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1、煤炭及相关产业,刘磊,煤炭资源介绍,煤炭综合利用,学习目的：,1.初步了解子长煤的特点及利用方向2.熟悉煤炭产业的各种技术及产物的应用方向（煤炭干馏、煤焦化、新型煤化工、IGCC多联产技术）3.熟悉煤炭伴生物的利用,一、中国煤炭资源及其分布特征煤种分布情况：我国无烟煤的储量约占全国储量的10%以上，主要分布在山西的晋城、阳泉；河南永城；宁夏的石碳井等煤田。中变质程度的烟煤（气煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤）占全国保有储量的26.25%，主要用于炼焦，但肥煤、焦煤和瘦煤等主要炼焦煤种少，仅占保有储量的13.73%,优质炼焦用煤更少。炼焦煤中，以气煤和1/3焦煤的储量最多，几乎占全国炼焦
2、煤资源的一半；肥煤资源最少，只占全国炼焦煤储量的1/8左右；焦煤储量相对稍多，约占全国炼焦煤的20%以上；瘦煤和贫瘦煤约占全国炼焦煤的15%以上。,气肥煤（QF）气肥煤是一种挥发分和胶质层厚度都很高、强粘结性的炼焦煤，胶质层厚度虽高，但较稀薄（粘稠度小）；单独炼焦时能产生大量的煤气和液体化学产品，最适合于高温干馏制造城市煤气，也可用于配煤炼焦，以增加化学产品的回收率。,气煤（QM）气煤是一种变质程度较低、挥发分较高的炼焦煤，其结焦性较强，加热时能产生较高的煤气和较多的焦油；胶质层的热稳定性较差，但也能单独结焦，但焦炭的抗碎强度和耐磨强度多低于其它炼焦煤；一般在配煤炼焦时多配入气煤后可增加煤气和
3、化学产品的产率，也可单独高温干馏来制造城市煤气。,煤的基本特性和主要用途,二、中国煤炭产品使用情况据统计,我国约有80%以上的商品煤直接或间接作为燃料使用;10%以上作为炼焦用煤;化肥、建材和其它工业用煤以及出口煤总计不到10%。在燃料用煤中，以发电用煤所占的比例最大，占全国煤炭消耗量的20%左右。,子长化工产业定位,子长煤种属于气煤、气肥煤，可利用方向包括焦化、低温热解、气化和发电等。但子长县发展煤炭资源深加工产业受到延安、榆林及山西等周边地区的竞争，特别是与榆林地区的长焰煤和弱粘结性煤相比，子长煤由于其粘结性较高，煤种稀缺，价格较高，在同等条件下，用子长煤发展煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制天然
4、气、煤间接液化、煤制烯烃、煤制合成氨、煤发电和煤干馏热解等项目，成本明显高于周边地区，没有竞争优势。因此，发展以焦化为基础的化工产业是最理想的路线。,子长煤炭资源特点,子长煤矿资源,子长将原有38个煤矿整合为现在的18煤矿（含市属禾草沟煤矿）。整合后，新矿井的生产能力提高到15300万吨/年，总生产能力达930万吨/年（其中禾草沟煤矿300万吨/年张家岔120万吨/年中庄煤矿180万吨/年甄家沟煤矿120万吨/年）。,园区项目,铁路专用线,煤炭资源利用,煤炭洗选技术,煤炭洗选是煤炭深加工中的重要内容。煤炭的洗选加工从源头上将原煤分选为精煤、中煤、矸石，提高了商品煤质量。洗煤的主要作用包括：,（
5、1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放（2）提高煤炭利用效率，节约能源 （3）优化产品结构，提高产品竞争能力（4）减少运力浪费，降低运输成本,煤炭洗选是利用煤和杂质（矸石）的物理、化学性质的差异，通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术,洗煤厂,子长县长城煤焦有限责任公司洗煤厂子长永明煤矿洗煤厂子长石家沟洗煤厂子长富民煤业有限责任公司洗煤厂子长永兴洗煤厂子长县双顺煤化有限责任公司子长南家咀洗煤厂子长县鑫源煤业股份公司子长县煤焦有限责任洗煤厂子长县诚达经销郝家川洗煤厂子长富源洗煤厂子长县金惠煤化洗煤厂子长县鑫海煤炭公司洗煤厂延安市禾草沟
6、红卫井口洗煤厂延安市禾草沟二矿洗煤厂,煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺,指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种：9001100为高温干馏，即焦化；700900为中温干馏；500600为低温干馏,新型煤化工是指以煤为主要原料、以生产石化产品和能源产品为主导方向、以现代科技和新型工艺技术为支撑的产业，具有技术集成度高、资源利用合理、生产成本较低、工艺系统和产品结构可优化调整等基本特征，,把煤气化和燃气蒸汽联合循环
