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半焦廢水

發布時間:2022-07-08 07:11:18

Ⅰ 若要使我國煤炭行業變得更環保,需要解決哪些技術問題

需要解決的技術問題:

根據《煤炭清潔高效利用技術創新》
一、戰略方向
1.煤炭分級分質轉化。
2.重要能源化工產品生產。
3.煤化工與重要能源系統耦合集成。
4.煤化工廢水安全高效處理。
5.先進煤電技術。
三、創新行動
1.先進煤氣化技術。
2.先進低階煤熱解技術。
3.中低溫煤焦油深加工技術。
4.半焦綜合利用技術。
5.超清潔油品和特種油品技術。
6.煤制清潔燃氣關鍵技術。
7.新一代煤制化學品技術。
8.煤油共煉技術。
9.煤化工耦合集成技術。
10.高有機、高鹽煤化工廢水近零排放技術。
11.700℃等級鎳基合金耐熱材料生產和關鍵高溫部件製造技術,以及主機和關鍵輔機製造技術。
12.新型煤基發電技術。
13.多污染物(SO2、NOx、Hg等)一體化脫除技術。
14.煤電技術探索。
參考資料:www.gepresearch.com/100/view-362330-1.html

Ⅱ 國內外油頁岩開發利用前景及對策

張家強王德傑

(中國地質調查局發展研究中心,北京,100037)

一、油頁岩特徵

油頁岩(oil shale)是一種富含有機質、具有微細層理、可以燃燒的細粒沉積岩。油頁岩中有機質的絕大部分是不溶於普通有機溶劑的成油物質,俗稱「油母」。因此,油頁岩又稱「油母頁岩」。

油頁岩是一種能源礦產,屬於低熱值固態化石燃料。一般地,國際上常以每噸能產出0.25桶(即0.034噸)以上頁岩油的油頁岩稱為「油頁岩礦」,或者將產油率高於4%的油頁岩稱為礦。過去,我國將含油率在5%以上的油頁岩定為富礦,並計算儲量;含油率在5%以下的油頁岩定為貧礦,不計算儲量;也有將油頁岩產油率低於6%者定為貧礦,高於10%者定為富礦。

(一)油頁岩地質特徵

油頁岩外觀呈淺灰至深褐色,多呈褐色;具微細層理;相對密度為1.4~2.7噸/立方米。

油頁岩主要成分是有機質、礦物質和水分。油頁岩中油母含量約10%~50%。油母是由復雜的高分子有機化合物組成,富含脂肪烴結構,而較少芳烴結構。有機化合物主要由碳、氫及少量的氧、氮、硫元素組成;其氫碳原子比(H:C)為1.25~1.75,要高於煤炭的有機物質H:C比。油母含量高,氫碳原子比大,則油頁岩產油率高。油頁岩中礦物質有石英、高嶺土、粘土、雲母、碳酸鹽岩以及硫鐵礦等,但主要是粘土礦物。油頁岩中礦物質常與有機質均勻細密地混合,而且礦物質含量通常高於有機質。當油頁岩含有大量粘土礦物時,往往形成明顯的片理。水分含量與礦物質顆粒間的微孔結構有關,油頁岩中含有4%~25%不等的水分。

用於商業開採的油頁岩其有機質:礦物質之比約為0.75:5~1.5:5,低於煤炭中的有機質:礦物質比值。煤炭中該比值常大於4.75:5。

(二)油頁岩成因類型

根據沉積環境,油頁岩可分成陸相、湖相和海相3種基本成因類型。陸相油頁岩中的有機質是由富含脂質的有機物組成,主要有樹脂、孢子、蠟質表皮和那些常見於成煤濕地或沼澤的陸源植物根莖的軟組織,它們埋藏後經過煤化作用,形成油頁岩中的有機質,因此,這種油頁岩也是一種含有較高礦物質的腐泥煤。湖相油頁岩中的有機質母質主要是指生活於淡水、鹹水和鹽湖的低等浮游生物藻類,藻類埋藏後經腐化和煤化作用後形成油頁岩中的有機質。海相油頁岩中的有機質母質主要是海藻、未知單細胞微生物和海生鞭毛蟲。油頁岩的沉積環境范圍很廣,因此,油頁岩具有多種有機質和礦物質。

二、油頁岩用途

油頁岩不但可提煉出各種燃料油類,而且還可煉制出各種合成燃料氣體及化工原料,副產品還可用於制磚、水泥等建築材料。歸納起來,油頁岩有3種主要用途。

1.干餾製取頁岩油及相關產品

若將油頁岩打碎並加熱至500℃左右,就可以得到頁岩油。我國常稱頁岩油為人造石油。一般來說,1噸油頁岩可提煉出38~378升(相當於0.3~3.2桶)頁岩油。頁岩油加氫裂解精製後,可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品。

2.作為燃料用來發電、取暖和運輸

首先是用來發電。利用油頁岩發電的形式有兩種,一是直接把油頁岩用作鍋爐燃料,產生蒸汽發電;另一種是把油頁岩低溫干餾,產生氣體燃料,然後輸送到內燃機燃燒發電。目前普遍採用前一種形式。其次,可以利用油頁岩燃燒供暖。在2001~2002年度,愛沙尼亞利用油頁岩發電和向居民、工業供暖所創造的效益分別占國家稅收的76%和14%,對其國民經濟具有重要意義。再次,可以利用油頁岩燃燒帶動發動機,用於長途運輸。

3.生產建築材料、水泥和化肥

作為副產品,油頁岩干餾和燃燒後的頁岩灰主要用於生產水泥、磚等建築材料。在德國,每年有30萬噸油頁岩用於水泥的生產。在我國,油頁岩干餾和燃燒後的半焦灰渣用來製造砌塊、磚、水泥、陶粒等建材產品。

此外,油頁岩還可以直接用於有機肥料的生產。如我國陝西銅川市匯源實業開發總公司就擬投資1000萬元,利用印台地區現有的油頁岩資源,在原有5萬噸磷肥生產線的基礎上進行技術改造,建設年產5萬噸油頁岩有機復合肥的生產線。

不同國家對油頁岩的用途不同。在愛沙尼亞,油頁岩主要用來發電和提煉頁岩油;在巴西,油頁岩主要用作運輸燃料;在德國,油頁岩主要用於製造水泥和建築材料;在中國和澳大利亞,油頁岩主要用於提煉頁岩油和用作燃料;在俄羅斯和以色列,油頁岩主要用於發電。

三、全球油頁岩分布及開發利用現狀

(一)全球油頁岩分布

不完全統計表明,全球油頁岩蘊藏資源量巨大,估計有10萬億噸,比煤資源量7萬億噸還多40%。表1統計了世界各國主要油頁岩礦床所蘊藏的頁岩油資源量。從中可以看出,全球油頁岩產於寒武系至第三系,主要分布於美國、扎伊爾、巴西、義大利、摩洛哥、約旦、澳大利亞、中國和加拿大等9個國家。目前,只有美國、澳洲、瑞典、愛沙尼亞、約旦、法國、德國、巴西和俄羅斯等國的部分油頁岩礦床做了詳細勘探和評價工作。其他很多礦床的資源潛力有待進一步探明。如果考慮到有些國家的數據沒有收集全,有些礦床的資源量沒有做充分的調查和評價,那麼全世界油頁岩蘊藏的頁岩油資源總量大體有2.6萬億桶或3662億噸。也有估計為4110億噸或4225億噸。無論如何,全球油頁岩含油量約比傳統石油資源量2710億噸(IEA,2002年《世界能源展望》)多50%以上。

表1世界油頁岩中的頁岩油資源(Matthews 1983)

續表

註:表中中國的數據是探明儲量,探明和預測儲量有205800百萬桶。

需要指出的是,全球油頁岩可采資源量中頁岩油總量可能要比估計小得多。有人估計只有282億噸。這是因為,實際可以獲得的資源量要受一些因素影響。例如,一些礦床埋藏太深以至於不能經濟開采;地面上的土地利用也在很大程度上限制了有些油頁岩礦床的開發,尤其是那些工業化程度高的城市。

(二)全球油頁岩開發利用現狀

油頁岩的開發利用可以追溯到17世紀。到19世紀時,油頁岩的年產規模達百萬噸,已經可以從油頁岩中生產一些諸如煤油、燈油、石蠟、燃料油、潤滑油、油脂、石腦油、照明氣和化學肥料、硫酸氨等產品。到20世紀早期,由於汽車、卡車的出現,油頁岩作為運輸燃料被大量開采。直到1966年,由於原油的大量開采利用,油頁岩作為主要礦物能源才退出歷史舞台。但是,現在油頁岩的利用更加廣泛,愛沙尼亞、巴西、中國、以色列、澳大利亞、德國等國對油頁岩的利用已經擴展到發電、取暖、提煉頁岩油、製造水泥、生產化學葯品、合成建築材料以及研製土壤增肥劑等各個方面。

油頁岩產量高的國家主要有愛沙尼亞、俄羅斯、巴西、中國和德國。有數據表明,世界油頁岩的產量經歷了兩個高峰期(見圖1)。第二個高峰期是在1980年,產量達到4540萬噸的歷史高峰。此後產量基本上一路下滑,到2000年,產量只有1600萬噸。

目前,全球油頁岩主要用於發電和供暖。據統計,2000年全球開採的油頁岩中有69%用於發電和供暖,25%用於提煉高收益的頁岩油及相關產品,6%用於生產水泥以及其他用途。

愛沙尼亞是世界油頁岩開發利用程度最高的國家。2002年,愛沙尼亞油頁岩的產量達1230萬噸,約佔世界產量的75%。2000年,全球頁岩油年產量約50萬噸,愛沙尼亞就生產了23.8萬噸,約佔世界產量的47%。愛沙尼亞有4個裝機容量為2967MW的油頁岩發電廠,它們也是世界上裝機容量最大的油頁岩發電廠。

圖11888~2000年愛沙尼亞、俄羅斯、巴西、中國和德國的油頁岩產量(百萬噸)

利用油頁岩生產頁岩油的國家還有巴西、中國和澳大利亞。巴西1999年生產了19.5萬噸頁岩油;中國2001年生產了8萬噸頁岩油;澳大利亞2001年生產了2.8萬噸頁岩油,2002年上升到6萬噸。

利用油頁岩發電的國家還有中國、以色列和德國。中國的油頁岩發電廠裝機總容量為24百萬瓦;以色列的油頁岩發電廠規模為12.5MW;德國的油頁岩發電廠規模為9.9MW。

隨著開發利用技術的進步和環保意識的增強,全球趨向於充分利用油頁岩資源。目前,油頁岩的利用已經更趨復合化、多元化。例如,在德國一個名叫DRZ的工廠中,油頁岩既用來發電作為工廠的動力,又用作煉渣磚的燃料和原材料,生產水泥、土壤或岩石的穩固劑、填充劑和密封材料。多餘的電能還可以賣給公眾電網。

四、我國油頁岩分布及開發利用現狀

(一)我國油頁岩分布

我國油頁岩資源較豐富,石炭系—第三系都有產出,但主要產於第三系。我國油頁岩資源未進行全面調查,還沒有能反映資源全貌的較為准確的數據,各種數據差別懸殊。從表2的數據看,地質部1980年公布的截至1979年底含油率大於5%的表內油頁岩儲量311.7億噸是可信的,撫順石油研究所的預測油頁岩儲量4520億噸的依據較充分,兩項合計為4831.7億噸,居世界第4位。

表2中國油頁岩資源預測總表

我國油頁岩礦的含油率一般大於5%,多在6%左右。若按含油率6%折算,我國頁岩油的遠景地質儲量達289.9億噸。已探明的儲量折算成頁岩油,至少有18.7億噸。若按撫順石油一廠、二廠的經驗數據,每33~35噸油頁岩生產1噸頁岩油折算,探明的油頁岩儲量311.7億噸,可生產9.17億噸油;預測儲量4520億噸,可生產132.9億噸油,兩項合計為142億噸。我國油頁岩的分布比較廣泛,但分布不均勻,主要分布於內蒙古、山東、山西、吉林、黑龍江、陝西、遼寧、廣東、新疆等9省。由於勘探程度較低,目前僅在14個省(區)計算了探明儲量,其中吉林、遼寧和廣東的儲量較多,合計約佔全國探明儲量的90%以上。有21個省(區)做了儲量預測,內蒙古、山東、山西、吉林和黑龍江等省的預測儲量大(見表3)。

表3我國部分省油頁岩資源量單位:億噸

1.吉林省

吉林省油頁岩資源量豐富,相當於100億噸石油,分布於二疊系—第三系。其中第三系、白堊系油頁岩遠景資源量就達209.05億噸。

吉林省油頁岩總地質儲量有499億噸。已列入儲量表的有7處礦床,總保有儲量174.5億噸,佔全國油頁岩儲量的55%,居第一位。油頁岩產地比較集中,主要分布在農安、樺甸、羅子溝3個地區。

農安油頁岩資源十分豐富。從農安至登婁庫7000餘平方公里范圍的普查獲知,5個礦床的保有儲量就有168.9億噸,佔全省儲量的97%,佔全國探明儲量的一半以上,具有較大的資源優勢。樺甸市油頁岩保有儲量30.6億噸。汪清縣羅子溝油頁岩儲量范圍為60平方公里,遠景儲量4.5億噸;已經探明儲量面積為19平方公里,儲量1.5億噸,平均含油品位大於或等於8%。

2.廣東省

廣東省的油頁岩資源也相當豐富,總地質儲量約132億噸。探明儲量75.7億噸,位居全國第二。油頁岩主要集中在茂名,探明儲量51億噸。

3.遼寧省

遼寧省油頁岩分布較廣,主要分布於撫順、錦州、阜新、葫蘆島、秦皇島等市,總地質儲量有109億噸。探明儲量有37億噸。錦州凌源市五家子礦區按含油率4%以上或4%~25%計算,油頁岩儲量為1098萬噸。

4.山西省

山西省有工業價值的油頁岩,主要形成於石炭紀和二疊紀,分布於蒲縣東河至洪洞三交河、保德縣腰庄一帶的古生代煤系地層中。山西省油頁岩推測儲量有430億噸,探明儲量有1.47億噸。蒲縣東河礦區D級油頁岩儲量為270.1萬噸,含油率6%~8%;底部伴有0.4~0.6米固體石油的腐泥煤,含油率為18%~24%。洪洞縣三交河礦區油頁岩和含油煤的儲量共有8462萬噸,含油率在6%左右。此外,大同、渾源等地,也探明有腐煤泥的儲藏。

