褐煤的煤质特征及利用途径初探123

处理 费用较低 。 但 目前处理存 在处理后分 离难的 问题 制约 了粉
是Ｓ ｉ Ｏ 和Ａ ｌ Ｏ ， 二者之和可达 ￣ Ｕ ７ ０ ％ 以上 。 此 外 还 有Ｆ ｅ ２ Ｏ 、 Ｎａ ２ Ｏ、 Ｔ ｉ Ｏ２ 、 Ｋ２ Ｏ、 Ｓ Ｏ ３ 、 Ｍｇ Ｏ、 Ｍｎ Ｏ和ｃ ａ Ｏ等 。 其 中无定形 相主 要 为玻璃体 ， 具备 较好 的化 学活性 ， 主要是 含硅 的化 合物 。 结 晶 相 主要是 莫来石 、 磁铁矿 、 石英 等 。 其 组成和含 量取决 于煤粉的 成 分及燃烧 程度 。 其 中煤粉 炉能够形 成莫来石 、 石英 等成分 。 若
用碱 金属盐 或碱土金 属盐作为 助溶剂打开硅 铝结合 的莫 来石 ，
对 其矿相组 成及化学成分 进行分析 ， 得 出以下结论
表１褐煤粉煤灰的化学组成
帮 助提 取粉煤 灰 中的有效 元素 。 粉 煤灰 制备 的絮凝 剂 ， 能够有
效 降 低污 染水 体 中的浊 度和 色 度 ， 处理 的领域 有 ： 造 纸废 水 、
焦 化废 水、 煤化 工污水 、 含砷、 磷废 水等 ， 具 有较为 广 阔的应 用
前景 。 采用Ｘ衍 射分 析仪对 两种 通过定 量得 到粉煤 灰的矿 相组 成为 ：
３结论
目前锡盟地 区粉 煤灰作为一种 资源化 Nhomakorabea用 ， 较为合适 的途
表２褐 煤粉煤灰 中矿相组成及 含量
径是 大量粉 煤灰通过 建筑行业 应用 ， 部 分粉煤灰制 作土壤改 良 剂及水处 理剂为 当地 服务 。 如何利用 粉煤灰仍将是 长期制 约锡 盟产业 发展 的严 重问题 ， 而 粉煤 灰作 为一种 资源 ， 如果 合理 利
出褐煤粉煤灰适合在建筑、 农业、 化工、 环保行业深入利用的结论。 关键词 ： 褐煤粉 煤灰 ； 理化分析 ； 用途 。 褐煤 ， 也称 “ 柴煤 ” 煤化程 度较低 ， 属于泥炭 经过岩 层作用 而 形成的腐 殖煤 。 褐煤具有 高水分 、 易挥发 、 低密 度和 中低 热量 的 特性 。 在锡 林 郭勒 盟 ， 褐 煤 的存 储量 占到的 全 国的 首位 。 目 前 锡盟 地 区褐煤利 用主要 有煤 电一体 ， 褐煤提 质 ， 贵 金属提 取 等。 预 计到２ ０ １ ８年 ， 锡 盟地 区未来将 年产 ３ ０ ０ ０万吨 粉煤 灰 。 粉

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。

青春岁月一、前言分为低温（550～600℃）干馏和中温（700～800℃）干馏。

褐煤干馏产出的煤气产品可以作为燃料气和化工合成气，焦油或酚类褐煤是煤化程度最低的煤种，它是泥炭沉积后经脱水、压实可作化工原料，半焦是良好的炭质还原剂和无烟燃料。

转变为有机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。

5、腐植酸制品中国的资源特点是富煤、缺油、少气，煤储量比较丰富，煤褐煤用稀碱溶液萃取出的物质中，扣除沥青和矿物质的那一炭资源种类齐全。

包括从褐煤到无烟煤各个煤种。

中国褐煤资源部分即为腐植酸，它由溶于水的黄腐酸、溶于乙醇等有机溶剂的丰富，己探明的保有储量达1303亿t，占全国煤炭储量的13%，其棕腐酸和只溶于碱的黑腐酸组成。

利用褐煤生产的腐植酸产品类中内蒙古的褐煤储量最大，占全国褐煤储量的77%。

褐煤是煤化程型很多，目前已成功用于生产的产品包括：硝基腐植酸、硝基腐度最低的煤，其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化植酸铵、硝基腐植酸钾、腐植酸钠、磺甲基腐植酸钠、腐植酸学反应性强、热稳定性差、发热量低，含有不同数量的腐殖酸。

钾、黄腐酸、黄腐酸铁、腐西酸复混肥等。

褐煤腐植酸还可以生褐煤多被用作燃料、气化或低温干馏的原料，也可用来提取褐煤产钻井液添加剂、陶瓷用腐植酸钠、混凝土减水剂、蓄电池阴极蜡、腐殖酸，制造磺化煤或活性炭，一号褐煤还可以作农田、果膨胀剂、锅炉防垢剂等。

