分析/产业运营呼和浩特型煤项目规划实施方案在国家出台《大气污染防治行动计划》和京津冀协同发展的大背景下,一些地区如河北省正积极调整燃煤结构,大力推广清洁型煤技术,以改善当前煤烟型污染严重的问题。
清洁型煤是以低品位的粉煤为主要原料,加入助燃、降硝降硫等添加剂,经机械加工压制成型的,具有一定强度和尺寸的成品煤。
与粉煤相比,清洁型煤具有可提高燃烧效率、减少资源浪费、降低煤炭使用量,减少粉尘、氮氧化物和二氧化硫等污染物的排放,缓解大气污染等优势。
该型煤项目计划总投资21686.06万元,其中:固定资产投资15095.19万元,占项目总投资的69.61%;流动资金6590.87万元,占项目总投资的30.39%。
达产年营业收入53351.00万元,总成本费用41596.27万元,税金及附加410.32万元,利润总额11754.73万元,利税总额13786.39万元,税后净利润8816.05万元,达产年纳税总额4970.34万元;达产年投资利润率54.20%,投资利税率63.57%,投资回报率40.65%,全部投资回收期3.96年,提供就业职位1186个。
本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写,根据《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修正)的要求,依照“科学、客观”的原则,以国内外项目产品的市场需求为前提,大量收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息,全面预测其发展趋势;按照《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》的具体要求,主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分的论证和可行性分析,对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行科学预测,从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,因此,该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性分析报告。
......国外的型煤生产多采用无粘结剂高压成型工艺或热压成型工艺,原因是所用原料多为变质程度较低的褐煤。
1、从我国褐煤的成煤年代看,中生界侏罗纪褐煤占4/5,主要分布在内蒙古东部的3个盟境内;而新生代第三纪褐煤资源主要在云南、山东龙口和东北三省也有部分第三纪褐煤。
我国褐煤的煤质技术特征来看,除了云南昭通及云南南部有极少量的含水量高于50%以上的低变质软褐煤外,大部分的褐煤都是含水量在30%左右的硬褐煤。
我国褐煤的灰分含量,除了云南先锋矿和扎赉诺尔附近有部分低灰的褐煤外,余下的都是中低灰分含量的褐煤。
我国主要的褐煤煤田如下:①扎赉诺尔煤田,位于内蒙古自治区东北部,呼伦贝尔盟的西部,面积1035km2,保有储量80亿t多,在呼伦湖600m以浅的预测区储量达140亿t多,其开采年限可达数百年。
②霍林河煤田,位于东部哲里木盟,扎鲁特旗境内,面积540km2,煤田保有储量130亿t多(计算深度在1150m以上),平均剥采比4~5∶1。
③伊敏河煤田,位于呼伦贝尔盟鄂温克旗境内,面积750km2,450m以上保有地质储量50亿t以上,煤田外围预测储量也在120亿t以上。
④大雁煤田,位于大兴安岭西坡,海拉尔河中段,呼伦贝尔盟鄂温克旗境内,面积320km2,已探明的保有储量有30亿t多。
⑤胜利煤田,位于内蒙锡林郭勒盟阿巴嘎纳尔旗锡林浩特镇以北,面积660km2,地质储量近160亿t,是我国最大的褐煤煤田。
⑥宝日希勒煤田,位于海拉尔市近郊区,与扎赉诺尔、大雁、和伊敏河煤田只有几十公里,为灰、硫较低,热值较高的优质褐煤。
已探明的保有储量达64亿t。
⑦平庄、元宝山煤田,两煤田均位于内蒙古哲里木盟赤峰市境内,平庄煤田储量仅5亿t左右,而元宝山煤田储量在10亿t以上。
⑧云南昭通煤田,位于云南东北部的昭通市境内,市区正位于煤田中部含煤面积142km2,地质储量在80亿t以上。
该褐煤属土状褐煤,水分大、灰分高,只适合用于坑口电站。
⑨云南小龙潭煤田,位于南部红河州开远县境内,含煤面积9.03km2,煤田探明储量10亿t(深300m以内)。