5.陝西省

陝西省油頁岩分布較廣,銅川市宜君縣、咸陽市永壽縣、延河流域都有分布。其中以銅川居多,位居全省首位。

(二)我國油頁岩開發利用現狀

我國油頁岩綜合開發利用時間比較早,主要有吉林省、遼寧省和廣東省。早在20世紀50年代初,我國就在廣東茂名建造了油頁岩制油廠,我國石油主要以人造頁岩油為主。由於石油短缺,當時還出現了「是發展人造油還是發展石油」的爭論,後來「發展石油」,發現了大慶油田,「人造油」才漸漸退出主要地位。

廣東省茂名市石油公司油頁岩礦業公司經歷了半個世紀後,目前已經具備750立方米/年的採掘能力,有著豐富的干餾技術,並在油頁岩綜合利用方面取得可喜成果。例如,利用頁岩灰渣制磚和生產水泥;從排棄沙土中回收生產優質高嶺土,形成了年產高嶺土精粉3萬噸能力;利用頁岩灰渣做陶粒、陶織、塑膠製品摻和料、填充料。1996年,廣東省進行了油頁岩開發利用科技攻關,對油頁岩發電燃燒技術進行了應用研究,對茂名地區的油頁岩開發利用做了總體規劃。2001年,廣東省開始重視茂名地區油頁岩開發與環境保護,由環保局資助了項目《油頁岩廢渣場退化生態系統的生態恢復研究》。

吉林省油頁岩開發利用始於1958年,在國家支持下,由延邊州石油公司籌建了汪清縣羅子溝煉油廠,總投資約300萬元,生產頁岩油40噸,由於當時設備落後及其他原因,於1960年停產。1993年,遼寧省葫蘆島龍騰投資咨詢有限公司計劃投資8億元人民幣,在羅子溝建設油頁岩綜合開發利用工程。該項工程分三期建設完成,時間跨度為2004~2007年,工程完成後可形成年產300萬噸礦石、20萬噸頁岩油、5000公斤稀貴金屬的生產規模,並建成一個5000千瓦/時余熱發電廠、油頁岩綜合開發利用研究所、水泥廠、磚廠和稀貴金屬提煉廠等相關工程。

1993~1996年,在國家、省和地方政府的共同努力下,吉林省樺甸市建立了油頁岩示範電廠。1999年實現了年發電量9500萬千瓦/時,供熱面積達到53萬平方米。目前又在籌建二期工程,總體目標是:生產能力達到年耗油頁岩36萬噸,年發電量18000千瓦/時,年供電14400千瓦/時,年供熱310萬吉焦,年產建材30萬立方米。到2005年,總裝機達到4.3萬千瓦,年發電2.75億千瓦/時,年供熱310萬吉焦,總供熱面積達到150萬平方米,灰渣磚達到30萬立方米(據吉林政府網)。

此外,樺甸熱電廠也在積極招商引資,籌劃項目總經費達42169萬美元的工程。工程預計建設年產250萬噸油頁岩的礦區;利用采出的油頁岩建設年產20萬噸原油的煉油廠;利用煉油殘渣建設10萬千瓦的半焦發電廠;利用電廠半焦灰渣建設砌塊、水泥、陶粒等建材產品項目。

遼寧省油頁岩綜合開發利用也較早。目前,撫順是我國以油頁岩為原料的大型石油加工基地之一。2003年,遼寧省科技基金資助了《油頁岩高效合理利用研究》項目,目的是針對油頁岩制油新方法、頁岩油性質與深加工、油頁岩與廢舊高分子材料共煉等進行研究。

五、全球油頁岩開發利用前景

(一)目前油頁岩開發利用的局限性

全球油頁岩資源豐富,用途廣,開發利用時間也較早,但並不被大多數國家所重視。這主要有兩個方面的原因。

1.生產頁岩油和油頁岩發電成本高

油頁岩的最大使用潛力是提煉頁岩油。在傳統石油供給不足時,頁岩油可望成為石油的替代品;或者是在那些缺少石油資源或石油資源量不足的國家,為了降低對外依存度,可以用頁岩油替代石油,滿足本國建設的需要。然而,就目前技術看,油頁岩提煉頁岩油的成本要比生產或購買石油和其他燃料產品要高。愛沙尼亞2000年的經驗顯示,只有當原油的進口價高於25美元/桶、重油的進口價高於95美元/噸時,生產頁岩油才有經濟意義,頁岩油才有可能替代傳統的石油,滿足世界對化石能源的需求。

油頁岩的第二大使用潛力是發電。愛沙尼亞2000年的經驗顯示,只有當煤的進口價高於40美元/噸、天然氣的進口價高於3.5美元/兆英國熱單位(MBTU)時,用油頁岩發電才是經濟的。

2.對環境的污染較大

油頁岩的開采方式分地下開采和露天開采兩種。無論是地下采礦還是露天采礦,都需要把地下水位降低到含油頁岩層的層位以下,這樣做會危害到礦山附近的耕地和森林。根據粗略估算,為了得到1立方米油頁岩,一般需要抽出25立方米的地下水。抽出的地下水在沉澱水中的固體顆粒後才能排到河裡。系統監測顯示,采礦水在很大程度上增加了地面、地下水和湖泊中硫酸鹽的含量。在巴西,地下水水位和質量就長期被油頁岩采礦所擾亂。

用油頁岩發電,除了採用燃燒較充分的沸騰爐外(德國、以色列掌握這種技術),還有一些採用研磨後燃燒的傳統方式。研磨燃燒具有利用率低、高污染和高健康危害等不利特點,排除的氣體中還有細的、可吸入的揚塵。這些揚塵中含有有毒物質,它們不僅危及電廠附近的環境,而且也影響到遠離電廠的地區。另外,頁岩油生產過程中放出的熱、廢水和半焦炭物質也可能引起環境問題。

總而言之,在目前技術條件下,對油頁岩的利用存在很大的阻力。在未來若干年內,頁岩油還不能代替原油、煤炭在化石燃料市場上的地位。

(二)全球油頁岩開發利用前景

雖然目前油頁岩的開發利用還有局限性,但是,倘若今後技術能跟上環境的要求,能滿足經濟條件,那麼油頁岩開發利用前景將是十分光明。澳大利亞、愛沙尼亞對油頁岩開發利用前景十分看好,都制定出了宏偉計劃。德國、以色列對充分利用油頁岩資源和保護環境非常重視,開展了大量有關油頁岩綜合利用的研究,並掌握了先進技術。

在2002年11月愛沙尼亞首都塔林召開的《全球油頁岩的利用與展望》會議上,來自13個國家的230位專家討論認為,自1980年油頁岩的產量開始減少以後,油頁岩的開發利用前景在目前看來一片大好。當傳統油資源變得緊缺時,當污染小和效率更高的技術得到廣泛應用後,短期(2006年)、中期(2020年)及2020年以後,油頁岩的產量會逐漸增大。

1.2006年

在愛沙尼亞,由於社會對電的需求量有所增大,政府決定啟動「重建油頁岩地區計劃」。在2006年,愛沙尼亞發電廠和煉油廠將分別需要994萬噸和644萬噸的油頁岩,其他方面的用途可能持平,穩定在74萬噸左右。因此,愛沙尼亞的油頁岩產量將從1230萬噸增加到1700萬噸。在澳大利亞,2002年頁岩油的產量快速上升至6萬噸,耗油頁岩79萬噸;預計在2006年,這兩個數字將分別為55.6萬噸和700萬噸。受兩國產量增長影響,世界油頁岩的產量將由2000年的1600萬噸增加到2006年的2300萬噸。

2.2020年

各國政府出台的政策和相關條例是影響油頁岩競爭力的關鍵因素。在愛沙尼亞,規劃新建一座400萬噸規模的油頁岩工廠。倘若愛沙尼亞發電能採用沸騰爐技術,這些項目將能夠實施。屆時,油頁岩產量將達到2100萬噸以上。在澳大利亞,先進的ATP流程(Alberta Taciuk Processor)將成功商業化,可以使頁岩油的產量由2006年的55.6萬噸增加到2010~2013年的717萬噸/年,屆時需要年開采約1.14億噸油頁岩。因此,估計到2020年,世界油頁岩的消費量會有1.3億噸。

3.2020年以後

國際能源機構在「2002年世界能源展望」中預言,2020年以後,非傳統來源的石油供應量會有很大的增加,約佔世界石油需求總量的8%。這部分增量很可能由部分頁岩油來滿足。

六、建議

我國石油供需缺口逐年加大,石油供不應求的矛盾將長期存在。幸運的是,我國還有豐富的油頁岩資源。建議我國及早做好准備,迎接世界油頁岩大開發的到來。通過油頁岩大開發,接替部分常規油氣,緩解我國能源壓力。根據我國具體情況,提出以下建議。

1.開展全國新一輪油頁岩資源調查和評價

自1962年撫順石油研究所完成《中國油母頁岩資源調查報告》以來,我國已多年沒有對全國油頁岩資源進行調查評價。現有的評價資料都比較陳舊,而且零星,計算標准也不統一。至今,我國油頁岩資源家底不清,這將嚴重製約我國油頁岩資源的開發和宏觀管理。2003年啟動的第三輪全國油氣資源評價中,包括了油頁岩評價。但是,這次評價並不投入調查工作,評價結果很難有說服力。因此,建議結合全國油氣普查工作,開展我國新一輪油頁岩資源調查和評價。

2.為東北危機礦山資源接替服務

油頁岩礦多與煤礦共生。我國東北地區的多數煤礦及其附近存在豐富的油頁岩資源。由於幾十年甚至上百年的開采,東北地區的一些重要煤礦,如遼寧撫順煤礦和阜新煤礦已經成為危機礦山和礦城;黑龍江的鶴崗、雙鴨山、雞西、七台河都存在「四礦」問題,其中鶴崗煤礦已經成為可供性危機礦山。建議加強東北危機礦山和准危機礦山及其外圍油頁岩資源勘查,促進油頁岩資源開發利用,為東北危機礦山資源接替和轉型服務。

3.在能源短缺的邊緣地區開展油頁岩資源勘查

在能源短缺的邊緣地區,例如西藏地區,在開展油氣勘查的同時,應兼顧油頁岩資源勘查和開發。西藏地區多年來能源嚴重缺乏,已經成為阻礙社會發展的重要因素之一。西藏地區常規油氣資源取得戰略突破尚需10年甚至20年,在此期間能源短缺矛盾仍將存在。西藏地區有豐富的油頁岩資源,在雙湖東南比洛錯一帶、老雙湖(熱覺查卡)北邊一帶有10米厚的油頁岩,丁青盆地、倫坡拉盆地有第三系油頁岩。加強西藏地區油頁岩資源勘查和開發,利用油頁岩發電和生產頁岩油,對緩解西藏能源壓力和促進西藏經濟、社會發展具有重要意義。

4.國家支持和護持油頁岩開發利用技術研究

油頁岩開發利用能否走向大規模生產,關鍵取決於降低成本技術和環保技術。目前,我國油頁岩開發利用技術研究多是由公司、地方政府支持,研究周期和規模不大。建議國家加大油頁岩綜合利用技術研究的支持和扶持力度,使技術不斷更新。例如,研發新的燃燒爐,讓油頁岩的燃燒更充分、更環保;研發更先進的頁岩油提煉系統,讓油頁岩得到更全面、更充分的利用;研究如何做到在得到優質主產品的同時,得到附加值更大的副產品。支持和鼓勵我國科學家積極參與國際合作與交流,盡快掌握先進的油頁岩開發利用技術。

5.做好油頁岩開發後環境修復工作

嚴格執行國家有關礦山開采污染及環境修復費收取制度,力爭在礦山開采過程中和關閉時,破壞的生態環境能夠及時修復。建立相應的監督管理體系,做到在促生產的同時,保護好環境。

6.制定油頁岩勘探、開發國家標准及規范

我國各省油頁岩資源勘查缺乏規范,資源評價的標准和計算方法不統一;油頁岩開發的經濟指標、環保指標和管理有待規范。建議參考國外經驗,組織制定出油頁岩勘探、開發國家標准及規范。