磺化褐煤是褐煤腐植酸的衍生物，是褐园的有机肥料。

煤在磺化剂、适当温度等条件下合成制得的，其外观性状为棕黑二、褐煤的基本特征色粉末，是一种廉价、高效的钻井泥浆处理剂。

主要用于石油、我国褐煤资源主要形成于晚侏罗纪、早第三纪和晚第三纪，地质勘探钻井，在钻井泥浆中具有明显的降滤失和抑制降粘作晚第三纪褐煤多为土状褐煤。

褐煤储藏基本特点为埋藏浅，煤层用。

厚度大。

36、褐煤中提取微量元素褐煤大多数无光泽，真密度在1110～1140g/cm 之间，水分高依据煤中对微量元素含量的不同，可对达到工业利用品位的达30%～60%，挥发分高，燃点低，不粘结，易风化变质，含原生微量元素进行回收利用，例如锡林郭勒盟胜利煤田中的不同含煤腐植酸，含氧高，化学反应性强，热稳定性差原生腐植酸是褐煤地段，对锗元素的回收利用。

1 、我国的褐煤资源概述
褐煤是一种只经过岩化作用而质变作 用不充分的煤，有的仍保持植物的原貌，其 木质、年轮尚还清晰可辨。虽然褐煤有水分 含量高、热量较低，燃烧时烟雾大等弱点， 但其用途却十分广泛，不仅可作燃料，还可 用于气化、液化、炼焦和提取化工产品等等 [1]。
褐煤含有丰富的褐煤蜡和腐殖酸。褐 煤蜡是制造涂料、油漆、橡胶添加剂、润 滑油和高级蜡纸的原料。褐煤提取的腐殖 酸肥料，可改良土壤，促进农作物的生 长。在各种深井钻探中，褐煤的腐殖酸可 作为泥浆的调整剂，调节和维护泥浆的工 艺性能，提高钻探质量[2]。从褐煤中可提 取有机化工原料焦油和轻油,优质动力燃料 和气化原料半焦以及焦炉煤气等产品。褐 煤中的焦油产量不仅比烟煤高，而且不具 黏结性，最适用于低温干馏。在高温下， 褐煤与气体具有较强的化学反应性能[2]， 可以使煤中的有机质转变成可燃气体—— 民用煤气。煤气的发热量完全合乎要求。
本实验主要采用叔碳酸酯乙烯酯改性 聚酯酸乙烯乳液，辅以极少量的羟基丙烯 酸酯单体作为官能基团，采用核壳乳液聚 合技术，制成的三元共聚叔 - 醋 - 丙核壳 乳液。
最终选择的聚合工艺条件及工艺参数 如下：（1）WVeVa10：WVAc：WG=30： 70：5；（2）WSDBS+OP 10 用量为体系的 3 % ，W S D B S ：W O P - 1 0 = 1 ：1 ；（3 ） 种子乳液单体加入量为核单体总量的10%， 种子乳液聚合温度控制在 70～75℃，聚合 时间为 30min；（4）前期核层与壳层聚合温 度控制在 80～82℃，滴加时间 6 小时；（5） 后期保温控制在 88～90℃，时间为 30min。 采用此工艺聚合得到的乳液综合性能优异。
2.1 固体热载体法干馏 固体热载法干馏是近几年开发的一项 低温快速热解新工艺。用低灰褐煤生产优 质半焦，反应性好，燃点低，具有多种用途， 煤气、焦油和半焦都是洁净能源。新法干馏 是低热值煤综合利用的新技术，工艺简单， 不用氧气，常压生产，热效率高，成本低， 经济效益高。 2.2 褐煤生物转化 褐煤的微生物转化与利用主要是利用 微生物进行褐煤的液化和气化的生物转化 来制取石油及其它形式的燃料以及获得甲 烷、氢气、丁酸、醋酸等工业原料的过程[7]。 这项研究近年来很受重视。褐煤是由芳香 化环组成并由盐桥、脂肪链等连接起来的 大分子网状结构化合物,它很难进入微生物 细胞内，所以褐煤的生物降解是由微生物 分泌到细胞外的一些碱性物质、生物酶、螯 合剂、表面活性等起作用的[6]。褐煤在微 生物参与下大分子会发生解聚。生物降解 的机理一般认为有以下几种： (1) 微生物生长过程中培养基中的多肽 或多胺产生的碱性物质可溶解褐煤中的酸 性成分。 (2) 微生物分泌的螯合剂和表面活性剂 对褐煤具有部分液化作用。 (3) 微生物分泌的胞外酶对褐煤的降 解。其中微生物通过向体外分泌胞外因子 来解聚煤中大分子物质是主要的降解机制 [5]。 褐煤经微生物降解后，黄腐酸含量有 所提高,腐殖酸化学活性有所增强，可改良 土壤，促进农作物生长，同时，它还可促进 植物对氮、磷、钾等养分的吸收，是不可多 得的植物生长调节剂[6]。在各种深井钻探 中，褐煤的腐殖酸可作为泥浆的调整剂，调 节和维护泥浆的工艺性能，提高钻探质量。 褐煤的微生物转化与利用与传统的工业转 化相比,具有能耗低、转化条件温和、转化 效率高、转化产物的经济效益和应用价值 高、设备要求简单等优点,是实现能源良性、 可持续发展的新途径。 这项技术开始于 20 世纪 80 年代,由于

褐煤煤化工利用现状及前景2012-03-08褐煤是泥炭成岩作用的产物，即植物残骸在物理、生物、化学作用下变成的岩石。

褐煤是煤炭资源中煤化程度较小的煤，属于软质煤，呈褐色，无光泽，与其他煤种相比，褐煤含氧量高，灰分及灰熔点变化大，密度小，易于自燃，煤粉容易爆炸。

从我国主要褐煤矿区商品煤煤质资料中可知，我国的褐煤是一种高挥发分（50%左右）、高水分（30%左右）、高灰分（30%左右）、低热值（14MJ/kg左右）、低灰熔点的劣质燃料。