褐煤提质技术褐煤是地质年代短、煤化程度最低的一类煤,一般褐煤中水分含量、挥发分含量均高,而发热量低,易发生风化碎裂、易氧化自燃,不适易于远途运输和利用,因挥发分含量高导致直接燃烧时排出的烟气多、粉尘量大,对环境污染严重,因此,其热利用率低。
近年来,由于煤炭价格大幅上涨,价格相对低廉的褐煤开发利用已经被重视起来。
但由于褐煤不易储存和运输的特点,必须对其进行提质加工,以适应环保运输要求,利于大规模利用。
因此对褐煤热解提质加工,而后再做为燃料利用,就显得较为迫切。
目前我国研究开发的若干种褐煤热解技术中,已进行工业化试生产的技术主要有:大连理工大学的褐煤固体热载体法快速热解技术,鞍山热能研究院的褐煤低温干馏改质技术,北京柯林斯达能源技术开发公司的褐煤低温干燥改性提质技术。
这三种技术所采取的干燥方法和加工温度不同,产品方案和产品性能也有差异,已全部在国内褐煤产地建立了工业化试生产装置。
大连理工大学的褐煤固体热载体法快速热解技术原理为:将煤通过与热的载体(热解后的热焦)快速混合加热使煤热解(干馏)得到低温焦油、煤气和半焦(或提质褐煤)的技术。
固体热载体法快速热解提焦油属于煤的低温干馏过程。
煤的低温干馏过程是一个热加工过程,常压生产即可制得焦油、煤气和半焦(或提质褐煤),实现了煤的部分气化和液化,也称煤的温和气化或煤的温和转化。
该技术是一个以固体细颗粒(半焦)作干馏热载体为基本特点的系统。
核心部分是固体热载体循环系统,主要设备包括:加热提升管(用于提升和再次燃烧加热循环的颗粒固体热载体),热载体收集槽(将热的固体载体从燃烧烟气中分离出来,并贮存待用)、混合器(将原料粒子与热载体粒子迅速混合,引发干馏)和热解反应器(为混合后的物料提供充分停留时间,使热解反应进行完全)。
应根据褐煤质量性能、产品市场定位,来选择相应的褐煤加工技术。
在内蒙古褐煤富集的东部区,现有开发的褐煤提质项目均采用干燥脱水、无粘结剂高压成型技术,此技术的工艺戳成为:首先开动热风装置,将200℃~400℃的高温烟气通过管道从高温烟气入口接头送入轧辊中的高温气腔中将轧辊加热,用于烘干褐煤;再将褐煤从原煤料仓经螺旋送料器均匀的送入主进料器中,开启压料器电机,通过压料器将褐煤压到加压装置中的轧辊之间,经20~80吨压力挤压,将褐煤中水分脱除到1-5%以下;经高温挤压的煤料成为φ5~10mm的柱体;在高温挤压下产生的可燃气体,一氧化碳、碳氢化合物和水蒸汽混合物用引风机从加压装置中抽出。
内蒙古褐煤分级综合利用刘立志;孙启明;孙勇智【摘要】On the basis of comparing the main techniques about comprehensive utilization for Nimeng lignite at home and abroad,this paper puts forward the scheme of graded comprehensive utilization for Nimeng lignite in Inner Mongolia.The technical and economic analysis results show that the scheme of graded comprehensive utilization for Nimeng lignite helps to not only alleviate environmental pollution and low heat efficiency brought by direct combustion of lignite,but also product various byproducts.Therefore,this scheme seems to be an optimum resolution for the utilization of Nimeng lignite,which is expected to achieve the goal of efficient utilization of Ximeng lignite eventually.%在对比分析目国内外褐煤综合利用的主流技术的基础上,提出内蒙古锡盟褐煤资源分级综合利用方案。
技术经济分析结果显示,采用锡盟褐煤分级综合利用方案可缓解褐煤直接燃烧产生的环境污染、热利用率低等问题,可得到多种煤基产品。