作者簡介

[1]張家強,中國地質調查局發展研究中心,研究員。

[2]王德傑,中國地質調查局發展研究中心,實習研究員。

Ⅲ 請大家能給我講解一下,焦化廠工藝流程

焦化廠工藝流程
焦化廠的生產工藝
焦化廠有9個生產車間,分別為備煤車間、一號煉焦車間、二號煉焦車間、運焦車間、一回收車間、二回收車間、熱力車間、維修車間和精製車間。焦化廠主要生產車間:備煤車間、煉焦車間、煤氣凈化車間及其公輔設施等,各車間主要生產設施如下表所示:
序號
系統名稱
主要生產設施
1
備煤車間
煤倉、配煤室、粉碎機室、皮帶機運輸系統、煤制樣室
2
煉焦車間
煤塔、焦爐、裝煤設施、推焦設施、攔焦設施、熄焦塔、篩運焦工段(包括焦台、篩焦樓)
3
煤氣凈化車間
冷鼓工段(包括風機房、初冷器、電捕焦油器等設施);脫氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解爐等設施);粗苯工段(包括終冷器、洗苯塔、脫苯塔等設施)
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公輔設施
水處理站、供配電系統、給排水系統、綜合水泵房、備煤除塵系統、篩運焦除塵系統、化驗室等設施、製冷站等
3、煉焦的重要意義
由高溫煉焦得到的焦炭可供高爐冶煉、鑄造、氣化和化工等工業部門作為燃料和原料;煉焦過程中得到的干餾煤氣經回收、精製可得到各種芳香烴和雜環混合物,供合成纖維、醫葯、染料、塗料和國防等工業做原料;經凈化後的焦爐煤氣既是高熱值燃料,也是合成氨、合成燃料和一系列有機合成工業的原料。因此,高溫煉焦不僅是煤綜合利用的重要途徑,也是冶金工業的重要組成成分。
政策性風險煤炭是我國最重要的能源之一在國民經濟運行中處於舉足輕重的地位焦化行業屬於國家重點扶持的行業。為建立大型鋼鐵循環結構,在鋼鐵的重要生產基地和煉焦煤生產基地建設並經營現代化大型焦化廠符合我國產業政策和經濟結構調整方向也是焦化工業發展的一個前景。
五、原料煤的准備
備煤車間的生產任務是給煉焦車間提供數量充足、質量合乎要求的配合煤。其工藝流程為:原料煤→受煤坑→煤場→斗槽→配煤盤→粉碎機→煤塔。
1、煤的接收與儲存
原料煤一般以汽車火車的方式從各地運輸過來,邯鋼焦化廠的原料煤主要來自邢台的康莊、官莊,峰峰和山西等地。當汽車、火車到達後,與受煤坑定位後,用螺旋卸煤機把煤卸到料倉里,當送料小車開啟料倉開口後,用皮帶把煤料運到規定位置。注意:每個料倉一次只能盛放同一種類別的煤。
為了保證焦爐的連續生產和穩定焦爐煤的質量,應根據煤質的類別用堆取料機把運來的煤卸放在煤場的各規定位置。邯鋼焦化廠的備煤車間用的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤四種,按規定分別堆放在煤場的五個區。
2、煤原料的特性及配煤原則
①氣煤 氣煤的煤化程度比長焰煤高,煤的分子結構中側鏈多且長,含氧量高。在熱解過程中,不僅側鏈從縮合芳環上斷裂,而且側鏈本身又在氧鍵處斷裂,所以生成了較多的膠質體,但黏度小,流動性大,其熱穩定性差,容易分解。在生成半焦時,分解出大量的揮發性氣體,能夠固化的部分較少。當半焦轉化成焦炭時,收縮性大,產生了很多裂紋,大部分為縱裂紋,所以焦炭細長易碎。
在配煤中,氣煤含量多,將使焦炭塊度降低,強度低。但配以適當的氣煤,可以增加焦炭的收縮性,便於推焦,又保護了爐體,同時可以得到較多的化學產品。由於中國氣煤儲存量大,為了合理的利用煉焦煤的資源,在煉焦時應盡量多配氣煤。
②肥煤 肥煤的煤化程度比氣煤高,屬於中等變質程度的煤。從分子結構看,肥煤所含的側鏈較多,但含氧量少,隔絕空氣加熱時能產生大量的相對分子質量較大的液態產物,因此,肥煤產生的膠質體數量最多,其最大膠質體厚度可達25mm以上,並具有良好的流動性,且熱穩定性也好。肥煤膠質體生成溫度為320℃,固化溫度為460℃,處於膠質體狀態的溫度間隔為140℃。如果升溫速度為3℃/min,膠質體的存在時間可達50min,因此決定了肥煤黏結性最強,是中國煉焦煤的基礎煤種之一。由於揮發性高,半焦的熱分解和熱縮聚都比較劇烈,最終收縮量很大,所以生成焦炭的類問較多,又深又寬,且多以橫裂紋出現,故易碎成小塊,耐磨性差,高揮發性的肥煤煉出的焦炭的耐磨強度更差一些。肥煤單獨煉焦時,由於膠質體數量多,又有一定的黏結性,膨脹性較大,導致推焦困難。
在配煤中,加入肥煤後,可起到提高黏結性的作用,所以肥煤是煉焦配煤中的重要組分,並為多配入黏結性較差的煤提供了條件。
③焦煤 焦煤的變質程度比肥煤稍高,揮發性比肥煤低,分子結構中大分子側鏈比肥煤少,含氧量較低。熱分解時產生的液態產物比肥煤少,但熱穩定性更高,膠質體數量多,黏性大,固化溫度較高,半焦收縮量和收縮速度均較小,所以煉焦出的焦炭不僅耐磨強度高、焦塊大、裂紋少,而且抗碎強度也好。就結焦性而言,焦煤是最好的能煉制出高質量焦炭的煤。
配煤時,焦煤的配入量可在較寬的范圍內波動,且能獲得強度較高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的強度。
④瘦煤 瘦煤的煤化程度較高,是低揮發性的中等變質程度的黏結性煤,加熱時生成的膠質體少,黏度大。單獨煉焦時,能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦炭,但焦炭的熔融性很差,焦炭的耐磨性也差。在配煤時配入瘦煤可以提高焦炭的塊度,作為煉焦配煤效果較好。
為了保證焦炭的質量,利於生產操作,配煤應遵循以下原則:
①配合煤的性質與本廠的煤料預處理工藝以及煉焦條件相適應,保證煉出的焦炭質量符合規定的技術質量指標,滿足用戶的需求。
②焦爐生產中,注意不要產生過大的膨脹壓力,在結焦末期要有足夠的收縮度,避免推焦困難和損壞爐體。
③充分利用本地區的資源,做到運輸合理,盡量縮短煤源的平均距離,便於車輛的調配,降低生產成本。
④在盡可能的情況下,適當多配一些高揮發性的煤,以增加化學產品的產率。
⑤在保證煤炭質量的前提下,應多配氣煤等弱黏結性煤,盡量少用優質焦煤,努力做到合理利用中國的煤炭資源。
3、配煤過程
當需要哪種煤時,用堆取料機通過皮帶把煤輸送到斗槽里,斗槽里的煤再次通過皮帶送向配煤盤按要求進行配煤。邯鋼焦化廠配煤比一般為:氣煤28%,焦煤45%,肥煤18%,瘦煤9%。在進行配煤時,邯鋼焦化廠採用的是利用核子秤進行衰減,通過信號的轉換傳到電腦上進行控制的。信號控制流程為:Cs-137→煤料→(衰減)電離室→(惰性氣體)電流→放大器、變送單元→稱重頻率信號、變速信號→電腦系統。
4、煤的粉碎
邯鋼焦化廠備煤車間的原料煤的精細度為70%~80%,含義為<3mm的煤料占總重量的百分數。在進入粉碎機之前,一部分達到原料煤細度的煤直接由皮帶運往煤塔,另一部分未達標的由配煤工段運來的配合煤則先經除鐵裝置將煤料中的鐵件吸凈後進入粉碎機,再由皮帶運往煤塔。在邯鋼焦化廠的配煤車間用的是可逆錘式粉碎機,在粉碎機旁還設有除塵裝置。
5、備煤車間設備簡介
螺旋卸煤機:旋轉機構、提升機構、走行機構、機架。
堆取料機:取料機構、回轉機構、變幅機構、懸臂皮帶機、尾車、走行機構。
斗槽;南斗槽供1#-4#焦爐 有8個倉庫 每個倉庫500噸;北斗槽供5#-6#焦爐,有8個倉庫 每個倉庫500噸。
配煤盤:圓盤、刮料機、加減套筒、減速機、電機。
粉碎機:轉子、錘頭。
六、煉焦
所謂高溫煉焦,就是煤在隔絕空氣加熱到950-1050℃,經過乾燥、熱解、熔融、黏結、固化、收縮等過程最終得到焦炭。
1、煉焦生產工藝流程
由備煤車間送來的配合煤裝入煤塔,裝煤車按作業計劃從煤塔取煤,經計量後裝入炭化室內。煤料在炭化室內經過一個結焦周期的高溫干餾製成焦炭並產生荒煤氣。
炭化室內的焦炭成熟後,用推焦車推出,經攔焦車導入熄焦車內,並由電機車牽引熄焦車到熄焦塔內進行噴水熄焦。熄焦後的焦炭卸至涼焦台上,冷卻一定時間後送往篩焦工段,經篩分按級別貯存待運。
煤在炭化室干餾過程中產生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間,經過上升管、橋管進入集氣管。約700℃左右的荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至90℃左右。荒煤氣中的焦油等同時被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經過吸煤氣管送入煤氣凈化車間。
焦爐加熱用的焦爐煤氣,由外部管道架空引入。焦爐煤氣經預熱後送到焦爐地下室,通過下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進入的空氣匯合燃燒。燃燒後的廢氣經過立火道頂部跨越孔進入下降氣流的立火道,再經蓄熱室,又格子賺把廢氣的部分顯熱回收後,經過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。
2、焦爐結構分析
焦爐結構的變化與發展主要是為了更好的解決焦餅高向與長向的加熱均勻性,節能降耗、降低投資成本,提高經濟效益。為了保證焦炭、煤氣的質量和產量,不僅需要有合適的配煤比,而且要有良好的外部條件,而合理的焦爐結構就是用來保證外部條件的手段。為此,需從焦爐結構的各個部位加以分析。邯鋼焦化廠採用的是JN43-58-Ⅱ型焦爐和JN43-80型焦爐。
現代焦爐爐體最上部是爐頂,爐頂之下為相間配置的燃燒室和炭化室,爐體下部有蓄熱室和連接蓄熱室和燃燒室的斜道區,每個蓄熱室下部的小煙道通過交換開閉器與煙道連接。煙道設在焦爐基礎內或基礎兩側,煙道末端通向煙囪。因此焦爐由三室兩區組成,即炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區、爐頂區和基礎部分。因為JN43-80型焦爐是在JN43-58-Ⅱ型焦爐的基礎上,通過多年的生產實踐,進一步完善改進而來的,所以下面以JN43-58-Ⅱ型焦爐為例將焦爐的以上部分做下分析。
1)炭化室
炭化室是接受煤料並對裝爐煤料隔絕空氣進行干餾焦碳的爐室,一般由硅質耐火材料砌築而成。炭化室位於兩側燃燒室之間,頂部由3-4個加煤孔,並有1-2個導出干餾煤氣的上升管,它的兩端為內襯耐火材料的鑄鐵爐門。JN43-58-Ⅱ型焦爐的炭化室尺寸分為兩種寬度,即平均寬為407mm和450mm兩種形式,炭化室全高為4300mm,全長為14080mm,有效長為13350mm,炭化室的有效面積為21.7m3加熱水平高度為800mm。
2)燃燒室
燃燒室位於炭化室兩側,是煤氣燃燒的地方,煤氣與空氣在其中混合燃燒,產生的熱量傳給爐牆,間接加熱炭化室中煤料,對其進行高溫干餾。燃燒室一般用硅磚砌築。JN43-58-Ⅱ型焦爐燃燒室寬度為736mm和693mm(包括爐牆),爐牆為厚度為100mm的帶舌槽的硅磚砌築。燃燒室屬於雙聯火道帶廢氣循環式結構,它有28個立火道組成,相鄰火道的中心距為480mm,立火道隔牆厚度為130 mm。其中成對的隔牆上部有跨越孔,下部取消了邊火道的循環孔,防止了短路。立火道底部的兩個斜道區出口設置在燃燒室中心線的兩側,在JN43-58-Ⅱ型焦爐基礎上加大邊斜道口的斷面積,保證了兩端爐頭的供氣量。
3)蓄熱室
蓄熱室作用就是利用蓄積廢氣的熱量來預熱燃燒所需的空氣和貧煤氣。JN43-58-Ⅱ型焦爐每個炭化室底部有兩個蓄熱室,一個為煤氣蓄熱室,另一個為空氣蓄熱室。它們同時和其側上放的兩個燃燒室相連。燃燒室正下方為主牆,主牆內有垂直磚煤氣道,焦爐煤氣由地下室煤氣與主管經此道送入立火道底部與空氣混合燃燒。由於主牆兩側氣流導向,中間又有磚煤氣道,壓差大容易串漏。故磚煤氣道系用內徑為50mm的管磚,管磚外用帶舌槽的異型磚交錯砌成厚為270mm的主牆。蓄熱室洞寬為321.5mm,內放17層九孔薄壁式格子磚。為使蓄熱室長向氣流均勻分布,採用擴散式箅子磚,配置不同孔徑的擴散或收縮孔型,蓄熱室隔牆均用硅磚砌築,且其內表面襯有黏土磚。
4)斜道區
連接蓄熱室和燃燒室的通道為斜道區,它位於蓄熱室頂部和燃燒室底部之間,用於導入空氣和煤氣,並將其分配到每個立火道中,同時排除廢氣。燃燒室的每個立火道與其相應的斜道相連,當用焦爐煤氣加熱時,由兩個斜道送入空氣和導出廢氣,而焦爐煤氣由垂直磚煤氣道進入。當用貧煤氣加熱時,一個斜道送入煤氣,另一個斜道送入空氣,換向後兩個斜道均導出廢氣。斜道口布置調節磚,在確定斜道斷面尺寸時,一般應使斜道口阻力占上升氣流斜道總阻力的2/3-3/4;為了保持爐頭溫度,應使爐頭斜道出口斷面比中部大50%-60%;斜道口的傾斜角一般不應低於30 ,斜道斷面逐漸縮小的夾角一般小於7 等等。
5)基礎平台
基礎平台位於爐體底部,它支撐整個爐體,爐體設施和機械的質量,並把它傳到地基上。JN43-58-Ⅱ型焦爐基礎為下噴式,又底板、頂板和支柱組成,用鋼筋混凝土澆鑄而成。為了減輕溫度對基礎的影響,焦爐砌體的下部與基礎平台之間有4-6層紅磚。
6)爐頂區
JN43-58-Ⅱ型焦爐爐頂區砌有裝煤孔、上升管孔、看火孔、洪爐孔和拉條鉤等。爐頂的實心部分由砌爐過程中的廢耐火磚砌築,爐頂表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蝕的缸磚砌築。
總之,JN43-58-Ⅱ型焦爐的結構特點是:雙聯火道帶廢氣循環,焦爐煤氣下噴,兩格蓄熱室的復熱式焦爐,具有結構嚴密、爐頭不易開裂、高向加熱均勻、熱工效率高、磚型少、揮發性低等優點。
3、護爐機械設備
焦爐四大車有:裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車。其中裝煤車是在焦爐爐頂上由煤塔取煤並往炭化室裝煤的焦爐機械,推焦車的作用是完成啟閉機械爐門、推焦、平煤等操作,攔焦車的作用是啟閉焦側爐門將炭化室推出的爐餅通過導焦槽導入熄焦車中以完成出焦操作,熄焦車的作用是用以接受炭化室推出的弘叫,並送往熄焦塔通過水噴灑而將其熄滅,然後再把焦炭卸至涼焦台上。
護爐設備是包括爐柱、保護板、縱橫拉條、彈簧、爐門框、抵抗牆及機側、焦側操作台等。主要作用是利用可調節的彈簧的勢能連續不斷的向砌體施加足夠的、分布均勻合理的保護性壓力,使砌體在自身膨脹和外力作用下仍能保持完整性和嚴密性,並有足夠的強度從而保證焦爐的正常生產。
加熱煤氣供入設備,大型焦爐一般為復熱式,可用兩種煤氣加熱,作用是向焦爐輸送和調節加壓煤氣。
荒煤氣導出設備包括:上升管、橋管、水封閥、集氣管、吸氣管、焦油盒以及相應的噴灑氨水系統。其作用為:一是將出爐荒煤氣順利導出,不致因爐門刀邊附近煤氣壓力過高而引起冒煙冒火,但又要保持和控制炭化室在整個結焦過程中為正壓;二是將出爐荒煤氣適度冷卻,不致因溫度過高而引起設備變形,阻力聲高和鼓風、冷凝的負荷增大,但又要保持焦油和氨水良好的流動性。
4、熄焦、篩焦過程和設備
邯鋼焦化廠採用的是濕法熄焦,其熄焦系統包括熄焦塔、噴灑裝置、水泵、粉焦沉澱池及粉焦抓鉤等。熄焦過程為:熄焦車開進熄焦塔時,利用紅外線感受器,接收紅焦本身社出的紅外線而發出訊號電流,經電流放大觸發電路啟動熄焦水泵,並藉助電子定時裝置控制熄焦時間。熄焦時大約有20%的水蒸發,未蒸發的水流入粉焦沉澱池,澄清後的水流入清水池循環利用。熄焦後的焦炭卸至涼焦台上,停放30-40min使其水分蒸發和冷卻,個別尚未全部熄滅的紅焦,再人工用水補充熄滅。
篩焦按粒度大小將焦炭分為60-80mm、40-60mm、25-40mm、10-25mm、<10mm等級別,主要設備有輥軸篩和共振篩。一般大型焦化廠均設有焦倉和篩焦樓,將大於40mm的焦炭用輥軸篩篩出,經膠帶機送往塊焦倉。輥軸篩下的焦炭經雙層振動篩分成其他三級,分別進入倉庫。
七、煉焦化學產品的回收
1、煤氣的初冷和焦油的回收
1)荒煤氣的主要成分有凈焦爐煤氣、水蒸氣、煤焦油氣、苯族烴、氨、萘、硫化氫、其他硫化物、氰化氫等氰化物、吡啶鹽等。
回收生產工藝的組成為:焦爐炭化室生成的荒煤氣在化學產品回收車間進行冷卻、輸送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烴等化學產品,同時凈化煤氣。煤氣凈化車間由冷凝鼓風工段、HPF脫硫工段、硫銨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段等工段組成,其煤氣流程如下:荒煤氣→初冷器→電捕焦油器→鼓風機→預冷塔→脫硫塔→噴淋式飽和器→洗終冷塔→洗苯塔→凈煤氣。
回收煉焦化學產品具有重要的意義。煤在煉焦時,除有75%左右變成焦炭外,還有25%左右生成多種化學產品及煤氣。來自焦爐的荒煤氣,經冷卻和用各種吸收劑處理後,可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫及粗苯等化學產品,並得到凈焦爐煤氣,氨可以用於製取硫酸銨和無水氨;煤氣中所含的氫可用於製造合成氨、合成甲醇、雙氧水、環己烷等,合成氨可進一步製成尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等化肥;所含的乙烯可用於製取乙醇和三氯乙烷的原料,硫化氫是生產單斜硫和元素硫的原料,氰化氫可用於製取黃血鹽鈉或黃血鹽鉀;粗苯和煤焦油都是很復雜的半成品,經精製加工後,可得到的產品有:二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古馬隆、酚、甲酚和吡啶鹽及瀝青等,這些產品有廣泛的用途,是合成纖維、塑料、染料、合成橡膠、醫葯、農葯、耐輻射材料、耐高溫材料以及國防工業的重要原料。
來自焦爐82℃的荒煤氣,與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣夜分離器,氣夜分離後荒煤氣由上部出來,進入橫管式初冷器分兩段冷卻。上段用循環水,下段用低溫水將煤氣冷卻到21-22℃。由橫管式初冷器下部排出的煤氣,進入電捕焦油器,除掉煤氣中夾帶的焦油,再由鼓風機壓送至脫硫工段。
由氣夜分離器分離下來的焦油和氨水首先進入機械化氨水澄清槽,在此進行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環氨水中間槽,再由循環氨水泵送到焦爐集氣管噴灑冷卻煤氣,剩餘氨水送至剩餘氨水槽。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器,進一步進行焦油和焦油渣的沉降分解,焦油用焦油泵送往油庫工段焦油貯槽。機械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣車,定期送往煤場,人工摻入煉焦煤中。
進入剩餘氨水槽的剩餘氨水用剩餘氨水泵送入除焦油器,脫除焦油後自流到剩餘氨水中間槽,再用剩餘氨水中間泵送至硫銨工段剩餘蒸氨裝置,脫除的焦油自流到地下放空槽。
3)主要設備的構造及工作原理
①離心式鼓風機
離心式鼓風機由導葉輪、外殼和安裝在軸上的工作葉輪所組成。煤氣由鼓風機吸入後做高速旋轉於轉子的第一個工作葉輪中心,煤氣在離心力的作用下被甩到殼體的環形空隙中心處即產生減壓,煤氣就不斷的被吸入,離開葉輪時煤氣速度很高,當進入環形空隙中,其動壓頭一部分轉變為靜壓頭,煤氣的運動速度減小,並通過導管進入第二個葉輪,產生與第一葉輪相同的作用,煤氣的靜壓頭再次被提高。從最後一個葉輪出來的煤氣由殼體的環形空隙流入出口連接管被送入壓出管路中。
焦化廠所採用的離心式鼓風機按輸送量大小分為150m3/min、300 m3/min、750 m3/min 、1200m3/min等多種規格,產生的總壓頭為30-35kpa。
②橫管式初冷器
焦化系統生產中煤氣橫管式初冷器主要結構是包括初冷器殼體、冷卻管管束。橫管式初冷器殼體是由鋼板焊制而成的直立的長方形器體,殼體的前後兩側是初冷器的管板,管板外裝有封頭。在殼體側面上、中部有噴灑液接管,頂部為煤氣入口,底部有煤氣出口。在橫管式初冷器的操作中,除了冷卻焦爐煤氣外,在冷卻器頂部及中部噴灑冷凝液,來吸收焦爐煤氣中的萘,並沖刷掉冷卻管上沉積的萘,從而有效的提高了傳熱效率。
③電捕焦油器
電捕焦油器器體是由鋼板卷制而成的筒體與器頂封頭、器底拱形底組合而成。
電捕焦油器的電場有正電極、負電極組合而成。其正極是又鋼管製成,其鋼管固定在上下管板上,管板與電捕焦油器筒體焊接而成。電場的負極,裝在由絕緣箱垂下桿懸拉的吊架上,其吊桿吊架均有不銹鋼製成,吊桿上裝著阻力帽以阻止氣體沖擊絕緣箱。電場負極由不銹鋼製成,電暈極板下懸吊著鉛墜,以拉直電暈極,電暈極下部由不銹鋼製成的下吊架固定位置,電暈極線分別穿入電場沉澱焦油餓正極鋼管中心。
2、脫硫工段(HPF脫硫法)
煤氣→預冷器→脫硫塔→液封槽→(脫硫液)反應槽→再生塔→泡沫塔→(清夜)反應槽
鼓風機後的煤氣進入預冷塔與塔頂噴灑的循環冷卻水逆向接觸,被冷至30℃,預冷後的煤氣進入脫硫塔,與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的硫化氫(同時吸收煤氣中的氨,以補充脫硫液中的鹼源)。脫硫後煤氣被送入硫銨工段。
吸收了H2S、HCN的脫硫液自流至反應槽,然後用脫硫液泵送入再生塔,同時自再生塔底部通入壓縮空氣,使溶液在塔內得到氧化再生。再生後的溶液從塔頂經液位調節器自流回脫硫塔循環使用。
浮於再生塔頂部的硫磺泡沫,利用液位差自流入泡沫槽,硫泡沫經泡沫泵送入熔硫釜中,用中壓整齊熔硫,清夜流入反應槽,硫磺裝袋外銷。
為避免脫硫液鹽類積累影響脫硫效果,排出少量廢液送往配煤。
3、硫銨工段(噴淋式飽和器生產硫銨)
由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經預熱器進入噴淋式硫銨飽和器上段的噴淋室,在此煤氣與循環母液充分接觸,使其中氨被母液吸收,然後經硫銨飽和器內的除酸器分離酸霧後送至洗脫苯工段。
在飽和器下部的母液,用母液循環泵連續抽出送至上段進行噴灑,吸收煤氣中的氨,並循環攪動母液以改善硫銨的結晶過程。飽和器母液中不斷有硫銨結晶生成,用結晶泵將其連同一部分母液送入結晶槽沉降,排放到離心機進行離心分離,濾除母液,得到結晶硫銨。離心分離出來的母液與結晶槽溢流出來的母液一同自流回飽和器。從離心機卸出來的硫銨潔凈,由螺旋輸送機送至沸騰乾燥器。沸騰乾燥器所需要的熱空氣是由送風機將空氣送入熱風器經蒸汽加熱後進行沸騰乾燥,乾燥後的硫銨進入硫銨儲槽,然後由包裝磅秤稱量、包裝送入硫銨倉庫。
4、終冷洗苯工段
自硫銨工段來的煤氣,進入終冷塔分二段用循環冷卻水與煤氣逆向接觸冷卻煤氣,將煤氣冷到一定溫度送至洗苯塔。同時,在終冷塔上段加入一定鹼液,進一步脫除煤氣中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水處理工段,上段排出的含鹼冷凝液送至硫銨工段蒸氨塔頂。
從終冷塔出來的煤氣進入洗苯塔,經貧油洗滌脫除煤氣中的粗苯後送往各煤氣用戶。由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑,與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯,塔底富油經富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯後循環使用。
5、粗苯蒸餾工段
從終冷洗苯裝置送來的富油進入富油槽,然後用富油泵依次送經油汽換熱器、貧富油換熱器,再經管式爐加熱後進入脫苯塔,在此用再生器來的直接蒸汽進行汽提和蒸餾。塔頂逸出的粗苯蒸汽經油汽換熱器、粗苯冷凝冷卻器後,進入油水分離器。分出的粗苯進入粗苯迴流槽,部分用粗苯迴流泵送至塔頂作為迴流液,其餘進入粗苯中間槽,再用粗苯產品泵送至油庫。
洗煤廠工藝流程
煤炭加工、矸石處理、材料和設備輸送等構成了礦井地面系統。其中地面煤炭加工系統由受煤、篩分、破碎、選美、儲存、裝車等主要環節構成。是礦井地面生產的主體。
受煤是在井口附近設有一定容量的煤倉,接受井下提升到地面的煤炭,保證井口上下均衡連續生產。
篩分
用帶孔的篩面把顆粒大小不同的混合物料分成各種粒極的作業叫篩分。曬分所用的機器叫篩分機或者篩子。
在選煤廠中,篩分作業廣泛地用於原煤准備和處理上。按照篩分方式不同,分為干法篩分和濕法篩分。
破碎
把大塊物料粉碎成小顆粒的過程叫做破碎。用於破碎的機器叫做破碎機。在選煤廠中破碎作業主要有以下要求:
1)適應入選顆粒的要求;精選機械所能處理的煤炭顆粒有一定的范圍度,超過這個范圍的大塊要經過破碎才能洗選。
2)有些煤快是煤與矸石夾雜而生的夾矸煤,為了從中選出精煤,需要破碎成更小的顆粒,使煤和矸煤分離
3)滿足用戶的顆粒要求,把選後的產品或煤快粉碎到一定的粒度
物料粉碎主要用機械方法,有壓碎、劈碎、折斷、擊碎、磨碎等幾種主要方式。
選煤
是利用與其它物質的不同物理、物理-化學性質,在選煤廠內用機械方法去處混在原煤中的雜質,把它分成不同質量、規格的產品,以適應不同有戶的需求。
按照選煤廠的位置與煤礦的關選煤廠可以分為:礦井選煤廠、群礦選煤廠、中心選煤廠和用戶選煤廠;我國現有的洗煤廠大多是礦井洗煤廠。現代化的洗煤廠是一個由許多作業組成的連續機械加工過程。
跳汰選煤
在垂直脈動的介質中按顆粒密度差別進行選煤過程。跳汰選煤的介質是水或空氣,個別的也用懸浮液。選煤中以水力跳汰的最多。
跳汰機是利用跳汰分選原理將入選原料按密度大小分選為精煤、中煤和矸煤等產品設備。
重介選煤
在密度大於1g/cm的介質中,按顆粒密度的的大小差異進行選煤,叫做重介質選煤或重介選煤。選煤所用的重介質有重液和重選浮液兩類。重介選煤的主要優點是分選效率高與其它選煤方法;入選力度范圍寬,分選機入料粒為1000-6mm,漩流器為80-0.15mm生產控制易於自動化。重介選煤的缺點是生產工藝復雜,生產費用高,設備磨損快,維修量大。
重介選煤一般都分級入選。分選塊煤一般在重力作用下用重介質分選機進行;分選沫煤在離心力作用下用重介質漩流器進行。
存儲
儲煤倉:為調節產、運、銷之間產生的不平衡,保證礦井和運輸部門正常和均衡生產而設定的有一定容量的煤倉,接受生產成品煤炭,保證能順利出廠,進入最後的裝車階段。
裝車:包括裝車(船)、吊車和計量。