我国褐煤资源丰富，褐煤资源量为3194.38×108t，占我国煤炭资源总量的5.74%；褐煤探明保有资源量为1291.32×108t，占全国探明保有资源量的12.69%；主要分布于内蒙古东部、黑龙江东部和云南东部。

现阶段褐煤利用率偏低，褐煤高挥发分、高水分、高灰分及低热值等特点使得褐煤用于传统坑口发电效益不明显。

并且在燃烧发电过程中产生了大量的粉尘、氮氧化物、硫氧化物和一氧化碳等有毒有害物质，造成严重的环境污染。

由于褐煤的煤化程度最低，其化学反应活性比较好，且无粘结性，褐煤的这些特性决定了它十分适宜进行就地综合加工和利用。

而且煤化工技术也日趋成熟，这使得褐煤在煤化工应周中有很大的优势。

鉴于我国“缺油，少气，富煤”的能源现状，褐煤的精细化和清洁化利用对煤炭资源的可持续发展是很有价值的。

1褐煤煤化工领域1.1褐煤的热解褐煤的高水分、低发热量限制了褐煤的使用，但其高挥发分、活性好、H/C比高等独特性质决定了它是极其适合的热解原料。

褐煤热解（干馏）提质是指在隔绝空气（或在非氧化气氛）条件下将煤加热，发生热解反应，最终得到焦油、煤气和半焦的加工过程（方法）。

进行褐煤热解的优点：①操作条件温和，褐煤热解加热的温度控制一般在400-700℃；②不需要氧气、氢气及昂贵的催化剂；③技术简单，设备简单，相应的基础投资较少。

褐煤热解提质包括气体热载体法热解提质、固体热载体法热解提质和其它特殊热解方法提质。

( 4)褐煤挥发分较高, 这些挥发分在气化炉 内被干镏为甲烷、焦油、酚等物质, 不同用 途的气化型煤对挥发分的要求不同, 用于制 取合成氨、甲醇原料气的型煤, 最好能将挥 发分调低一些。 ( 5)褐煤灰分及灰熔点变化较大。如采用干 态排灰的Lurg i气化炉, 型煤灰熔点应高一 些;如采用液态排渣的BGL Leabharlann 化炉, 其灰熔点 应调整得低一些。
褐煤的粗加工


1、褐煤的分选粗加工方式
由于褐煤的水分较高, 遇水碎裂、泥化等不良特 征, 对褐煤的分选加工, 采用摩擦, 电磁等分离方 式, 效率较差, 且规模较小; 而用湿式分选加工, 褐 煤碎裂、泥化, 煤泥水无法处理( 平庄西露天褐煤 选煤厂是我国唯一的一个湿式分选的选煤厂) , 洗 水不能闭路循环, 煤泥水处理成本高, 环境问题无 法解决, 产品水分居高不下, 冬季冻结, 由于水分 原因热值反而大幅降低。
2．在煤气化领域，中国已开发成功采 用褐煤为原料的恩德粉煤气化技术及 荷兰壳牌粉煤加压气化工艺等，并已 有多套煤气化装置建成投产。 3．用褐煤生产腐殖酸系列产品。

( 2) 中、深度氧化利用中、深度氧化利用是褐 煤利用的发展方向, 通过中、深度氧化可使褐 煤转化为气体燃料和原料。但是不同的褐煤对 二氧化碳的反应性( 即反应活性) 差异性较大, 需对工艺和设备作针对性研究。 3、褐煤的加氢利用褐煤具有氢碳比相对较大, 加氢液化较为适宜的特征。但是必须要对特定 的氢化煤进行具体分析, 如煤的显微组分中惰 性组分的含量。 4、煤的溶剂抽提利用 对于溶剂抽提利用, 一定要有针对性, 比如褐 煤中的褐煤蜡等特征的含量。


3.2 褐煤的预处理

若采用流化床气化炉进行褐煤气化, 需对其进行 洗选、干燥、破碎、筛分后, 选用粒度合格的煤。 褐煤的干燥设备一般采用转筒干燥器, 干燥介质 采用锅炉烟道气、燃料气或驰放气。实践证明, 把水分含量较高的褐煤干燥到水分小于8% 较难 实现。转筒式干燥设备所用的热烟气等传热介质, 应控制在合适的温度和含氧量。褐煤破碎一般采 用环锤式破碎机, 以保证破碎后煤的粒度小于 10mm。褐煤的灰熔点普遍较低, 可以通过配煤, 与灰熔点高的无烟煤等煤种混用。

褐煤燃烧分析褐煤Lignite (coal)；brown coal ；wood coal 褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。

一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。

化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和远运。

前言：随着电力企业改革的不断深化和发展，电力市场竞争加剧以及发电企业竞价上网，降低发电成本、提高企业的核心兑争力和赢利水平的是火电企业的长期目标。

自从2008年开始，我厂开始试烧褐煤，该煤主要特点是高挥发份（30%以上）、高水份（35%以上），煤质热值低（从2900kcal/kg到3900kcal/kg）。

