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我国褐煤利用现状及经济性分析_申静


【摘要】 阐述了我国褐煤资源的分布情况及其提质深加工的必要性,并简单介绍了国内外的褐煤提质技术,并对
国内某建成褐煤提质项目的工艺流程和经济效益情况进行了详细的分析,指出了采用新型干馏工艺技术处理褐煤
制取半焦和焦油,该新型工艺具有较高的工业推广价值。
【关键词】 褐煤 ; 提质 ; 热解提质 ; 成型提质 ; 非蒸发提质 ; 干馏炉
4 国内某褐煤提质项目建设情况
国内某褐煤提质项目建设地点位于内蒙古锡林 郭勒盟白音华煤田境内,其所产褐煤属于高水分、低 硫 、高 挥 发 性 煤 种 。该 项 目 建 设 规 模 为 处 理 褐 煤 1 000 万 t / a,装置年运行时间为 8 000 h,使用目前 国内技术 成 熟 的“新 型 褐 煤 低 温 干 馏 工 艺 ”。 该 项 目 共 有2 0 台 新 型 提 质 干 馏 炉 ,单 炉 处 理 能 力 为 1 500 t / d,两台炉共用一套煤气后处理及焦油回收 系统。其主要产品为: 半焦 400 万 t、焦油 50 万 t。 4. 1 新型褐煤低温干馏工艺阐述
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。在缺油、少气、富 煤( 褐煤) 的地区,以高挥发分低阶褐煤为原料,采 用先进低温干馏技术制取半焦用于发电不但热值提 高发电效率提高,而 且 减 少 了 10% 的 二 氧 化 碳 排 放。回收的煤焦油( 石油替代品) 加氢裂解制取柴 油和汽油,又可缓解我国原油 55% 的进口依赖度, 具有较强 的 竞 争 力、较 好 的 经 济 效 益 及 战 略 意 义。 节能减排降耗、油价高涨和煤炭、石油供应的不稳定 性已把褐煤转化推向了一个“战略转折点”。
3 国内外褐煤提质技术概况
世界各国使用褐煤已有悠久的历史,德国作为 褐煤资源大国和工业强国,是最早进行褐煤的工业 化加工利用的国家; 20 世纪 70 年代后,澳大利亚、 美国等褐煤生产大国的褐煤提质技术研发也非常活 跃; 日本作为能源缺乏的国家对廉价褐煤的利用也 非常重视。
近年来,随着国内煤炭价格大幅上涨,价格相对 低廉的褐煤资源又重新引起能源化工行业的重视, 一批新建煤化工项目纷纷改用褐煤作为原料,开发 出了多种褐煤提质加工技术。国内外褐煤提质加工 技术归纳起来大体可分为非蒸发脱水提质技术、成 型提质技术、热解提质技术三大类。
5 结语
褐煤提质项目利润来源主要为焦油,比单纯的 褐煤物理干燥有较强的市场竞争优势。同时该项目 属于资源节约型项目,不仅充分利用了内蒙东部白 音化富裕的褐煤资源优势,同时极大程度地实现了 褐煤资源的清洁利用和附加值增加。
但是褐煤提质项目的经济性受国内外煤炭价
格、焦油价格、技术水平、生产成本等方面的影响较 大,同时国内近年来新上马的褐煤提质项目也较多, 建设褐煤提质项目要避免盲目跟风,企业应根据自 身情况合理选择。
目前,我国 粮 食 产 量 已 实 现“九 连 增 ”,单 产 也 呈阶段性、台阶型增长,但增施单位肥料的粮食增加 量已大大 减 少。 对 此,“土 壤 养 分 供 应 强 度 与 配 比 施肥理论方 法 研 究 ”项 目 主 持 人、山 西 省 农 科 院 研 究员褚清河表示,目前施用化肥暴露出的弊端,并不 是化肥本身造成的,而是缺乏正确的理论指导、施用 不科学的结果。
褐煤热解( 干馏) 提质是指在隔绝空气( 或在惰 性气体) 条件下将褐煤加热,使其发生一系列物理 和化学变化,使煤中水分蒸发、氧含量减少、热值提 高,最终得到焦油、煤气和半焦产品的提质方法。热 解产生的煤气可直接作为生活燃料用气或化工用合 成气; 半焦具有低灰、低硫、固定碳高的特点,可用于 合成气、电石等行业生产,也是生产活性炭等化工产 品的原料。
2 褐煤提质深加工必要性
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,其水分、灰分高,硫较低,含碳量低, 氧含 量 高,氢 含 量 变 化 大,挥 发 分 一 般 在 45% ~ 55% 。由于褐煤水分高、热值低、易风化和自燃,单 位能量运输成本高,不利于长距离输送和储存。
褐煤直接燃烧热效率较低,且温室气体排放量
0. 35 0. 75 0. 18
其它
1. 15

折旧费
造 费修理费用Fra bibliotek其他16. 07 2. 60 0. 80
扣除副产品 焦油 99% 2 393 - 0. 05 - 119. 65
财务费用
15. 86
管理费用 制 造 不含税完全成本 成 不含税售价 本
吨利润
年利润( 税前)
10. 80 272. 71 358. 97 86. 26 3. 450 4 × 108
收稿日期: 2012 - 12 - 21 作者简介: 申 静( 1986 - ) ,女,助理工程师,从事企业技术管理工作,电话: 15035426996。
2012 年 12 月 第 29 卷 第 11、12 期( 下)
河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTRY
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3. 1 非蒸发脱水提质技术 以高温、高压蒸汽( 或高温热油) 干燥技术为代
表 1 半焦单耗和成本一览表
原料
项目
规格 单价 /元·t -1 单耗 金额 /元·t -1
原材料 褐煤
12. 6 kJ 120 2. 50 t / t 300. 00