Ⅳ 農林廢物的熱解技術有哪些

在無氧或者缺氧的條件下,對固體廢物中的有機物進行加熱,使其發生不可逆的化學變化,主要是使高分子的化合物分解為低分子化合物的處理技術,稱為熱分解技術,簡稱熱解。熱解處理的主要產物包括氣體部分(如氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等)、液體部分(如甲醇、丙酮、醋酸、焦油、溶劑油、水溶液等)和固體部分(主要是炭黑)。不同於僅有熱能可以回收的焚燒處理,熱解技術可產生便於貯存運輸的燃氣、燃油等。適合於熱解技術應用的固體廢物主要包括廢塑料(含氯廢物除外)、廢橡膠、廢輪胎、廢油和油泥、有機污泥等。城市生活垃圾、農林廢棄物(如纖維素類物質)的熱解技術也在蓬勃發展之中 。
1. 生物質是植物光合作用直接或間接轉化的產物。生物質能是指利用生物質生產的能源。目前,作為能源的生物質主要是農林廢棄物、城市和工業有機廢棄物以及動物糞便等。本文所指的生物質具體指農林廢棄物,即農林作物收獲和加工過程中所產生的廢棄物質和垃圾,如秸稈(玉米稈、花生稈、棉花稈、高梁稈、豆類稈等)、糠皮、山茅草、灌木枝、枯樹葉、藤蔓、木屑、皮殼、刨花、鋸末等,以及食品加工業排出的殘渣,如餅粕、酒糟、甜菜渣、廢糖蜜、蔗渣、食品工業下腳料等。
我國每年產生的各種農林廢棄物有15億,其中農業廢物資源分布廣泛,僅農作物秸桿年產量就7億噸,可作為能源用途的秸桿約3.5億噸,摺合標准煤1.8億噸;薪炭林和林業及木材加工廢物的資源量約摺合3億噸標准煤,相當於我國石化能源消耗量的1/10還要多。另外,一些油料作物還是製取液體燃料的優質原料,如麻瘋樹、油菜籽、蓖麻、漆樹、黃連木和甜高粱等。預計到2020年,農林廢棄物約合11.65億噸標准煤,可開發量約合8.3億噸標准煤。另外,目前全國還有5700~公頃宜林地和荒沙荒地,l億公頃不適宜發展農業的邊際土地資源,發展林木生物質能源潛力巨大。