该煤种与正常燃用的神华煤比较来看：挥发份偏高、内水偏高、发热量严重偏低。

要实现对如此庞大褐煤资源的高效利用，必须结合褐煤本身特点提出新的技术路线，同时对全系统进行优化集成提高能量利用效率。

一、我厂锅炉褐煤掺烧的原则：1、基本原则：在保证锅炉安全运行的条件下，采用两种或两种以上煤种按不同的比例送入炉膛进行掺烧，使掺烧煤种加权平均的各项煤质指标，接近锅炉适用煤种的煤质指标，以改善煤种在锅炉中的燃烧特性、结渣特性、可磨性和污染物排放特性，达到锅炉与煤性之间的最佳组合。

2、首要原则：是保证煤种掺烧过程中的燃烧性能，即混煤在锅炉内燃烧的稳定性。

反映煤种燃烧特性主要是着火性能和燃烬性能，煤种的发热量、挥发分和水分是影响燃烧特性最主要的指标。

二、我厂锅炉褐煤掺烧的方式我公司主要采用褐煤掺烧方式是炉内混合式，褐煤掺烧量应按调度预发电曲线和季节运行特点来确定。

配煤方式中B、D煤仓均上挥发分较高、与设计煤种接近的煤种。

其它磨煤机在配煤方式设计如下：1、单独掺烧C或F煤仓。

此方案一般在机组负荷夏天要长期带满负荷时及以上时选择，在确保发电量的情况下尽量掺烧，并且还要其它煤种发热量在5000kcal/kg以上。

2、掺烧C、F两个煤仓。

此种方案在机组负荷较轻时，或不需长期带满负荷时，机组负荷300MW～580MW时选择，但此时只运行五台磨煤机，3、掺烧C、E、F三个煤仓。

昭通盆地褐煤煤岩煤质特征及清洁利用方向李聪聪;宁树正;杜芳鹏;雒铮;谭富荣【摘要】为了实现昭通盆地褐煤的清洁高效利用,在对以往勘查钻孔的煤质化验资料统计分析的基础上,选择重点煤层剖面进行采样测试,对昭通盆地褐煤的煤岩煤质特征进行详细分析,并编制了主要煤质指标的等值线分布图,论述了灰分、挥发分、硫分、氢碳原子比等变化规律.研究发现:M2煤层煤属中—高全水分、低灰分、特高挥发分、低—中硫分、高氢碳原子比、富油、中—高腐植酸褐煤,对比直接液化用煤评价指标,昭通盆地M2褐煤符合直接液化用煤的评价指标,可作为直接液化用煤,提出可将直接液化作为昭通盆地褐煤资源清洁高效利用的方向之一.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】6页(P61-65,80)【关键词】新近系;褐煤;煤岩煤质;清洁利用;昭通盆地【作者】李聪聪;宁树正;杜芳鹏;雒铮;谭富荣【作者单位】中煤航测遥感集团有限公司,陕西省西安市,710199;中国煤炭地质总局,北京市丰台区,100038;中煤航测遥感集团有限公司,陕西省西安市,710199;西北大学大陆动力学国家重点实验室,陕西省西安市,710069;中煤航测遥感集团有限公司,陕西省西安市,710199;中煤航测遥感集团有限公司,陕西省西安市,710199【正文语种】中文【中图分类】TQ533.2;TQ529我国拥有丰富的褐煤资源，据估计褐煤约占我国煤炭总储量的12.7%。

随着优质煤炭资源的不断消耗，资源量丰富的褐煤资源逐渐得到重视，在我国未来能源供应的构成中将占据重要的位置。

褐煤含水量和含氧量高、发热量低，导致褐煤直接利用效率相对较低、经济性差，使得褐煤的开发利用受到限制，长期以来被视作一种劣质煤，但褐煤具有良好的液化活性，是一种适宜煤炭直接液化的煤种。

目前在原有燃烧的基础上，随着生态文明建设对能源发展和煤炭清洁高效利用的新要求，褐煤液化、气化、褐煤制化工产品、提取褐煤蜡与腐植酸等是实现褐煤资源高效利用的主要方向。

褐煤的特性和检测中的注意事项【摘要】目前大型火力发电厂的煤炭以烟煤为主，实验室检测中碰到最多的也是烟煤，鉴于对褐煤认知的欠缺，本文就褐煤的特性和检测中应该特别注意的事项进行深入的探讨。

【关键词】褐煤特性；检测；注意事项引言目前大部分的火力发电厂煤炭的燃烧以烟煤为主，因此实验室检测中检测量最多的也是烟煤，所以对褐煤的认知略有欠缺，碰到褐煤的检测难免会出现“经验主义”而造成检测的偏差甚至方法选择上的错误。

因此从特性入手，由特性分析，至检测方法的选择及检测中注意事项的罗列，可以有效的规避检测偏差、检测错误的产生。

1.成煤过程成煤作用过程分成两个阶段。

第一阶段，植物在浅海或沼泽湖泊中大量繁殖，经微生物的化学作用，低等植物形成腐泥，高等植物形成泥炭。

第二阶段，泥炭和腐泥因地壳运动下沉，长期受高温、高压作用形成煤（煤化阶段）。

煤化过程是一个增碳化过程，即煤化作用不断加深，泥炭逐渐变成褐煤、烟煤和无烟煤。

由此可见，褐煤是煤化程度较浅的煤种。

2.褐煤的特性随着煤的煤化程度不同，煤的元素组成相应地会发生变化。

煤化程度越高，煤种碳含量（Cdaf）就愈高，与之相反，氢含量（Hdaf）则随煤的变质程度的加深而降低，氧含量也随着煤化程度的加深而降低。

因此褐煤含碳量Cdaf相对较低，Hdaf普遍较高，挥发分Vdaf高达37%，含水量较高，部分褐煤的含水量高达45%，因此低位发热量较低，大多为10.45-16.73MJ/kg。