7、系统有机集成的一种洁净煤发电技术。在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气，经净化处理的合成煤气燃烧后驱动燃气轮机发电，最后利用燃气轮机高温排气在余热锅炉中产生的蒸汽驱动汽轮机,煤炭综合利用,定义：煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺,煤焦化,流程图,新型煤化工,定义 新型煤化工是指以煤为主要原料、以生产石化产品和能源产品为主导方向、以现代科技和新型工艺技术为支撑的产业，具有技术集成度高、资源利用合理、生产成本较低、工艺系统和产品结构可优化调整等基本特征。,新型煤化工,新型煤化工,替代
8、石油的煤基新能源和石化产品,甲醇/二甲醚,煤制油（MTL）,煤制天然气（SNG）/二甲醚,煤制烯烃（MTO/MTP）,煤基乙二醇（CTEG）/二甲醚,主要用于替代液化石油气和柴油，作为民用燃气和城市公共交通运输工具，燃料甲醇主要是与汽油掺混使用。,作为清洁燃料主要替代柴油（低硫高十六烷值），联产部分石脑油、芳烃、LPG、石蜡，可作为石化深加工原料。,开辟国家鼓励的清洁燃料天然气来源新路径，替代常规天然气使用，缓解国内天然气资源短缺矛盾。,替代石油基低碳烯烃，发展煤基石化产品（乙烯和丙烯等深加工产品），缓解国家石油和烯烃资源短缺的矛盾。,替代石油基乙二醇，发展煤基乙二醇产品，缓解烯烃供应矛盾，满
9、足市场需求。,新型煤化工特点,新型煤化工主要特点包括：1.以清洁能源为主要产品 2.煤炭能源化工一体化 3.有效利用煤炭资源4.高新技术及优化集成5.建设大型企业和产业基地6.经济效益最大化 7.环境友好,IGCC多联产技术,定义：把煤气化和燃气蒸汽联合循环系统有机集成的一种洁净煤发电技术。在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气，经净化处理的合成煤气燃烧后驱动燃气轮机发电，最后利用燃气轮机高温排气在余热锅炉中产生的蒸汽驱动汽轮机,IGCC多联产技术,基于IGCC多联产方案，其下游主要产品方向包括：电力；电/热/冷联产；城市煤气；合成气生产合成的化工产品，如甲醇及其下游产品、醋酸、合成氨等；液
10、体燃料，如合成油、轻油等；气体产品，包括纯的CO2、H2、CO等；灰渣综合利用产品；CO2深加工利用产品，如可降解塑料、干冰等；基于CDM机制的CO2捕集、封存及利用，如三次驱油、藻类生长等；氢燃料电池；其它。,流程图,煤炭伴生资源,煤矸石,煤矸石发电是综合利用煤矸石的重要途径。,煤矸石的主要化工用途就是通过各种不同的方法提取煤矸石中的某一种元素或生产硅铝材料。对于含铝量较高的煤矸石，其开发的化工产品主要有结晶氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝、4沸石等等,煤矸石中约含有15%20%的有机质，并含有丰富的植物生长所必须的B、Zn、Cu、Co、Mn、Mo等微量元素。某些煤矸石中的N、P、K及微量元素的含
11、量是普通土壤的数倍，经过加工可以生产有机肥和微生物肥料。,利用煤矸石可生产的建筑材料及其制品主要有：煤矸石砖、煤矸石砌块、煤矸石通用水泥、煤矸石特殊水泥、轻集料、马赛克及釉面砖等等,在煤炭的生产和加工利用过程中，会有大量的非煤资源产生（俗称石头）,煤矸石,子长县水资源总体属水资源欠缺地区，特别是在能源化工产业快速发展的情况下，水资源成为制约县域经济发展的瓶颈，长远发展均需要从外部调水进行解决。矿井水也是一种水资源，大量矿井水的流失，不仅造成水资源的极大浪费，而且还污染了矿区周围农田及地表水系。对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且对于缓解子长地区供水不足、改善区域生态环境、最大限度地满足生产和生活用水需求具有重要意义,矿井水,粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。它是燃烧煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛成悬浮状态燃烧，产生混杂有大量不燃物的高温烟气，经集尘装置捕集就得到了粉煤灰。粉煤灰有相当大的危害,粉煤灰,粉煤灰利用示意图,总结,我们几天学习了子长煤的特点及利用方向和煤炭相关的（煤的洗选技术、煤炭干馏、煤焦化、新型煤化工、IGCC多联产技术）各种技术及产物的应用方向最后学习了炭伴生物的利用,Thank You,请各位领导、同事批评指正,