雖然目前新開發的生物質資源的綜合利用途徑相當多,並且有些途徑生物質資源利用率和經濟效益都很高,但消耗量小,不能從根本上解決農林廢棄物資源的處理和利用問題。生物質作為能源能夠最大量地回收利用農林廢棄物資源,其產物不但不存在銷路問題,還能替代傳統燃料,緩解日趨嚴重的能源危機,能夠產生良好的社會經濟效益和環境效益。

2生物質能轉化機理和技術途徑

生物質均由纖維素、半纖維素和木質素等高聚物組成,其基本液化反應分別如下:根據熱重分析,纖維素在325 K時,開始降解,隨著溫度升高,降解加劇,到623~643 K時,降解為低分子碎片。其降解過程如下:

而半纖維素結構上帶有支鏈,比纖維素更易降解,其降解機制與纖維素相似。木質素結構單元通過醚鍵和c—c鍵相聯,結構比纖維素、半纖維素要復雜得多,木質素的熱化學液化反應首先是烷基醚鍵的斷裂反應。木質素大分子在高溫、供氫溶劑存在下,通過自由基反應,首先斷裂成低分子碎片,其基本反應如下:

通過以上過程,形成小分子碎片,這些碎片進一步通過側鏈C—O鍵、C—C鍵及芳環C—O鍵斷裂形成低分子量化合物。以上是生物質降解為低分子的基本斷裂反應。

快速熱解是一個加熱速率極快,而滯留時間極短且快速冷卻的過程,是一個瞬間完成的過程。上述過程對生物質的降解仍然適用,然而時間極短,可近似等溫過程。從反應物與生成物來看有如下過程:

Larfldt J等進行大量研究後,根據反應動力學提出4種熱解模式:

模式2、3中炭的餾分通過計算預測,模式 l、4中有競爭反應,因而炭產量有變化。生產過程中,即使用最佳工藝參數,也不能生成單一產物,但通過調整參數可使反應盡可能向所需產物方向發展。如模式1中溫度在500℃左右時,極高的加熱速率、很短的滯留時間和快速冷卻,能提高其K2值,主要產物為焦油,故模式1更適合快速熱解。

目前生物質能的轉化技術主要有3種:(1)生物質經生物化學處理轉化為富含能量的燃料。如將生物質(農作物秸稈、糞便、有機廢水等)發酵製得沼氣,糖和澱粉原料發酵制酒精。我國在這方面的技術比較成熟,但在大規模處理生物質中將會受到生物質種類和生物技術的限制。(2)生物質經化學處理轉化為高價值的化工產品。如利用生物質中的半纖維素在酸性介質下加熱獲得糠醛,利用稻殼生產白炭黑等。(3)生物質經熱化學處理,即生物質在隔絕或少量氧氣的條件下,熱解反應獲得可燃氣體、固體木炭和液體生物油3類產品,又稱生物質熱裂解(生物質熱解)。一般地說,生物質熱解分低溫慢速熱解(<400℃),產物以木炭為主;高溫閃速熱解(700~1000℃),產物以可燃氣體為主;中溫快速熱解(400~650℃),產物以生物油為主。快速熱解技術,即生物質瞬間熱解製取液體燃料油,是20世紀70年代末國外研究人員研究開發的。其收率高達70%以上,並有文獻報道液體生物油的產率最高可達85%,是一種很有開發前景的生物質應用技術。

液體產物收率相對較高的快速熱解技術,最大的優點在於其產物生物油易存貯、運輸,為工農業大宗消耗品,不存在產品規模和消費的地域限制問題。生物油不但可以簡單替代傳統燃料,而且還可以從中提取出許多較高附加值的化學品。通過分散熱解、集中發電的方式,熱解生物油通過內燃機、燃氣渦輪機、蒸汽渦輪機完成發電,這些系統可產生熱和能,能夠達到更高的系統效率,一般為35%~45%,從而解決了發電要求的規模效益,並大大降低了農林廢棄物的運輸和貯存費用高、佔用場地大的問題。

3國內外生物質快速熱解技術的研究現狀

該技術始於20世紀70年代末,迄今為止,為降低快速熱解法的生產成本(按等熱值粗略折算,2 t生物原油可摺合1 t石化燃料,則目前生產l石油當量噸的生物原油的成本遠比生產1 t石化燃料的成本要高),各國已經對多種反應器和工藝進行了研究,特別是歐、美等發達國家,在進行全面的理論研究的基礎上,已建立了相應的實驗裝置。快速熱解法生產的液體燃料可以替代許多鍋爐、發動機及透平機所用的燃油,而且還可以從中萃取或衍生出一系列化學物質,如食品添加劑、樹脂、葯劑等。正因為這些優勢,快速熱解技術越來越受到關注,工藝發展有了長足的進步。

在美國,採用循環流化床反應器和輸送床反應器生產食品添加劑已投入商業運營,生產能力達l~2 t/h。歐洲各國多採用鼓泡流化床反應器,現在西班牙、英國分別建成了200 kg/h的試驗廠,義大利建成了500 kg/h的示範裝置。為了方便熱解液化方面的學術交流和技術合作,歐洲在1995年專門成立了一個PyNE組織(Pyrolysis Net. work for Europe),擁有18個成員國;2001年成立了GasNet(Europe Biomass Gasification Network),現已擁有20個成員國以及8家工業單位成員。這些組織成立以來,在快速熱解液化技術的開發以及生物油的利用方面做了大量富有成效的工作。

我國關於生物質快速熱解研究較為薄弱,但近幾年也有不少科研院所在這方面開展了工作。沈陽農業大學開展了國家科委「八五」重點攻關項目「生物質熱裂解液化技術」的研究工作,他們在生物質熱裂解過程的實驗和理論分析方面做了很有成效的工作。浙江大學、中科院化工冶金研究所和廣州能源所、河北省環境科學院等單位近年來也進行了生物質流化床或循環流化床液化實驗。山東工程學院開發了等離子體快速加熱生物質液化技術,利用實驗室設備液化玉米秸粉,制出了生物油,並進行了成分分析。

國外的生物質能工作者偏重於不同類型的快速熱解反應器的開發,以期提高生物油的產率。因為反應器能極大地影響化學反應體系的熱量、動量、質量傳遞過程,設計合理的反應器可改善物料和溫度在反應體系中的分布,從而提高化學反應的速度和進行程度。從實踐中看,國外研製的某些反應器具有非常高的生物油產率。國內工作者著眼於通過控制溫度、使用催化劑、尋找適宜的物料來探索提高生物油產量和質量的途徑。

在生物質快速熱解生產液體燃料的工藝中,反應器都是其核心部分,反應器的類型及加熱方式的選擇在很大程度上決定了產物的最終分布。因此,反應器類型和加熱方式的選擇是各種技術路線的關鍵環節。作為一種只有30多年發展歷史的新工藝,在技術、產品和應用方面還存在許多不足,至今未實現大規模工業化應用。目前,亟待解決的問題有:(1)鼓勵開發、改進工藝和設備;(2)工業放大;(3)降低成本;(4)改善生物油使用性能;(5)開發有價值的生物油副產品;(6)處理輸送和使用過程的環境衛生與安全。

4生物質自混合下行循環流化床快速熱解技術

山東科技大學化工學院清潔能源研究中心提出生物質自混合下行循環流化床快速熱解技術,正處於實驗研究階段,並有一套處理量為200~300 kg/h的示範裝置在建設中。

農林廢棄物被錘片式粉碎機粉碎成合適的生物質顆粒,經煙氣提升管乾燥和提升,生物質顆粒被旋分器氣固分離進入上部料倉。經螺旋進料器在專有熱解反應器頂端,與通過蝶閥控制下落的高溫循環熱載體迅速實現自混合、升溫、熱解。在反應器立管下部油氣與半焦和熱載體快速分離。熱解油氣經冷凝器獲得液體產品和煤氣。半焦和循環熱載體通過熱空氣輸送的返料閥進入燒焦提升管燃燒加熱,加熱後的熱載體經旋分器

與煙氣分離後進入專有熱解反應器頂部,實現熱載體循環供熱,煙氣預熱空氣後被引到煙氣提升管底部,提升和乾燥生物質顆粒。

生物質自混合下行循環流化床快速熱解工藝流程見圖l。

其技術優點:

(1)專有熱解反應器為靜態混合結構,無機械運動部件,可解決機械設備存在的高溫時焦渣磨損設備、設備的運動部件容易出現故障以及難以工業化放大的難題。

(2)專有熱解反應器利用重力、無需載氣即可實現生物質顆粒和高溫循環熱載體的快速混合、快速升溫和熱解,提高液體收率和系統熱效率。

(3)利用煙氣余熱乾燥生物質顆粒,降低了生物油的水含量,提高了系統熱效率。

(4)反應器立管下部油氣與半焦和熱載體通過專有快速分離裝置,減少了高溫熱解油氣的二次反應,提高了液體收率。

生物質自混合下行循環流化床快速熱解新技術是根據我國農村農林廢棄物集散難度較大的國情,利用先進技術研製開發的一種熱效率高、投資低、操作方便的快速熱解工藝。

該熱解工藝為徹底實現農林作物資源的最大化利用、實現農業循環經濟、提高農民收入、改善農村產業結構、改善農村缺能現狀,解決剩餘秸稈就地焚燒或隨意堆棄造成大氣污染、土壤礦化勢加劇、火災和交通事故等大量的社會經濟和生態問題提供了技術支撐和指導方向,對農業和農村發展以及化石能源危機的緩解,都有重要的現實意義。

Ⅳ 蘭炭怎麼樣

清潔取暖不妨試試蘭炭

一年一度的北方地區冬季清潔取暖燃料准備工作即將開始。同時,打贏大氣污染防控三年攻堅戰也到了即將交卷的時刻。經過幾年的不斷努力和探索,業內對如何既能保證百姓溫暖過冬,又能確保大氣污染防控效果多了一些認識和選擇。

散煤取暖造成的大氣污染還歷歷在目,但為什麼老百姓就是放不下散煤?因為散煤來源廣、供應有保障,且價格便宜,供暖舒適性較高。如何既能保留散煤的優點,又能避免其污染的不足?一種新型的清潔燃料——蘭炭逐漸進入人們視野。

近期,由於部分地區在「限煤雙控」剛性政策的約束下,適當放鬆了對蘭炭的限制,引起一些地區爭搶蘭炭,尤其是一些燃煤電廠為完成壓煤任務,也加入了爭搶大軍。其實,蘭炭只適用於那些無法進行煙氣超低排放治理的家庭民用和中小型工農業、養殖業等分散用戶,並不很適合煤粉爐燃煤發電廠使用。

傳統爐灶結構不合理致散煤直燒產生大量污染

自古人發現煤炭並將其作為燃料用於取暖和炊事以來,直到2017前,家庭散煤的燃燒方式並無太大變化,祖祖輩輩都是採用直立式底部自然進風短爐膛燃煤正燒小爐灶,即使後來的家用封閉式取暖爐,爐膛結構也沒有變化。此種爐灶由於結構簡單,製作成本極低而被長期廣泛使用。

但此種爐灶結構燃用煙煤,會產生大量煤煙污染,能效也很低。因為這種結構的爐灶沒有二次供風,引燃煤炭和後續加煤都在爐膛火焰中心上部,煤炭被加熱到320℃左右就發生熱解,產生的熱解煤氣在爐膛上部很難點燃和完全燃燒,使60%-70%的熱解煤氣順著煙道排空;熱解過程中煤炭不斷爆裂產生的大量細煤粉也隨著煙氣被帶出;煤中的硫不斷被氧化生成的二氧化硫煙氣,因不能和灰渣中的鹼性物質接觸固硫,所以多數二氧化硫也都一並進入大氣中,造成嚴重空氣污染;同時,這些排出的干餾氣和帶出的煤粉沒有得到燃燒使用,白白浪費,使整體熱效率低於60%。這就是散煤燃燒造成嚴重污染和能效低下的根本原因。無論是用塊煤、粉煤,還是型煤都是如此。

如果向爐灶中直接加入細顆粒煤,飛揚出去的煤粉更多、浪費更大;如果做成型煤或煤餅再燒,飛出的煤粉會少得多,但揮發分逃逸問題仍無法解決;工業鍋爐爐膛較長,但如果沒有二次風補燃,揮發分逃逸問題就不可避免;一般鍋爐都是強制鼓風,煤粉帶出問題更為嚴重。