这种煤热稳定性差，风干时易爆裂成碎煤。

由于灰分中常含有较多的碱金属，因此，灰熔融性温度低。

3.褐煤的检测方法及注意事项归纳3.1 全水分的测定在方法的选用以及试样粒度、试样质量、试验时间、检查性试验的时间等等都应注意与烟煤、无烟煤的区别。

避免造成混淆而导致检测结果的偏差。

从以上几点归纳总结后得出：一步法，用通氮干燥，煤炭粒度应小于6mm，试样质量在（10-12）g，试验温度在105-110℃，试验时间为3小时，此外，检查性试验时间为0.5小时，直到前后质量减小不超过0.01g或质量增加（后者以增加前的质量为准）。

技 术创 新
浅谈褐煤加工利用途径
冯 锐
中煤 科 工集 团沈 阳设 计研 究院有 限公 司，辽 宁 沈 阳 １ １ ０ ０ １ ５
摘 要 ：褐 煤 又 名 柴 煤 ， 是 煤 化程 度 最 低 的 矿 产 煤 。 其 化 学 反 应 性 强 ，在 空 气 中容 易风 化 ， 不 易储 存 和 远 运 ， 燃 烧 时 对 空 气污 染严 重 。但 是 由 于优 质煤 炭 资 源 储 量 逐 年 减 少 ， 褐 煤 已成 为我 国主 要 使 用 的动 力煤 种 之 一 。 我 国褐 煤 资 源量 大， 产 量 正 在 逐 年 增 加 ，对 褐 煤 的加 工 利 用应 该 引起 极 大的 关 注 。 关 键 词 ：加 工 ： 分 选 ；脱 水 ；利 用 ；褐 煤 中图分 类号 ：Ｆ ４ ２ ６ ． ７ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ １ — ５ ７ ８ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ １ ６ ６ ． ０ １ 褐煤 水分大 （ １ ５ — ６ ０ ％ ） ，挥发成分 高 （ ＞ ４ ０ ％ ） ， 含 游 离 腐 植 酸 。空 气 中 易风 化 碎 裂 ，燃 点低 （ ２ ７ ０ 。左右 ） 。储 存 超 过 两个月就 易发火 自燃 ，堆放高度不应超过两米 。这使得褐煤 的加工 、利用 以及运输均存在着较大 的困难 。本文针对于褐 煤煤质特征和 多种加 工利 用途径 的对比分析 ，提 出了对褐煤 加工利用可 以借鉴和应该注 意的一些问题，希望 引出同仁们 进行深入地探讨 。
பைடு நூலகம்
１褐煤 的利 用途 径
褐 煤 可 用 于 发 电 燃料 、 化 工 原料 、 催化剂载体 、 吸 附剂 、 净化污 水和 回收金 属等 ，期具 体的利用途径 如下： １ ）褐煤 中提取微量 元素。依据煤 中对微量 元素含量的不 同，可对 达 到工业利用 品位 的微 量元素进行 回收利用 ，例如锡林 郭勒 盟 胜利煤 田中的不同含煤地段 ，对锗元素 的回收利用 。２ ）褐 煤 的 氧 化 利 用 。 根 据 煤 中对 腐 殖 酸 的含 量 的 不 同 （ 尤 其 是 黄 腐酸 的含 量） ， 可通过轻度氧化提取褐煤 中的腐殖酸 。 此外 ， 中、深度氧化利 用是褐煤利用的发展方 向，通过 中、深度氧 化 可使褐煤 转化为气体燃 料和原料 。３ ）褐煤 的加氢利 用 。 褐 煤具有氢碳 比相对较大 ，加氢液化较为适宜 的特征 。同时 必须要对特定的氢化煤进行具体分析 ，如煤 的显微组分 中惰 性组分 的含 量等 。４ ）褐煤 的溶剂抽提利 用 。对于溶剂抽 提 利 用， 一 定要有针对性 ，比如褐煤 中的褐煤蜡等特征 的含 量。 ５ ） 褐 煤 低 温 干 馏 后 利 用 。褐 煤 的低 温 干 馏 是 一 个 值 得 关 注 的利用方 向，褐 煤通 过干 馏后主要产品有煤焦油和褐煤半焦 。 由于 半 焦 产 品水 分 低 ，挥 发 分 低 ， 热值 高 ，燃 点 高 ，用 途 较 为广泛 ；焦 油可进一 步深加工得 到系列煤化 工产品 。６ ）褐