0. 65 40 kW·h 26. 00 3. 50 2. 00 t 7. 00
工资
10. 80

福利费
工 薪
养老保险
酬 医疗保险
依据 2012 年上半年褐煤平均价格计算,每吨半 焦不含税成本约为 272. 71 元 / t,如按 2012 年上半 年半焦含税平均价格 420. 00 元 / t 计算,则吨半焦利 润为 86. 26 元,利润总额 34 504. 00 万元 / a( 税前) 。 半焦单耗和成本情况见表 1。
计算依据: ①总投资 9. 00 亿元,折旧按 14 年折 旧,银行利息 7. 05% ,来源全部为银行贷款。②新 增定员为 600 人,工资及附加水平为 7. 20 万元 / a· 人。③煤选用白音华褐煤,价格在 120 元 / t( 不含税 到厂价) 。④煤炭价格近几年一直上涨,2012 年上 半年半焦平均价格在 420 元 / t 左右。
【中图分类号】 TQ53
【文献标识码】 A
【文章编号】 1003 - 3467( 2012) 22 /24 - 0006 - 03
1 我国褐煤资源分布情况
自 2005 年以来,我国能源消费中煤炭比例一直 在 65% 左右,“十二五”时期我国经济预计将持续保 持 9% 左右增长,煤炭在能源中的消费比例仍将保 持在 65% 左右; 而国内烟煤和无烟煤由于长时间开 采,储量在逐年减少; 褐煤的综合利用及发展成为我 国今后能源研究的重要方向。
干燥段出口烟气进入冷却段对半焦进行冷却, 干燥后的煤继续下行进入干馏段,在该段煤被继续 加热升温到 560 ℃ 左右,热源由 2 个燃烧器提供,燃 烧用煤气来自干馏段产生的煤气。在干馏段褐煤大 部分挥发分被转换为煤气和焦油气从出口排出,经 除尘后进入煤气冷却净化系统进行冷却净化回收焦 油和煤气。
荒煤气经水冷、间冷、电捕焦油器、煤气温度从 300 ℃ 降低到 30 ℃ 左右,荒煤气中大部分重质焦油 和轻质焦油分别在间冷中冷凝析出和被电捕焦捕 捉,净化后的煤气返回干馏段和干燥段燃烧提供热 量。褐煤经干馏段低温提质后变为半焦,半焦随后 进入冷却段,使用干燥段的冷烟气进行冷却,半焦温 度降到 70 ℃ 左右,由推焦机推入埋刮板机内,使用 传送带输送至储焦仓。
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河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTRY
2012 年 12 月 第 29 卷 第 11、12 期( 下)
我国褐煤利用现状及经济性分析
申 静1 ,陈芃娜1 ,李 明2 ,关卫龙2
( 1. 山西阳煤丰喜肥业( 集团) 有限责任公司,山西 运城 044000; 2. 运城市安运安全技术评价有限公司,山西 运城 044000)
通过大量田间实验,褚清河发现,农作物的产量 不仅与施肥量有关,更重要的是受施肥比例的制约, 不同的土壤养分类型存在相应的最佳施肥配比。同 时,对于同 一 品 种 存 在 最 大 施 肥 量,超 过 这 个 最 大 量,再多施肥,不但不能增产,反而有害。只有耐肥
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我国施肥理论研究取得突破
近日,由山西省农科院、南京农业大学等开展的 “土壤养分 供 应 强 度 与 配 比 施 肥 理 论 方 法 研 究 ”成 果顺利通过专家评审。这一研究突破了国际上“增 施化肥不再 具 有 增 产 效 果 ”的 认 识 误 区,可 用 于 指 导改进化肥施用技术,有望继续提高粮食产量。
成型提质技术是指褐煤在成型过程中,经过高 压或挤压等物理作用,使其凝胶结构和孔隙系统受 到不可逆的破坏,因而在本质上改变了煤种的物理 结构,使其煤化度得到提高。国内比较成熟的成型 提质技术是神华集团的 HPU - 06 工艺技术。该技 术是将含水量大的原煤经过快速加热脱水、干燥、在 无黏结剂条件下压制成型,2009 年 10 月,神华宝日 希勒褐煤提质项目已完成试车。 3. 3 热解提质技术
每生产吨半焦可产生 450 Nm3 左右煤气,能基 本满足干馏段的热量需求。在生产开车阶段和煤质 发生变化自产煤气量不足时,可由启动炉所产煤气 进行临时补充。 4. 2 经济效益分析
褐煤提质项目的经济性受国内外煤炭价格、焦 油价格、技术水平、生产成本等方面的影响较大,建 设褐煤提质项目要避免盲目跟风,企业应根据自身 情况合理选择,下面就褐煤提质项目经济性进行分 析。
生产工艺流程如下: 褐煤通过筛分、破碎系统, 褐煤达到低温提质干馏炉要求的粒径,经传送系统 至煤斗内存储。煤斗内设有布气和集气装置,利用 从冷却段来的热烟气对煤斗内原煤进行初步预热, 使煤的温度提高到一定温度。原煤从煤斗进入干燥 段,该段设有 4 个燃烧器,燃烧所需煤气来自干馏段 产生的煤气,在该段煤中约 95% 的水分被脱除,同 时煤的温度被提高到 150 ℃ 左右。
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