煤煙中含有大量焦油蒸汽、甲烷和少量其它烴類氣體,以及氫氣,這些都是大氣光化學污染的重要構成物質,是VOCs治理的重點;焦油蒸汽含有大量苯、酚、萘、蒽、苯並芘等數十種知名和尚不知名的多環芳烴類有毒有害物質,有的還是強致癌物,它們會加重霧霾和酸雨,對人體健康產生不良影響。

中低溫熱解技術讓散煤變身污染極小的蘭炭,成為散煤替代首選

蘭炭是煙煤熱解後的半焦,是通過熱解技術去除煙煤的大部分揮發分後的固體產物,這種技術在陝北、鄂爾多斯地區已有20多年的發展歷史。起初用當地盛產的長焰煤進行土法燒焦,污染嚴重。近十多年來,隨著技術的不斷改進和環保政策的倒逼,蘭炭的生產工藝、裝備以及污染控制水平都有了革命性進步,已進入清潔生產和超低排放的現代化大工業階段。目前,蘭炭產業已擴展到整個陝北、蒙西、甘肅、新疆等擁有長焰煤資源的地區,全國產能近1億噸。蘭炭的用途也從最初的鐵合金和電石行業,擴展到高爐噴吹、球團燒結、工業造氣等行業,近兩年逐步進入家庭民用和冬季取暖領域。

蘭炭生產和散煤直燒的化學反應過程十分相似,只不過蘭炭是把原煤集中熱解,散煤是分散到千家萬戶的爐灶中熱解。通過煙煤的集中熱解,把散煤變成蘭炭,不僅可把燃料清潔化,而且可將煤炭中的揮發分物質全部回收,生產高附加值產品。不但能減少環境污染,而且能大大提高原煤經濟效益。

蘭炭雖屬煤炭,但其性能已發生根本改變,其揮發分和硫分殘余已很少,熱值大幅提高:揮發分一般降至5%-10%、殘余硫分降低50%以上,熱值提至6000大卡/千克以上。揮發分大幅降低,散燒時產生的煤煙就大幅減少;同時,經過熱解形成的蘭炭熱穩定性有所提升,產生的煤粉和飛灰大幅減少,大大緩解了粉塵污染。即使還用原來的正燒小爐灶,也不會產生太大污染。

監測數據表明,燒蘭炭比燒散煤可節能30%以上,產生的粉塵和其它煙氣污染物下降80%-90%,二氧化硫下降50%以上。

對用戶而言,燃料用量小了,運費可節省1/3,所以蘭炭的綜合消費成本增加並不多。雖然表面看蘭炭比散煤價格高,但只要廠家把原煤熱解減重部分,即煤焦油和熱解煤氣高值高效利用起來,完全可抵消加工成本,甚至還會有盈餘,蘭炭成本還有一定的下降空間。

蘭炭雖以散煤為原料,但已不是散煤,而是轉變成了非常優質的煤基清潔固體燃料,既保持了散煤使用的便捷性和廉價性,又減少了污染,且資源豐富有保障,是替代工業和民用散煤的首選。石油需要「煉化」才能清潔化和分品種使用,原煤低溫熱解也是一種「煉化」,「煉油」和「煉煤」有異曲同工之妙。

在不具備氣代煤、電代煤的地區,以蘭炭全面替代散煤切實可行

黨中央、國務院非常重視大氣污染防治工作,同時也要求確保北方地區清潔取暖、溫暖過冬。近年來部分地區採取了大量限煤、禁煤和煤改氣、煤改電的行政措施,配合大氣污染防控整體措施綜合施策,中東部地區空氣質量得到明顯改善。

但在此過程中,工業和民用散煤替代也出現了一些問題。改電、改氣後的保供難度大、消費成本高、舒適性偏低等問題極易導致散煤復燒。

如果採用蘭炭,上述問題或可基本得到解決。雖然散燒蘭炭還達不到超低排放和改氣、改電的清潔效果,但相比過去原煤散燒已有極大改善,特別是隨著蘭炭專用爐具的推廣使用,能效和清潔性提升明顯。

今年是「十三五」收官和「十四五」籌劃之年,認真總結「十三五」期間散煤治理的經驗教訓,使「十四五」和未來更長時期內散煤污染治理更有力、更科學、更可承受十分重要。在不具備氣代煤、電代煤的地區,以蘭炭全面替代散煤是切實可行的辦法。

一是針對家庭分散民用取暖和農業大棚、養殖場所、農村鄉鎮街道小企業等,大力推廣蘭炭替代,在基本不改變原有使用習慣的前提下,可全面替代。如果同時採用專用爐具,效果更好。初期投資和運行費用完全可承受,完全有潛力不依賴財政補貼。

二是對於10蒸噸/時及以下小工廠的供熱供暖,如果實在無法改氣、改電,也可採用蘭炭專用鍋爐,配合簡易的煙氣脫硫脫硝、除塵裝置,完全可做到達標排放,且投資和運行費用低、設備可自動運行、供應有保障。但對於噸位較大的蘭炭鍋爐,必須配套建設煙氣污染物超低排放治理系統。

三是對於必須使用燃氣的玻璃、陶瓷等行業,推薦採用新型無排放固定床蘭炭連續氣化爐,就地生產廉價燃氣。這種蘭炭氣化爐完全無焦油和酚氨廢水,在窯尾煙氣排放總管配套建設超低排放系統,即可獲得良好的減排效果。

當然,蘭炭終歸是碳基燃料,雖然污染問題可解決,但碳排放問題尚不能解決。因此,在減排溫室氣體、發展低碳經濟的大趨勢下,蘭炭也不能任性和無節制地使用,雖然控制溫室效應和碳減排是一個長期過程,但在有清潔能源和可再生能源的地方必須盡量優先使用這些能源,不足

Ⅵ 蘭炭不合格怎麼處理

摘要 2.吸附法

Ⅶ 海南藍碳哪些股受益

如下。蘭炭概念報跌,天順股份(-6%)領跌,中泰化學(-1.42%)、君正集團(-0.22%)、北元集團(-0.14%)等跟跌。以下是相關上市公司:
1、英力特:英力特(000635)10日內股價上漲15.96%,最新報10.65元/股,漲4.11%,今年來漲幅下跌-12.02%。在營業總收入方面,從2018年到2020年,分別為19.87億元、20.87億元、19.55億元。公司2×30000KVA電石爐生產每噸電石消耗蘭炭約為0.8噸。
2、萬邦達:3月25日收盤消息,萬邦達開盤報價11.08元,收盤於11.14元。7日內股價下跌1.17%,總市值為96.38億元。在營業總收入方面,從2018年到2020年,分別為13.24億元、8.4億元、6.31億元。簽訂《北京萬邦達環保技術股份有限公司神木高新區產業園項目投資框架協議》,公司項目的建設地位於神木高新區,預估投資約6.72億元。項目主要建設內容為220m/h蘭炭廢水預處理裝置和配套生化處理裝置及配套輔助生產設施。
3、北元集團:3月25日訊息,北元集團3日內股價下跌1.1%,市值為262.53億元,跌0.14%,最新報7.27元。在營業總收入方面,從2018年到2020年,分別為96.04億元、100.46億元、98.54億元。產業鏈中,公司以當地煤炭為基礎原料,生產蘭炭並發電;以蘭炭為原料,電為熱能生產電石;以電石和原鹽為原料生產聚氯乙烯樹脂和燒鹼;以化工生產產生的電石泥廢渣與熱電鍋爐排出的爐渣及粉煤灰為原料生產水泥。
4、君正集團:3月25日收盤消息,君正集團開盤報價4.53元,收盤於4.53元。5日內股價下跌1.99%,總市值為382.24億元。在營業總收入方面,從2018年到2020年,分別為84.73億元、98.05億元、148.04億元。煤炭供應集中在距園區20-50公里以內,生產電石和硅鐵所需蘭炭就近向陝西省神木縣采購,生產燒鹼所需原鹽主要從吉蘭泰,阿拉善左旗和屯池等地采購。
5、中泰化學:3月25日收盤消息,中泰化學開盤報價9.19元,收盤於9.02元,成交額4.21億元。在營業總收入方面,從2018年到2021年,分別為702.23億元、831.44億元、842.15億元、624.63億元。公司擁有氯鹼化工和粘膠紡織產業兩大主業的優勢企業,主營聚氯乙烯樹脂(PVC)、離子膜燒鹼、粘膠纖維、粘膠紗四大產品,配套熱電、蘭炭、電石、電石渣制水泥、棉漿粕等循環經濟產業鏈。
6、天順股份:3月25日消息,天順股份最新報價18.17元,3日內股價下跌5.39%;今年來漲幅上漲15.63%,市盈率為46.59。在營業總收入方面,從2018年到2020年,分別為9.49億元、12億元、11.31億元。道路普通貨物運輸;銷售汽車用品、水泥、粉煤灰、石膏、脫硫石膏、爐渣、石灰石、廢石灰石沫、建材、煤炭、焦炭、蘭炭、鋼材、生鐵、PVC;貨物裝卸;搬運服務;汽車租賃;建築工程機械與設備租賃。

Ⅷ 焦化行業標准

焦化行業准入條件(2008年修訂)總 則為促進焦化行業產業結構優化升級,規范市場競爭秩序,依據國家有關法律法規和產業政策要求,按照「總量控制、調整結構、節約能(資)源、保護環境、合理布局」的可持續發展原則,特製定本准入條件。本准入條件適用於常規機焦爐、半焦(蘭炭)焦爐和現有熱回收焦爐生產企業及煉焦煤化工副產品加工生產企業。常規機焦爐系指炭化室、燃燒室分設,煉焦煤隔絕空氣間接加熱干餾成焦炭,並設有煤氣凈化、化學產品回收利用的生產裝置。裝煤方式分頂裝和搗固側裝。半焦(蘭炭)炭化爐是以不粘煤、弱粘煤、長焰煤等為原料,在炭化溫度750℃以下進行中低溫干餾,以生產半焦(蘭炭)為主的生產裝置。加熱方式分內熱式和外熱式。熱回收焦爐系指焦爐炭化室微負壓操作、機械化搗固、裝煤、出焦、回收利用煉焦燃燒廢氣余熱的焦炭生產裝置。以生產鑄造焦為主。一、生產企業布局新建和改擴建焦化生產企業廠址應靠近用戶或煉焦煤原料基地。必須符合各省(自治區、直轄市)地區焦化行業發展規劃、城市建設發展規劃、土地利用規劃、環境保護和污染防治規劃、礦產資源規劃和國家焦化行業結構調整規劃要求。在城市規劃區邊界外2公里(城市居民供氣項目、現有鋼鐵生產企業廠區內配套項目除外)以內,主要河流兩岸、公路幹道兩旁和其他嚴防污染的食品、葯品等企業周邊1公里以內,居民聚集區《焦化廠衛生防護距離標准》(GB11661-89)范圍內,依法設立的自然保護區、風景名勝區、文化遺產保護區、世界文化自然遺產和森林公園、地質公園、濕地公園等保護地以及飲用水水源保護區內,不得建設焦化生產企業。已在上述區域內投產運營的焦化生產企業要根據該區域規劃要求,在一定期限內,通過「搬遷、轉產」等方式逐步退出。二、工藝與裝備新建和改擴建焦化生產企業應滿足節能、環保和資源綜合利用的要求,實現合理規模經濟。1.焦爐常規機焦爐:新建頂裝焦爐炭化室高度必須≥6.0米、容積≥38.5m3;新建搗固焦爐炭化室高度必須≥5.5米、搗固煤餅體積≥35m3,企業生產能力100萬噸/年及以上。半焦(蘭炭)炭化爐:新建直立炭化爐單爐生產能力≥7.5萬噸/年,每組生產能力≥30萬噸/年,企業生產能力60萬噸/年及以上。熱回收焦爐:企業生產能力40萬噸/年及以上。應繼續提升熱回收煉焦技術。禁止新建熱回收焦爐項目。鋼鐵企業新建焦爐要同步配套建設干熄焦裝置並配套建設相應除塵裝置。2.煤氣凈化和化學產品回收焦化生產企業應同步配套建設煤氣凈化(含脫硫、脫氰、脫氨工藝)、化學產品回收裝置與煤氣利用設施。熱回收焦爐應同步配套建設熱能回收和煙氣脫硫、除塵裝置。3.化學產品加工與生產新建煤焦油單套加工裝置應達到處理無水煤焦油15萬噸/年及以上;新建的粗(輕)苯精製裝置應採用苯加氫等先進生產工藝,單套裝置要達到5萬噸/年及以上;已有的單套加工規模10萬噸/年以下的煤焦油加工裝置、酸洗法粗(輕)苯精製裝置應逐步淘汰。新建焦爐煤氣制甲醇單套裝置應達到10萬噸/年及以上。4.環境保護、事故防範與安全焦化企業應嚴格執行國家環境保護、節能減排、勞動安全、職業衛生、消防等相關法律法規。應同步建設煤場、粉碎、裝煤、推焦、熄焦、篩運焦等抑塵、除塵設施,以及熄焦水閉路循環、廢氣脫硫除塵及污水處理裝置,並正常運行。具體有:(1)常規機焦爐企業應按照設計規范配套建設含酚氰生產污水二級生化處理設施、回用系統及生產污水事故儲槽(池)。(2)半焦(蘭炭)生產的企業氨水循環水池、焦油分離池應建在地面以上。生產污水應配套建設污水焚燒處理或蒸氨、脫酚、脫氰生化等有效處理設施,並按照設計規范配套建設生產污水事故儲槽(池),生產廢水嚴禁外排。(3)熱回收焦爐企業應配置煙氣脫硫、除塵設施和二氧化硫在線監測、監控裝置。(4)焦化生產企業應採用可靠的雙迴路供電;焦爐煤氣事故放散應設有自動點火裝置。(5)焦化生產企業的化學產品生產裝置區及儲存罐區和生產污水槽池等應做規范的防滲漏處理,油庫區四周設置圍堰,杜絕外溢和滲漏。(6)規范排污口的建設,焦爐煙囪、地面除塵站排氣煙囪和廢水總排口安裝連續自動監測和自動監控系統,並與環保部門聯網。(7)焦化生產企業應建設足夠容積事故水池、消防事故水池。三、主要產品質量1.焦炭冶金焦應達到GB/T1996-2003標准;鑄造焦應達到GB/T8729-1988標准;半焦(蘭炭)應參照YB/T034-92標准。2.焦爐煤氣城市民用煤氣應達到GB13612-92標准;工業或其它用煤氣H2S含量應≤250mg/m3。