［２】钟蕴英．关梦嫉，崔开仁，王惠中煤化学［Ｍ］江苏徐州：中 国矿业大学出版社，１９９２
［３］王风芹，袁红莉．陈文新微生物降解褐煤的酶学机理［Ｊ］ 生物技术，２００２，（０２）：４５ ４７
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褐煤的用途十分广泛，工业利用的途径主要 有：燃烧、热解、炼焦、液化、气化、提取褐煤蜡及褐 煤微生物的转化与利用。
表６重复试验分析数据
４结束语
河南天宏焦化公司对煤沥青脱杂质预处理 后，再进行热聚合改质，试制的改质沥青喹啉不溶 物为１１％～１２％，甲苯不溶物为３２％～３６％，Ｂ 树脂为２０％～２４％，软化点为１０８～１１２℃，结焦 值为５９．５％～６０％，均符合改质沥青国家标准一 级品 万的要 方求 数，据可以制得符合开封炭素厂超高功率
此次会议的主要内容是：（１ｆ听取有关领导关于“循环经济理论”的报告；（２）讨论审查了《煤炭工业环 境保护“十一五”计划２００６—２０ＬＯ）（征求意见稿）、《煤炭资源开发与生态环境保护研究》（征求意见稿）、 《煤炭开采Ｉ程环境影响评价技术导则》（征求意见稿）；（３）研究２００６年煤炭行业环境保护工作。会上，与 会代表分为三组分别对三个重点课题进行了认真审查，并提出了很多宝贵的意见和建议。
２００５年第６期
沈国娟，等：浅谈褐煤的利用途径
以及甲烷合成。褐煤气化可生产城市煤气、管道
分子物质是主要的降解机制”Ｊ。
煤气、氨、尿素、甲醇和烃类的中间产物等。煤炭
褐煤经微生物降解后，黄腐酸含量有所提高，
气化比直接燃烧具有更大的优越性：燃烧稳定，无
腐植酸化学活性有所增强，可改良土壤，促进农作

褐煤的高效利1褐煤的高效利用褐煤是煤化程度最低的一类煤。

褐煤含水量高(30%～50%)、挥发分高(15%～30%)、发热量低，易风化碎裂、易氧化自燃，不适于远途运输和利用，加之直接燃烧时排出的粉尘量大、环境污染严重、热利用率低，我国迄今对褐煤尚未进行大规模的开发和利用。

有专家认为，应根据褐煤质量性能、产品市场定位，选择相应的褐煤加工技术。

对于低灰分优质褐煤，由于资源较稀有，建议采用中低温干馏工艺制取高品质还原剂，替代冶金焦用作铁合金、电石生产的原料；由热解半焦制取炭质吸附剂，这种活性炭产品以大、中孔为主，不仅对硫的吸附容量大，而且适合处理各种工业污水。

在我国水资源日益紧缺的情况下，开发此类煤基活性炭意义重大；对高灰分、高含硫褐煤，专家建议在采用温和热解技术对褐煤提质的同时，可以生产低温煤焦油。

褐煤低温煤焦油的组成和性质类似于重油，是一种非常有价值的资源，对其进行深加工可以提取附加值较高、市场需求量较大的酚类化学品。

对脱酚后的馏分进行加氢裂化、重整、精制等加工，可以得到比较理想的多种液体燃料，因此可考虑开发燃料―润滑油―化工型综合加工工艺，使褐煤低温煤焦油中的各种资源得到有效利用。

当前，褐煤加工利用在中国已经起步，但褐煤热解制半焦的工业化生产技术尚未成熟，有待进一步发展和完善。

在煤气化领域，中国已开发成功采用褐煤为原料的恩德粉煤气化技术及荷兰壳牌粉煤加压气化工艺等，并已有多套煤气化装置建成投产。

在目前中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3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。

专家认为，开发出褐煤提质生产半焦技术不但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，完全符合我国发展洁净煤技术能源多元化的战略。

