淺談褐煤的加工應(yīng)用技術(shù)

朱耀民（唐山中潤(rùn)煤化工有限公司，河北唐山063611）

淺談褐煤的加工應(yīng)用技術(shù)

朱耀民（唐山中潤(rùn)煤化工有限公司，河北唐山063611）

我國(guó)褐煤儲(chǔ)量豐富，傳統(tǒng)的褐煤使用僅作為于當(dāng)?shù)氐陌l(fā)電和民用燃料，因此，研究和開發(fā)褐煤的高效合理利用途徑是解決當(dāng)前能源危機(jī)，發(fā)展高效清潔能源的首要任務(wù)。

褐煤；加工；應(yīng)用；提質(zhì)；液化；氣化

我國(guó)褐煤儲(chǔ)量豐富，資源優(yōu)勢(shì)較為明顯，已探明約近1300億噸。主要分布于內(nèi)蒙古東部，云南，廣東，廣西等地區(qū)，并且我國(guó)的褐煤埋藏深度比較淺，有點(diǎn)地方只有十幾或是幾十米，及其適合露天開采，因此，如何合理利用褐煤資源，提高褐煤的使用效率，發(fā)展褐煤的先進(jìn)的加工利用技術(shù)對(duì)解決我國(guó)的能源危機(jī)有重要的推進(jìn)作用。

1　褐煤的特點(diǎn)

褐煤的煤質(zhì)特征取決于其形成年代。我國(guó)的褐煤煤種相對(duì)年輕，變質(zhì)程度較低。因此其碳含量相對(duì)較低，揮發(fā)分高；且含水量較高，熱值低，應(yīng)用較為有限，但同時(shí)，豐富的腐植酸和褐煤蠟為其在化工行業(yè)的使用提供了優(yōu)勢(shì)。

2　褐煤的加工工藝

我國(guó)褐煤資源豐富，褐煤的主要用途是發(fā)電和燃燒，但是總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)褐煤的加工途徑還是相對(duì)比較多的。下面我們就簡(jiǎn)要介紹我國(guó)褐煤的主要加工利用方法。

2.1從褐煤中制取腐植酸

褐煤中含有豐富的腐植酸，在褐煤中添加合適比例的硝酸進(jìn)行預(yù)處理，利用堿性提取劑將其提取出來(lái)，可以得到較高產(chǎn)率的腐植酸。腐植酸有多種用途，對(duì)現(xiàn)在提倡的無(wú)公害農(nóng)業(yè)，綠色食品等行業(yè)有重要的用途，如現(xiàn)在制成的腐植酸肥料，對(duì)于促進(jìn)作物生長(zhǎng)，改善土壤等有重要的作用。

2.2制取水煤漿

水煤漿的原料主要是變質(zhì)程度較高的煙煤，而褐煤因其較高含量的內(nèi)在水分，傳統(tǒng)意義上不適宜水煤漿的制取，然而通過(guò)干燥方式進(jìn)行脫水后，其水分及化學(xué)性質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定，且仍具有反應(yīng)性良好，易燃和燃燒完全等特點(diǎn)。

2.3褐煤的液化

煤的液化一般采用加氫或是將其氣化為合成氣（CO、H2等）來(lái)實(shí)現(xiàn)，褐煤屬于煤化程度最低的煤種，但褐煤組分中碳?xì)浔容^低，且分子結(jié)構(gòu)中多為有機(jī)官能團(tuán)，雜質(zhì)較少，故為其進(jìn)行液化工藝的研究及推廣提供了優(yōu)勢(shì)。

2.4褐煤的氣化

褐煤的氣化，國(guó)內(nèi)企業(yè)使用魯奇爐已完成了生產(chǎn)實(shí)踐，尤其是現(xiàn)在流化床氣化爐的使用，對(duì)于褐煤這種反應(yīng)活性較強(qiáng)，水分較大的煤質(zhì)，有更好的適應(yīng)性。我國(guó)大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限公司就是采用褐煤為原料，在加壓，摻氧氣的條件下送入殼牌公司的流化床氣化爐內(nèi)進(jìn)行脫除、裂解、燃燒和轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成以CO、H2為主的合成氣。

2.5褐煤的提質(zhì)

褐煤的提質(zhì)是褐煤經(jīng)過(guò)脫水和熱分解后，形成具有煙煤性質(zhì)的煤質(zhì)。此過(guò)程中，褐煤的結(jié)構(gòu)組成發(fā)生變化，褐煤經(jīng)過(guò)提質(zhì)后，水分大量蒸發(fā)，最終含水量低于20%，熱值提升至4500大卡，溫室氣體排放量減少，可取代部分煤炭作為動(dòng)力燃料使用。另外，褐煤干燥提質(zhì)后，褐煤品質(zhì)提高、利用途徑拓寬，干燥后的褐煤除用作燃料外，還可發(fā)展褐煤煤化工，從中獲取半焦、煤焦油等，提高褐煤產(chǎn)業(yè)收益。下面簡(jiǎn)單介紹一下幾種褐煤提質(zhì)技術(shù)

（1）非蒸發(fā)脫水提質(zhì)技術(shù)

此技術(shù)是將褐煤與高溫高壓蒸汽（或高溫?zé)嵊停┲苯咏佑|，使褐煤水分脫出，通過(guò)此方法使褐煤收縮變得更加致密，疏水性增強(qiáng)。該方法熱效率及其安全性都比較高。

（2）成型提質(zhì)技術(shù)

成型提質(zhì)技術(shù)是一種新型的提質(zhì)技術(shù)，褐煤在高的成型壓力下，使其原有的凝膠結(jié)構(gòu)及孔隙系統(tǒng)受到了破壞，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)的破壞之下，水分脫除，煤化度得到提高。神華集團(tuán)的HPU～06工藝是國(guó)內(nèi)比較成熟的成型提質(zhì)技術(shù)，此技術(shù)是在不借助粘結(jié)劑的作用下，將含水量大的煤經(jīng)過(guò)快速加熱脫水、干燥后迅速壓制成型。

（3）熱解提質(zhì)技術(shù)

褐煤熱解（干餾）提質(zhì)是指在隔絕空氣條件下將褐煤進(jìn)行加熱，使其發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化，使煤中水分蒸發(fā)，氧含量減少，熱值提高，最終得到焦油、熱解煤氣和半焦產(chǎn)品的加工方法。

3　結(jié)語(yǔ)

文中介紹的褐煤的加工利用途徑在目前的應(yīng)用都或多或少的受到一定的限制，但不可否認(rèn)的近年來(lái)褐煤的產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，并且與其他煤化程度相對(duì)較高的煤種相比較而言，褐煤的成本低廉，其加工與應(yīng)用正在逐步被人們所重視，國(guó)家和政府對(duì)褐煤的利用也相當(dāng)?shù)闹匾?。因此，積極地研究褐煤的加工利用方法，尋找更為合理高效的加工途徑仍是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，對(duì)國(guó)內(nèi)能源的可持續(xù)發(fā)展也有重要意義。

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