褐煤提質(zhì)技術(shù)分析

1、褐煤提質(zhì)技術(shù)分析1、褐煤提質(zhì)的必要性近年來(lái)，世界優(yōu)質(zhì)煤炭資源越來(lái)越少，煤炭?jī)r(jià)格大幅上漲，價(jià)格相對(duì)低廉的褐煤開(kāi)發(fā)利用被重視起來(lái)。擁有褐煤資源的國(guó)家現(xiàn)都積極研究褐煤作為燃料煤的使用方法和用量，其中德國(guó)、美國(guó)和俄羅斯作為儲(chǔ)量大國(guó)，均將褐煤作為未來(lái)重要戰(zhàn)略資源加以開(kāi)發(fā)和利用。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，已探明的褐煤保有儲(chǔ)量達(dá)到1300億t，占到全國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的13%左右，迄今對(duì)褐煤尚未進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)和利用。褐煤是煤化程度最低的煤種，煤化程度介于泥炭和煙煤之間，含水量高，在空氣中易風(fēng)化，含一定量的原生腐殖酸，碳含量低，氧含量高，氫含量變化大，揮發(fā)分一般在4555。褐煤與其他煤種相比，含氧量高、

2、灰分及灰熔點(diǎn)變化較大、密度小、易自燃，煤粉容易爆炸， 褐煤中較高的水分含量， 增加了褐煤的運(yùn)輸成本， 長(zhǎng)距離運(yùn)輸還會(huì)帶來(lái)自燃和爆炸的問(wèn)題， 限制了褐煤向較遠(yuǎn)地區(qū)的運(yùn)輸。褐煤直接燃燒的熱效率較低，且溫室氣體的排放量也很大，難以大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。此外，褐煤作為原料轉(zhuǎn)化利用也受到限制，褐煤液化、干餾和氣化都需要把煤中水分降至10以下。褐煤若不經(jīng)過(guò)提質(zhì)加工將難以滿足多種用戶的質(zhì)量要求。因此褐煤提質(zhì)加工脫除褐煤中的水分，消除褐煤脫水后發(fā)生自燃、爆炸的潛在危險(xiǎn)，從而提高褐煤品質(zhì)，是擴(kuò)大褐煤應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。褐煤脫水提質(zhì)加工后，水分顯著降低，發(fā)熱量大幅度提高，既可防止煤炭自燃、便于運(yùn)輸和貯存，又有利于發(fā)電、造氣

3、、化工等使用。2、褐煤提質(zhì)的意義長(zhǎng)距離運(yùn)輸高水分、低熱值的褐煤在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。美國(guó)曾對(duì)褐煤脫水后減少運(yùn)輸量的效果做過(guò)評(píng)估，一種水分42.52%、發(fā)熱量2847kcal/kg的褐煤，經(jīng)2.02Mpa的蒸汽處理后，水分降至14.43%，發(fā)熱量增加到4315kcal/kg，相當(dāng)于提高了熱值51.6%。發(fā)電廠240萬(wàn)千瓦機(jī)組一年大約要用褐煤1100萬(wàn)噸，如果能將褐煤水分由36%降至16%左右，則一年可減少220萬(wàn)噸煤炭運(yùn)輸，節(jié)省運(yùn)費(fèi)6600萬(wàn)元。另一方面從鍋爐燃燒角度來(lái)說(shuō)，燃燒高水分褐煤將導(dǎo)致火焰溫度降低，熱效率下降，當(dāng)電廠使用脫水和提質(zhì)后的褐煤，可以顯著減少或避免電廠額定出力降低的現(xiàn)象。錫林郭勒

4、盟2009年褐煤產(chǎn)量達(dá)到7000萬(wàn)噸，除盟內(nèi)加工消化2000萬(wàn)噸外，其余煤炭均需要外運(yùn)。5000萬(wàn)噸褐煤如果進(jìn)行脫水提質(zhì)，至少可以減少1000萬(wàn)噸運(yùn)輸量，可節(jié)約鐵路運(yùn)費(fèi)1520億元（不包含海運(yùn)費(fèi)）。褐煤提質(zhì)干燥前后的對(duì)比見(jiàn)表1。表1 褐煤提質(zhì)干燥前后的性質(zhì)對(duì)比原褐煤提質(zhì)褐煤水分高低發(fā)熱量低高氧化速率高低燃后溫室氣體的排放大小褐煤經(jīng)提質(zhì)后將具有以下優(yōu)勢(shì)：1）更高的熱值與原料煤相比，熱值增加率在30%到200%范圍（與原煤的初始水分含量相關(guān)），提質(zhì)后所得的半焦用來(lái)氣化或者作為產(chǎn)品銷(xiāo)售都將具有更高的熱值，煤質(zhì)得到進(jìn)一步的提高，擴(kuò)大了褐煤的利用范圍。2） 可減少二氧化碳排放量與原料煤相比，提質(zhì)后的煤產(chǎn)

5、品在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳及其它污染物的量較少。3） 可削減污染物排放提質(zhì)煤可保持原料煤原有的優(yōu)良特性（如低灰低硫等），制品性能可與同熱值的高階煙煤相媲美。4）可降低煤塵的產(chǎn)生量與原料煤相比，提質(zhì)煤的粉塵產(chǎn)率明顯降低，這可增加鐵路運(yùn)輸?shù)男б妗?）可降低自燃風(fēng)險(xiǎn)：提質(zhì)后的煤炭產(chǎn)品具有物理及化學(xué)穩(wěn)定性，降低了煤自燃的可能性，可像高階高熱值煙煤那樣采取同樣的措施進(jìn)行處理、貯存及運(yùn)輸。6）運(yùn)輸成本低廉：由于提質(zhì)加工去除了原煤中的水分，可使得無(wú)效裝運(yùn)量下降約30%，運(yùn)輸成本也隨之降低。7）可替代現(xiàn)用的煙煤產(chǎn)品：經(jīng)提質(zhì)后的褐煤可替代現(xiàn)用的高價(jià)煙煤，這使得該項(xiàng)工藝具備了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、也使得能源消費(fèi)者有機(jī)