摘要煤炭是我国的主要能源，但随着社会的发展，我国对煤炭资源的需求越来越大，我国的优质煤越来越少。

本文就以低质煤（褐煤）为原料采用褐煤固体热载体快速热解法对其进行热解加工工艺设计。

该工艺设计主要包括以下几个方面：(1)工艺条件及参数。

本文设计的褐煤粒径为小于6mm，入炉水分小于5%，温度为85℃，热半焦温度为800℃，原料与半焦的混合比为1:3-1:5，炉内反应温度为520℃。

(2)备煤系统。

备煤系统主要是将原料送至破碎机处理后，经筛分直接送到粉碎机粉碎到所需的粒径。

(3)干燥提升系统。

该系统主要是除去煤中的水分，达到反应的要求。

(4)热解混合系统。

该系统是将原料与高温半焦混合并送入反应器反应的过程。

(5)烟气除尘及循环系统。

由于产生的烟气含可燃气体，所以该系统是将反应产生的烟气进行循环综合利用。

(6)焦炭及焦油的收集处理系统。

该系统是将产品进行净化处理，得到可直接销售的产品。

关键词褐煤，煤热解，工艺，设计摘要ABSTRACTThe coal is our country's primary energy, but along with society's development, our country is more and more big to the coal resources demand, our country's high quality coal are more and more few.This article on (lignite) as raw material uses the lignite solid heat-carrying agent fast thermal decomposition law take the inferior coal to carry on the thermal decomposition processing technological design to it.This technological design mainly includes following several aspects.(1) technological conditions and parameter.This article designs the lignite particle size for is smaller than 6mm, enters the reactor moisture content to be smaller than 5%, the temperature for 85℃, the hot semi-coke temperature for 800℃, raw material and the semi-coke mixture ratio is 1:3-1:5, in reactor reaction temperature for 520℃.(2) prepares the coal system.Prepares the coal system mainly is delivers raw material after breaker processing, directly delivers the particle size after the screening which the grinder crushes needs.(3) dry promotion system.This system mainly is except the coal in moisture content, achieves the response the request.(4) thermal decomposition mix system.This system is and sends in raw material and the high temperature semi-coke mix the process which the reactor responded.(5) haze dust removal and circulatory system.Because produces haze including flammable gas, therefore this system is responded produces the haze carries on the circulation comprehensive utilization.(6) coke and tar collection processing system.This system is carries on the product purification processing, obtains product which may sell directly.Key words Lignite, coal thermal decomposition, craft, design目录摘要 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅠABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ II1 绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.1课题设计背景 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.2课题设计意义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.3课题设计现状 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41.3.1近几十年国外褐煤热解工艺开发的共同点 ------------------------------------------------------------------------ 51.3.2近年来国内褐煤热解提质工艺开发现状及发展趋势 ------------------------------------------------------------ 52 褐煤-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.1我国的煤及褐煤资源----------------------------------------------------------------------------------------------------- 62.1.1褐煤资源 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.2 褐煤的物化性质 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3褐煤的热解及粘结结焦-------------------------------------------------------------------------------------------------- 72.3.1褐煤的热解 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 72.3.2褐煤热解中的宏观变化 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.4煤的热解产物及用途----------------------------------------------------------------------------------------------------- 82.4.1半焦 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 82.4.2煤焦油及煤气 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 93 热解工艺----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.1工艺流程简介 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 10 3.2热固体法简介 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 3.3备煤系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 3.4干燥提升系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 3.5热解混合系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 113.6烟气除尘及循环系统--------------------------------------------------------------------------------------------------- 124 热解产品的收集 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 13 4.1焦炭的回收 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 4.2焦油的回收 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 134.2.1急冷与气液分离系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 144.2.1.1急冷洗气段的物料衡算与热量算-------------------------------------------------------------------------- 14A.循环氨水量的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 16B.煤气露点温度的确定--------------------------------------------------------------------------------------------------- 174.2.2冷凝鼓风系统 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 4.2.3湿法脱硫系统 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 4.2.4硫酸铵系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 184.2.5脱洗苯系统------------------------------------------------------------------- 184.2.6干法脱硫系统----------------------------------------------------------------- 195 废水的处理 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 5.1含酚废水的危害 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 215.2含酚废水的处理 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 216 总结------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 22参考文献 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23致谢 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 241 绪论1 绪论1.1课题设计背景我国是“富煤、贫油、少气”的国家，这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位且长期不会改变。

褐煤干燥提质技术发布日期：2010-4-20 10:08:29常州市威尔伯机械有限公司自主研发的褐煤提质技术与装备在国内领先，具有运行安全、产量大、操作简单、投资少、提质性能好、环保、节能等特点。

现已广泛应用于内蒙古锡林浩特、霍林郭勒等地。

一、褐煤的特性褐煤是一种煤化程度介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤。

是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤，煤化程度最低，呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽,不具粘结性。

其物理、化学性质介于泥炭和烟煤之间。

水分大、挥发分高、密度小,含有腐殖酸,氧含量常达15～30％，在空气中易风化碎裂,发热量低。

按照中国煤炭分类标准还分为两小类：透光率PM大于30～50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年轻褐煤。

中国褐煤多属老年褐煤。

褐煤灰分一般为20％～30％。

东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。

褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％～30％，挥发分高15%～30%、低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg，易风化碎裂、易氧化自燃。

二、褐煤干燥提质的前景褐煤有着清洁、低挥发和低硫的优点，但同时又存在着湿度大、燃点低和二氧化碳排放量大的缺点，是导致全球温室效应的重要因素之一。

但是，在目前全球能源日趋紧张的形势下，褐煤的经济价值及其相关加工生产技术又重新被世界能源界所重视。

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，因此褐煤干燥和提质技术及装备的开发是清洁和有效利用褐煤的关键。

褐煤的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。

褐煤脱水过程除脱去部分水分外,也伴随着一些煤的组成和结构的变化,它主要是由脱水作用和过程引起的。

所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。

一、褐煤的特性1、褐煤褐煤，又名柴煤，煤的一类。

是一种煤化程度介于泥炭与烟煤之间的棕褐色、无光泽的的低级煤。

剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹，是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤，煤化程度最低。

褐煤水分大、挥发分高、密度小，发热量低，含有可溶于碱液内的腐殖酸，氧含量常达15～30％。

褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％～30％，挥发分15%～30%，相对密度1.2～1.45，含碳量60％～77％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ ／kg，易风化碎裂、易氧化自燃。

由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。

2、干燥褐煤吸潮褐煤内部存在许多毛细孔，湿褐煤就像吸足水分的海绵；而干燥（指仅脱除表面水的情况）后的褐煤就像拧干后的海绵。

当干燥（指仅脱除表面水的情况）后的褐煤遇到水时，就会吸潮，与拧干后的海绵吸水的原因一样。

这就是为什么干燥（指仅脱除表面水的情况）后的褐煤在放置过久或运输过程会吸潮的原因。

二、褐煤干燥的意义及必要性目前全国褐煤资源量1903亿吨，占全国煤炭资源量的41.18%。

由于湿基褐煤具有高含水、高挥发分的物质特性，燃点低、易自燃，即不利于运输，又难于储存，直接成型更难。

发电行业既影响锅炉运行，又易造成发电机组运行不稳定；煤化工业因其含水率高，制备的煤气质量差、纯度低、损失浪费大，还影响了产气装置使用寿命及运行时间。

在目前全球能源日趋紧张的形势下，褐煤的经济价值及其相关加工生产技术又重新被世界能源界所重视，因此研究与掌握褐煤干燥和提质核心技术及成套干燥装备的开发与应用是清洁和有效利用褐煤的关键。