Ⅸ 油頁岩開發利用約束因素分析

油頁岩開發利用約束條件主要有資源、經濟、技術、環保和政策等。

(一)油頁岩開發利用資源約束

資源約束包括儲量基礎、資源稟賦、地質條件、地理環境等各方面。

1.探明儲量不足

有開采價值的油頁岩探明儲量是頁岩油產業發展的基礎。從全國宏觀角度來看,我國油頁岩開發利用最主要的約束因素是有一定品位(如含油率≥5%)的油頁岩的儲量不足問題。截至2008年底,全國評價的油頁岩地質資源量高達7391×108t,然而探明的油頁岩儲量只有85×108t,其中含油率大於5%的剩餘可回收頁岩油儲量只有2.78×108t,只有石油剩餘探明經濟可采儲量的13%,如按生產周期計算至多隻能形成800×104t/a的產能。這表明我國油頁岩資源豐富,但勘查程度低,能開發利用的儲量不足。

當前已知的較大規模的探明儲量有遼寧撫順油頁岩礦、廣東茂名油頁岩礦和海南儋州油頁岩礦,油頁岩探明儲量分別有二三十億噸,合計佔全國油頁岩探明儲量的89%,而且可露天開采。撫順、茂名油頁岩礦含油率約6%~7%,其中含油率≥5%的油頁岩佔到90%以上;儋州油頁岩礦含油率約5%,其中含油率≥5%的油頁岩佔到73%。撫順礦務局每年開采撫順西露天礦油頁岩數百萬噸,數年後將轉為東露天礦油頁岩。撫順、茂名頁岩油生產有很好的經濟和社會效益,有擴大生產的良好發展前景。

我國還有十餘處探明的值得開發的油頁岩礦,例如吉林省樺甸、汪清羅子溝、山東黃縣(龍口)有小型頁岩油廠已投入生產,利用撫順爐干餾煉油;還有甘肅窯街也有公司正建氣燃式干餾煉油方爐,大慶油田在柳樹河盆地正建顆粒頁岩干餾煉油裝置,龍江哈爾濱煤化工公司在達連河正建油頁岩流化干餾煉油裝置,年產頁岩油僅數萬噸。這些油頁岩礦由於探明儲量不大,不可能有很大的發展。

2.資源稟賦較差

經驗表明,在我國當前經濟技術條件下,就頁岩煉油而言,露天開採的油頁岩礦要求含油率≥5%,地下開採的油頁岩要求含油率≥8%。只有這樣,頁岩煉油才是經濟的。德國頁岩發電廠用的油頁岩含油率在4%~4.5%,據此推測我國含油率3.5%~5%的油頁岩資源可考慮用於頁岩燃燒發電。發電用油頁岩還要考慮其發熱值的大小。

統計表明,我國油頁岩資源稟賦較差。全國油頁岩資源平均含油率只有6.59%,比國外大部分國家的油頁岩平均含油率8%~13%要低許多;全國含油率≥5%的油頁岩資源只佔54%。在全國81個油頁岩含礦區中,平均含油率≥5%的油頁岩含礦區只佔75%,平均含油率≥8%的油頁岩含礦區只佔17%。有36%的含礦區其油頁岩含油率≥5%的資源不足70%,其中又有25%的含礦區其油頁岩含油率≥5%的資源不足50%。

我國資源量排在前十位的油頁岩含礦區依次有吉林松南、陝西銅川—子長、黑龍江松北、西藏倫坡拉盆地和比洛錯、新疆博格達山北麓、青海魚卡、河南吳城、廣東茂名盆地和內蒙古巴格毛德,油頁岩地質資源量之和佔到全國的93.6%。但是,油頁岩資源量佔到全國64.7%的松南、銅川—子長、松北、巴格毛德等4個含礦區的油頁岩平均含油率<5%,而含油率≥5%的資源也不足35%。平均含油率較高的礦區有倫坡拉盆地(11.28%)、博格達山北麓(10.02%)、魚卡(9.72%)和比洛錯(9.18%),其次為吳城(6.22%)和茂名盆地6.01%等。

我國查明資源儲量規模最大的油頁岩含礦區是在吉林松南(原農安、松南、登婁庫、長嶺等幾個含礦區),查明資源儲量高達766×108t。但據所掌握的有限分析資料,松南含礦區油頁岩雖然埋深淺,但礦層薄,且平均含油率只有4.8%,含油率≥5%的油頁岩資源僅佔34%左右。松南含礦區的油頁岩資源至今未能開發利用。

因此,對我國來說,油頁岩資源稟賦(或資源品位,主要是指含油率和發熱值)是十分重要的不利因素。品位過低,就失去開發利用價值。

只有品位高的油頁岩資源,才有開發利用價值。例如,已探明的吉林樺甸和山東黃縣(龍口)油頁岩含油率高達10%以上,盡管埋藏深,需地下開采,開采成本較高,但由於品位好,仍有開采價值,已經有企業著手開發。但探明儲量不大,僅數億噸。

3.地質條件不理想

對油頁岩開發利用有影響作用的地質條件主要有油頁岩礦層厚度、埋深、資源豐度、地質復雜程度。

礦層少、厚度大的油頁岩有利於開采。我國大中型油頁岩礦具有層數多、礦層薄等特點。油頁岩礦層數多於5層的含礦區佔25%,多於2層的含礦區佔60%。河南吳城油頁岩礦層數達到32層。開發條件較好的撫順油頁岩礦有2層,茂名油頁岩礦有2層,樺甸油頁岩礦有13層,羅子溝油頁岩礦有27層。我國油頁岩礦礦層累計厚度最薄只有0.72m,最厚達到160m(新疆博格達山北麓);厚度大於10m的含礦區佔55%,厚度大於20m的含礦區只佔31%。我國資源量排在前十位的油頁岩含礦區,除新疆博格達山北麓油頁岩礦較厚外,其他9個含礦區油頁岩礦層厚度基本在10~35m范圍內,一般在15~25m范圍內。

埋藏淺的油頁岩礦有利於開采。對地面干餾而言,油頁岩開采深度一般要求小於500m。其中,埋深小於100m的油頁岩礦適合於露采,埋深在100~500m的油頁岩礦適合於井工開采。我國埋深在500m以淺的油頁岩資源佔65%,埋深在500~1000m的油頁岩資源佔到35%。適合於露采開採的油頁岩礦主要有廣東茂名、電白和高州,遼寧撫順和凌源,海南儋州,吉林羅子溝,黑龍江阿榮旗和林口,內蒙古的巴格毛德、敖漢旗和奈曼旗,陝西的銅川和彬縣,新疆的博格達山北麓、妖魔山、蘆草溝和水磨溝,西藏倫坡拉盆地和比洛錯等20餘個含礦區。

資源豐度較高的油頁岩礦有利於集中開發利用。由於我國油頁岩礦厚度普遍較薄,含油率普遍不高,導致我國油頁岩資源豐度總體較低。資源豐度≥6000×104t/km2的含礦區主要有遼寧撫順、海南儋州、新疆准噶爾盆地的博格達山北麓和妖魔山、吉林羅子溝、內蒙古奈曼旗等含礦區;資源豐度處於(6000~2000)×104t/km2的含礦區主要有廣東茂名、電白和高州,吉林樺甸,甘肅窯街和炭山嶺,陝西銅川,山東昌樂五圖,河北豐寧四岔口和大閣等含礦區。

地質復雜程度簡單的油頁岩礦有利於開采。我國油頁岩礦地質復雜程度中等—簡單。對油頁岩礦地質復雜程度的認識,取決於地質勘查工作程度。

4.地理環境多樣

一般來說,平原、丘陵、黃土塬環境的油頁岩礦交通便利、人口密集、市場條件好,有利於開發利用;高原、山地、戈壁、沙漠環境的油頁岩礦交通不便、人口稀少、市場條件差,不利於開發利用。

我國油頁岩礦分布的地理環境復雜多樣(圖5-1)。在全國油頁岩資源分布中,平原環境佔44.0%,丘陵環境佔7.5%,黃土塬環境佔21.2%,高原環境佔16.4%、山地環境佔7.9%、戈壁環境佔3.0%。平原、丘陵、黃土塬環境的油頁岩資源佔到72.7%,總體來說有利於我國油頁岩資源的勘探開發。但是,在我國油頁岩資源量排名前十位的含礦區中,有一半礦區分布在高原、山地、戈壁環境,如西藏倫坡拉盆地和比洛錯處在高原環境,新疆博格達山北麓處於山地環境,青海魚卡和內蒙古巴格毛德處於戈壁環境,這些地區的油頁岩資源不利於開發利用。

圖5-1 全國油頁岩資源在不同地理環境中的分布

(二)油頁岩開發利用經濟約束

原油價格對油頁岩的開發利用起到決定性的制約作用。如果國際原油油價太低,頁岩油生產成本無法與原油競爭,則油頁岩煉油產業就無法生存。例如,20世紀90年代初國際原油價格下降到10美元/桶左右,有近30a生產歷史的茂名頁岩煉油廠因嚴重虧損不得不在1992年停產。

當前國際上一般認為當原油價格高於40~50美元/桶時,油頁岩煉油就可以盈利(Dammer,2007)。美國能源部於2007年9月公布的美國發展非常規能源規劃的研究報告認為,在美國,當油價達到35美元/桶時,地下干餾生產頁岩油已經有利;當油價達到54美元/桶時,地上干餾生產頁岩油成為有利。

最近幾年國際原油價格高漲,至2008年7月高達147美元/桶(張抗,2009),促進了世界和我國的頁岩油產業的發展;之後,油價跌至2008年12月34美元/桶,但至2009年6月以來又有所回升,至80美元/桶左右波動。

近年我國主要有遼寧撫順、吉林樺甸和羅子溝三處生產頁岩油。撫順用的油頁岩是煤炭副產品,采礦成本不計於頁岩油成本中,每噸生產成本約1000元人民幣(摺合21美元/桶)左右;樺甸油頁岩礦採取井工開采,頁岩油每噸生產成本不到2500元人民幣(摺合52.5美元/桶);羅子溝油頁岩礦採取露天開采,頁岩油每噸生產成本約1800元人民幣(摺合38美元/桶)。2007年我國頁岩油的平均價格在3000元人民幣/t(摺合63美元/桶),2008年則達到5000元人民幣/t(摺合105美元/桶),2009年10月以來頁岩油售價約4500元人民幣/t(摺合95美元/桶)。這表明當前情況下我國頁岩油生產是有利的。

但是,在金融危機的沖擊下,2008年年底左右國際原油價格下降到40美元/桶以下,國內頁岩油價格「跳水」,降到2000元人民幣/t(摺合42美元/桶),不少企業利潤下滑,甚至虧損,而且頁岩油銷路不暢。有的企業剛建成投產頁岩煉油裝置,產品無銷路,陷入了進退兩難的尷尬局面。吉林幾家民營頁岩煉油廠由於頁岩油庫存爆滿,不得不暫時停產或半停產。撫順頁岩煉油廠有油品儲備罐,沒有停產。這說明,低原油價格對我國頁岩煉油產業有較大沖擊。

以上說明,頁岩油的售價對於發展頁岩油產業起到了關鍵的作用。經濟因素,尤其是原油的價格,是頁岩油產業發展的決定性因素。在我國,頁岩油通常作為燃料油出售,燃料油的價格和世界原油價格是密切相關的。經驗表明,在我國當前的條件下,一般而言,對於可露天開採的油頁岩,含油率下限定在5%以上,對於地下開採的油頁岩,含油率下限定在8%以上,才是值得開發利用的。

國際業內專家普遍估計,世界經濟恢復以後,到2010年底,國際原油價格將會重新升到80美元/桶以上(胡國松學,2009)。這對頁岩油產業的發展是非常有利的。

如果油頁岩礦有其他價值較高的伴生礦產資源,將有利於礦產資源綜合利用和降低成本。

此外,融資困難也對油頁岩產業發展形成制約。油頁岩產業投資大,生產規模達到10×104t以上的油頁岩煉油項目需要投資2~3億元人民幣以上,小企業沒有這樣的經濟能力,銀行貸款也困難。油頁岩綜合利用項目在建設資金上得不到保證。

(三)開發利用的技術約束條件

油頁岩主要用於干餾煉油,也可用於直接燃燒產汽發電,以及頁岩灰製取水泥等建材。

油頁岩干餾煉油分為地下干餾和地上干餾。

地下干餾是指油頁岩不經開采,直接設法在地下加熱,使頁岩分解生成頁岩油氣導出地面。地下干餾工藝適用於埋藏很深(位於地下500m、600m以下)、且油頁岩層厚達數十米的油頁岩礦藏。美國綠河油頁岩礦藏有相當一部分適用於此類工藝;我國油頁岩礦普遍較薄,基本沒有適合地下干餾工藝的油頁岩礦區。盡管個別地區如新疆博格達山油頁岩含油率高,礦層厚達160m,但地層產狀陡,也不適合地下干餾工藝。而且地下干餾工藝尚不成熟,在美國也正處於現場中試階段,在我國也未起步試驗。

地上干餾是指油頁岩經露天或井下開采,再經破碎篩分至所需的粒度,在所選用的合適的干餾爐內,加熱至500℃左右干餾煉油。

當前,我國的撫順塊狀頁岩干餾爐是成熟的爐型,但處理量小,每台爐每天加工100t油頁岩,油收率也低,只有實驗室鋁甑油收率的65%,而且開采出來經破碎篩分後留下來的小顆粒頁岩大約佔到15%~20%,這部分資源不能用於撫順爐內加工而舍棄,因此不是理想的爐型。我國還有一種氣燃式塊狀頁岩方爐,每台爐每天加工可達300t油頁岩,油收率較撫順爐要高,但產出的頁岩半焦的熱量沒有充分利用,也是缺點。再者,這兩種爐型環保較差,三廢較多,需要認真處理。