三、褐煤干燥的现状及难点目前国内的煤化工业、型煤产业、煤矿业、新能源和电厂等企业使用的干燥设备有：滚筒式干燥机、圆盘式干燥机、立式横流干燥机、振动干燥机、流化床干燥机等等；按热介质使用分类：主要有蒸汽热解式流化床干燥机、蒸汽导热式干燥机、直接烟道气对流传热干燥机等等。

但这些干燥工艺普遍存在处理能力小、干燥效果差、干后褐煤易返潮吸水、干燥过程易燃烧爆炸等问题。

201107051.1褐煤的特点与性质1.1.1褐煤的特点褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的煤种。

它是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。

褐煤大多数无光泽，真密度在1.10~1.40g/cm3之间，水分高达30%~60%，热值底（原煤2700Kcal/kg左右），燃点低，不粘结，易风化变质，含原生腐植酸，含氧高，化学反应性强，热稳定性差。

具有低硫、低磷、高挥发分、高灰熔点的“两高两低”显著特点，是火力发电厂、沸腾炉理想的燃料。

1.1.2褐煤的结构从煤化过程来看，褐煤是一种相对年轻的煤种，介于植物和烟煤，无烟煤之间的一种物质。

煤样用傅里叶红外光谱、X-射线光电子能谱、电子顺磁共振、碳谱核磁共振和气体等温吸附法进行分析鉴定，发现褐煤内部存在许多毛细孔，并含有较多的脂肪烃类物质和含氧官能团，以及少量的芳香烃类物质。

1.1.3褐煤中水分的存在形式含水分高是褐煤的重要特征之一，其水分主要由3部分组成：①植物经成煤过程和成煤作用后残留、保存下来的水分，主要存在于褐煤毛细孔中，称为内在水(结合水)，这部分水分基本反映其煤化程度，煤化程度愈浅，水分含量愈高。

②煤开采、堆放和运输过程中，由外部环境吸收或向环境释放部分水分后保留在煤表面的游离状态的水，通常称为外在水（非结合水）；③褐煤中矿物质所含有的结晶水。

一般来说，脱除褐煤的外在水分比较容易，但要脱除褐煤内在水分和矿物质结晶水则困难得多。

褐煤内在水分的脱除性取决于其孔结构的发育程度和状态。

1.1.4干燥褐煤的吸潮由于褐煤内部存在许多毛细孔，使褐煤内部的气孔率和比表面积较高，且褐煤含有原生腐植酸，表面具有亲水性，导致褐煤通过表面吸附、毛细管凝聚和界面扩散三种作用吸潮。

湿褐煤就像吸足水分的海绵；而干燥后（仅指脱除表面水的情况）的褐煤就像拧干后的海绵。

当干燥后的褐煤遇到水或湿空气时，就会吸潮。

1.1.5褐煤的自燃褐煤反应性强，孔隙率较高，氧含量较高，一般为15%-30%，是一种化学活性较强的煤种。

浅析我国褐煤应用与发展梁靖莉【摘要】This paper introduces the resource status and the main application approaches of lignite in china and makes prospect of utilization direction of lignite in the future.%本文介绍了我国褐煤资源现状及主要应用途径。

并对褐煤未来利用方向作了展望。

【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P36-37)【关键词】褐煤;资源;应用途径;展望【作者】梁靖莉【作者单位】晋煤金石化工投资集团有限公司，石家庄050032【正文语种】中文【中图分类】TQ536褐煤是泥炭物理化学作用后的产物，是煤化程度最低的煤种，它有结构疏松、易分化、水分高、发热量低、不宜输送的特点。

故褐煤有效利用一直不被看好。

但近年来随着国家政策的推进与支持，褐煤利用已成为新的示范内容。

褐煤利用不仅可以充分利用我国现有褐煤资源，而且还可以优化我国能源结构。

因此褐煤综合利用已被广泛重视。

我国褐煤资源丰富，且有分布集中、埋藏浅、易于开采等特征。

我国现已探明的褐煤保有储量达1303亿吨，占全国煤炭总储量的13%。

集中分布在内蒙古东部、云南及东北三省。

其中分布在内蒙古东部的褐煤占全国褐煤总量的70%以上。

云南省西南地区褐煤储量仅占全国的1/5，主要分布在云南境内的昭通，主要以劣质褐煤为主，已探明地质储量在80亿吨以上。

2.1 动力发电燃料褐煤水分高，不易于远距离运输，因此将褐煤转化为电力产品是目前蒙东地区褐煤的主要利用途径。

例如神华集团、大唐集团和香港协鑫等国内外大的电力公司在蒙东地区均建有以褐煤或褐煤煤矸石为燃料的电厂。

褐煤水分、灰分高，发热量低，大量利用褐煤不仅污染环境，而且褐煤中类石油成分全部作为普通燃料被烧掉，造成资源浪费。