國外的干餾爐型,如巴西Petrosix塊狀頁岩干餾爐,每台爐每天加工6000t油頁岩,較撫順爐的處理規模大60倍,油收率可達實驗室鋁甑油收率的90%,也是成熟的爐型,但其缺點是產出的半焦污染較大,需加以填埋、植被處理。

愛沙尼亞Galoter顆粒頁岩干餾爐,採用熱頁岩灰做固體熱載體,在回轉爐中加熱頁岩干餾煉油,每台爐每天加工3000t油頁岩,較撫順爐的處理規模大30倍,油收率可達實驗室鋁甑油收率的85%,而且可將自礦藏開采出來的經破碎篩分的全部的顆粒油頁岩用於爐子的干餾,且三廢處理較易,污水量少,可直接送至電站鍋爐燒掉,可以認為此種爐型是環境友好的爐型,是比較理想的,其缺點是工藝復雜,設備較多,操作較難。從工藝技術來看,選用Galoter爐有利於擴大生產規模,有利於提高生產效益,但是如選用Galoter裝置,需要和生產或設計單位進行商務談判,花費大量外匯才能加以引進。

當前撫順礦務局引進了Taciuk顆粒頁岩干餾爐(ATP)。Taciuk干餾爐系加拿大開發、澳大利亞放大、德國製造。由澳大利亞SPP/CPM在澳大利亞建設一台日加工6000t油頁岩的示範型干餾爐,經幾年的試運,開工率達60%,後SPP公司將該裝置售予美國一能源公司,該公司認為Taciuk工藝不太成熟而停產。撫順礦務局引進的Taciuk爐,規模也是6000t油頁岩每天,可以將撫順爐不能加工的顆粒頁岩進行處理,該裝置將於2010年年底以前試運。估計需要花費一定的時間才能達到正常運轉。

除了引進先進的干餾工藝技術以外,中國當前還自主開發新的較先進的干餾爐型。中石油支持大慶油田採用大連理工大學開發的顆粒頁岩干餾新工藝,擬建設一套日加工2000t油頁岩的工業試驗裝置,年產5×104t頁岩油。還有中煤集團支持黑龍江龍化公司在上海博申公司開發的粉末頁岩流化干餾工藝的基礎上、開展中試研究(50t油頁岩/d),擬建設一套日加工2000t油頁岩的工業試驗裝置,年產5×104t頁岩油。這兩項都是中國當前自主開發的干餾煉油項目,自中試放大到工業試驗規模,是屬於風險投資,但是值得鼓勵的。

以上說明,我國現有油頁岩干餾工藝成熟,但不適合發展大規模頁岩油產業;我國自主開發出的較先進干餾工藝處於中試階段,需要相當長時間才能進入成熟技術。國外先進的油頁岩地下干餾工藝尚不成熟,也不適合我國油頁岩礦;國外先進的油頁岩地上干餾工藝比較成熟,適合發展大規模頁岩油產業,但工藝復雜,技術引進需要花費大量外匯、資本投資回收期長,中小規模的企業承受不了。也就是說,目前的油頁岩干餾工藝技術水平不支持頁岩油產業大規模發展,未來幾年油頁岩干餾工藝技術水平有待提高,才能支持頁岩油產業大規模發展。

(四)環境保護約束條件

油頁岩的開采方式分地下開采和露天開采兩種。無論是地下采礦還是露天采礦,都需要把地下水位降低到含油頁岩層的層位以下,這樣做會危害到礦山附近的耕地和森林。根據粗略估算,為了得到1m3油頁岩,一般需要抽出25m3的地下水。抽出的地下水在沉澱固體顆粒後才能排到河裡。國外系統監測顯示,采礦水在很大程度上增加了地面、地下水和湖泊中硫酸鹽的含量。在巴西,地下水水位和質量就長期被油頁岩采礦所擾亂。

用油頁岩發電,除了採用燃燒較充分的沸騰爐外(德國、以色列掌握這種技術),還有一些採用研磨後燃燒的傳統方式。研磨燃燒具有利用率低、高污染和高健康危害等不利特點,排除的氣體中還有細的、可吸入的揚塵。這些揚塵中含有有毒物質,它們不僅危及電廠附近的環境,而且也影響到遠離電廠的地區。另外,頁岩油生產過程中放出的熱、廢水和半焦物質也可能引起環境問題。

環境保護是政府環保部門約束油頁岩產業的主要條件。凡是頁岩油生產的新建項目,其可研報告在各級發改委審批前,首先要通過環保部門的評審,對頁岩油生產中廢水、廢料和廢氣所含的污染物及其處理和排放,都有嚴格的規定。

對於已存在的頁岩油廠和油頁岩電站,對環保的要求則較寬松。撫順礦業集團有兩座頁岩油廠,其環保幾年來雖有改進,廠區綠化較好,但撫順式爐加料斗未設中間缶,每隔一定時間進料時,爐內油氣會外泄,污染大氣;此外,生產中發生的污水加入爐底水盆,經頁岩灰吸收自水盆排出,從而避免了污水直接排入水系,工廠稱為污水的「零排放」,實際上這是污水污染的轉移,使得排放至舍場的頁岩灰含有了更多的污染物。撫順礦業集團現正採取措施,在露天礦坑口的頁岩油廠增設污水處理裝置,參照一般煉油廠的污水隔油、浮選和生化處理三道工序處理污水,將凈化後的污水加入水盆,以便出水盆的頁岩灰不致被污染。吉林汪清頁岩煉油廠的三廢污染非常嚴重,臭氣熏天,是環保較差的典型。

近年來,我國節能減排任務相當艱巨,政府對節能減排的要求越來越嚴格。2009年以來,國家還積極研究制訂應對全球氣候變化戰略措施,把控制溫室氣體排放和適應氣候變化目標作為制訂中長期發展戰略和規劃的重要依據,納入國民經濟和社會發展規劃中。這對油頁岩產業發展是重大挑戰。

此外,平原地區油頁岩資源多分布有基本農田或耕地。例如,吉林扶余、前郭、農安、長春嶺等地的油頁岩資源分布區,多是國家生態糧食基地,老百姓吃水主要依靠地下水,油頁岩開發可能破壞地下水和糧食基地生態環境。因此,吉林省國土資源廳建議把這些地區的油頁岩資源作為戰略資源儲備起來。海南省把建設生態環境、發展旅遊業作為本省的發展戰略,儋州油頁岩礦的開發將受到重大挑戰。

以上表明,環保對油頁岩產業的發展越來越嚴格了。油頁岩開發利用的環境保護問題將對未來油頁岩產業的發展起很大制約作用。

(五)政策約束條件

對油頁岩開發利用來說,盡管重大影響因素主要是石油價格,但適宜的政策對其發展亦十分重要。油頁岩產業發展主要涉及財稅優惠政策、環境保護政策和資源政策。

有合理的財稅優惠政策護持,可以保障頁岩油產業可持續發展,在低油價下保證頁岩油生產可以贏利或減少損失。我國曾有針對油頁岩作為煤礦副產綜合利用的財稅優惠政策。國家發改委、財政部、國家稅務總局於2004年在關於印發《資源綜合利用目錄》(2003年修訂)的通知中,將煤的伴生油頁岩及所生產的頁岩油列為綜合利用的產品給予稅收優惠的政策。歷年來優惠政策包括增值稅即征即退,及對企業所得稅實行稅收優惠。這對煤礦充分利用其副產———油頁岩資源、促進我國頁岩油產業的發展起了很好的促進作用。但在《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄》(2008年版)中,卻未明確列入煤系伴生礦油頁岩及其所生產的頁岩油產品。經撫順礦業集團詢問,國家發改委有關人士說遺漏了。撫順礦業集團希望考慮如2004年那樣將頁岩油列入綜合利用產品給予稅收優惠的政策。

但是,我國沒有針對獨立油頁岩礦、油頁岩主礦開發利用的財稅優惠政策。盡管國家發改委於2007年提出的產業結構調整指導目錄中,將油頁岩列為第一類鼓勵類的項目(「六、石油、天然氣」中的「2.油頁岩等新能源勘探及開發」),這應該會對我國油頁岩產業的發展起到鼓勵和促進作用,但效果不如力度大的財稅優惠政策。

我國沒有針對油頁岩產業的專門環保政策。制定油頁岩開發利用環境保護的規范和合適政策,既可以促進油頁岩產業可持續發展,也可以避免油頁岩開發利用造成環境破壞。

我國現行資源政策對油頁岩資源沒有特殊規定,對油頁岩資源的管理重視不夠。一些地區和單位存在地方保護主義,影響了油頁岩資源的開發利用。例如,有雄厚經濟、技術實力的能源公司,可能無法得到好的油頁岩礦;有油頁岩資源的地方或單位,可能不具備油頁岩開發的經濟和技術實力,或不準備進行開發利用。因此,需要研究資源管理政策對油頁岩開發利用的約束。

綜上表明,未來有關優惠政策、環保政策、資源管理政策等方面的合理制定將促進我國油頁岩產業健康發展。

Ⅹ 蘭炭和煙煤可以在一起燒嗎

蘭炭是什麼煤?

蘭炭是利用優質侏羅紀不粘煤和弱粘煤煤塊燒制而成,在機器化爐窯里燒的叫機制蘭炭;當然也可以自己來燒制,用明火點燃,等燒透後用水熄滅後製成蘭炭,這叫土煉蘭炭,感興趣的讀者可以自己燒燒。七十年代末咱們國家科技和工業都不不發達,土煉蘭炭大行其道。不過到了九十年代,由於污染和節能、科技進步等原因土煉蘭炭被機制蘭炭代替了。機制蘭炭要比土煉蘭炭質量好多了。在焦化行業里,蘭炭被成為半焦。適合生產蘭炭的煤只在陝北、新疆和內蒙古少數地區有,因此蘭炭成了地域性產品。「

神木蘭炭好在哪裡?

據中科院地球環境研究所《榆林蘭炭與原煤民用燃燒排放因子對比分析報告》,顯示在pm2.5排放上,傳統蘭炭比洗塊煤降低75%,升級版蘭炭降低90%以上;在對人體健康影響最大的多環芳烴排放上,傳統蘭炭較洗塊煤排放降低80%以上,升級版蘭炭降低97%以上。蘭炭是與優質無煙煤排放接近的最清潔民用煤。因此,推廣蘭炭利用,可大幅減少散燒煤的污染物排放,同時並不比使用煤炭增加太多成本,是解決霧霾污染環境問題的一個途徑,京津冀地區散煤都改用蘭炭,會減少好多污染。

2012年,「神木蘭炭」成功注冊國家地理標志證明商標。

中國能源研究會副理事長、國家能源局原副局長吳吟認為,蘭炭的利用是用比較少的能耗,提取其中的焦油和煤氣,其工藝流程比煤直接液化、間接液化的效率更高,所以蘭炭的分級分質利用是有前景的,「我們要抓住大氣污染防治的機遇,在推行時應該宜電則電、宜氣則氣、宜炭則炭。」

蘭炭用在哪裡?

蘭炭目前仍以工業用為主,民用剛剛起步,但日子越來越好過去。由於蘭炭比普通原煤貴不少,因此沒有政府的推動和補貼(清潔煤補貼),普通老百姓很難放棄原煤使用蘭炭。加上政策的影響,如北京郊區煤改電,也堵死了首都老百姓使用蘭炭的路,蘭炭再清潔凈也不能用。

但北京之外的津冀及山東等地的民用市場,冬季取暖開始使用蘭炭了,這與當地的補貼政策有關,使用蘭炭每噸蘭炭補貼500多元、型煤補貼200元。

隨著,國家環境保護部正式發布了《民用煤燃燒污染綜合治理技術指南(試行)》(2016年10月22日),標志著蘭炭替代燃煤治理大氣污染的顯著效果得到了國家層面的認可和支持,蘭炭的市場前景大好。

一般意義的焦炭產品多用於高爐煉鐵和鑄造等冶金行業,而由於強度和抗碎性相對較差,蘭炭不能用於高爐生產。但在鐵合金、電石、化肥、化工產業的原料和輔料等行業,目前,電石、鐵合金廠家依然是最主要的買家。

蘭炭完全可以代替一般焦炭,有時候被稱為「冶金焦」。並且質量優於國家冶金焦、鑄造焦和鐵合金專用焦的多項標准,因而蘭炭在提高下游產品質量檔次、節約能源、降低生產成本、增加產量等方面,具有更高的應用價值;同時蘭炭在高爐噴吹、生產炭化料、活性碳領域也存在發展潛力。蘭炭的使用領域相當廣泛,特別是在炭質還原劑方面具有獨特的性能,經濟優勢十分明顯。

此外,蘭炭在還原劑、吸附材料、高爐噴吹等領域的應用也在不斷拓展。「蘭炭作為一種環保燃料,各項指標均優於煙煤和無煙煤。蘭炭在中低溫干餾過程中產生的廢渣、廢氣、廢水在當地企業已經得到循環利用,很有市場潛質,目前蘭炭產業已實現了煤炭能源向固態、液態、氣態三種能源的高效轉化。」.

蘭炭都賣到哪裡?

目前,蘭炭正在大量供應京津冀魯民用燃料市場,並拓展海外市場,蘭炭已出口到了日本、馬來西亞等地。

蘭炭和焦炭的區別?

焦炭是用來煉鋼鐵的,蘭炭正如前文所說由於容易碎不能用來高爐煉鋼鐵。蘭炭的市場價格一般遠低於一般焦炭的價格。生產焦炭多以高溫干餾為主,干餾溫度通常需要達到1000℃左右,大型焦炭爐每座產量可達50-110萬噸/年。蘭炭生產多以低溫干餾為主,干餾溫度一般在在600℃左右,蘭炭爐單爐年產量多數在3-5萬噸/年。

蘭炭與無煙煤的區別?

在pm2.5等指標的排放上,蘭炭和無煙煤很接近,有的指標還優於無煙煤。蘭炭和無煙煤是最清潔的兩個煤種。但無煙煤價格比蘭炭高,儲量也相對少。

蘭炭為啥不叫蘭碳?

碳是元素名,即碳元素,元素周期表裡排行老六。還記得元素周期表怎麼背嗎?氫氦鋰鈹硼碳氮氧氟氖……一般用於化學用語里,如碳酸鈣。

而炭是一種實物,一種燃料,是由碳元素構成,即C。如活性炭、煤炭。

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