6、會(huì)獲得相應(yīng)的環(huán)保政策的獎(jiǎng)勵(lì)。3、褐煤提質(zhì)技術(shù)簡(jiǎn)介褐煤提質(zhì)是指通過(guò)物理的或化學(xué)的方法使褐煤的品質(zhì)提高的過(guò)程。國(guó)內(nèi)外褐煤提質(zhì)加工技術(shù)歸納起來(lái)大體可分為非蒸發(fā)脫水提質(zhì)技術(shù)、成型提質(zhì)技術(shù)、熱解提質(zhì)技術(shù)三大類(lèi)。1）非蒸發(fā)脫水提質(zhì)技術(shù)美國(guó)KFx公司在上世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)了K燃料工藝（K-Fuel Process）技術(shù)，經(jīng)過(guò)20 年的完善已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。煤經(jīng)過(guò)粉碎之后，通過(guò)傳送裝置送入高壓釜。高壓釜內(nèi)壓力和溫度分別維持在3.7MPa和238。在高壓釜中，煤塊發(fā)生破裂， 將硫化物從煤中分離出來(lái)，煤中的水分也隨之蒸發(fā)掉。經(jīng)過(guò)高溫高壓處理的煤粉和蒸發(fā)出來(lái)的水蒸汽可以直接送入鍋爐進(jìn)行發(fā)電或供熱。圖1 美國(guó)K-

7、Fuel高壓釜蒸汽干燥工藝日本電源開(kāi)發(fā)公司（D）和川崎重工公司（K）從1976 年開(kāi)始研究并成功開(kāi)發(fā)出了D-K 非蒸發(fā)脫水工藝。DK 脫水工藝可實(shí)現(xiàn)褐煤水分在非蒸發(fā)條件下加熱，使水分以液體狀態(tài)從褐煤中脫出。裝置內(nèi)有4 臺(tái)壓力釜，可實(shí)現(xiàn)半連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力釜之間可實(shí)現(xiàn)排出蒸汽和熱水的回收。圖2 日本D-K非蒸發(fā)脫水工藝日本神戶制鋼所（Kobe Steel Group）于1993 年開(kāi)始研究UBC（Upgrading Brown Coal）褐煤提質(zhì)技術(shù)，其特點(diǎn)是用輕油去除褐煤中的水分。將褐煤研磨成粉狀后，與再生油（通常是石油裂解產(chǎn)生的輕油）和重油混合，形成煤漿，然后在一個(gè)蒸發(fā)器中加熱煤漿，水分被蒸發(fā)，

8、再用細(xì)頸盛水瓶從脫水的煤漿中回收油，得到提質(zhì)粉煤，最后將提質(zhì)的煤壓制成型。圖3 日本UBC輕油法脫水成型工藝2）成型提質(zhì)技術(shù) 原煤在干燥器中干燥使其水分降至12%18%。再經(jīng)冷卻、分離，并破碎至06mm，再將其送入帶式型煤機(jī)，在不添加粘結(jié)劑的情況下以5002000Bar的壓力擠壓，最終生產(chǎn)出不同形狀的型煤。早在1858年，年輕褐煤無(wú)粘結(jié)劑沖壓成型工藝就在德國(guó)西奧多礦井實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，到1988 年，德國(guó)萊茵地區(qū)共有4個(gè)型煤廠，年產(chǎn)型煤400萬(wàn)t，其中70%用于民用取暖。圖4 德國(guó)年輕褐煤干燥沖壓成型工藝德國(guó)澤瑪格(ZEMAG)公司開(kāi)發(fā)了采用蒸汽管式干燥機(jī)進(jìn)行干燥再輥壓成型工藝，用于低階煤的無(wú)

9、粘結(jié)劑成型。其工藝是將褐煤在蒸汽管式干燥器中不完全干燥，然后將其輸入一個(gè)輥壓成型機(jī)壓制成型煤。圖5 德國(guó)ZEMAG蒸汽管式干燥輥壓成型工藝澳大利亞懷特公司開(kāi)發(fā)了用于低階煤的無(wú)粘結(jié)劑成型BCB技術(shù)，其工藝是將次煙煤在氣流干燥器中不完全干燥，然后將其輸入一個(gè)輥壓成型機(jī)壓制成型煤。圖6 澳大利亞BCB氣流干燥輥壓成型工藝3）熱解提質(zhì)技術(shù)德國(guó)Lurgi GmbH公司開(kāi)發(fā)的Lurgi-Spuelgas低溫?zé)峤夤に?。其特點(diǎn)是：褐煤或型煤（約2560mm）由上至下移動(dòng)，與燃燒氣逆流直接接觸受熱干燥段，干燥后原料在干餾段被600700煙氣加熱至約500，發(fā)生熱分解，生成的半焦進(jìn)入冷卻段被冷氣體冷卻，半焦排出后

10、再進(jìn)一步用水和空氣冷卻，從干餾段逸出的揮發(fā)物經(jīng)過(guò)冷凝、冷卻等步驟，得到焦油和熱解水。圖7 德國(guó)Lurgi-Spuelgas低溫干餾工藝德國(guó)Lurgi GmbH 公司和美國(guó)Ruhurgas AG 公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的固體熱載體低溫干餾工藝。初步預(yù)熱的小塊原料煤同來(lái)自分離器的熱半焦在干餾器內(nèi)混合，發(fā)生熱分解反應(yīng)。從干餾器出來(lái)的半焦進(jìn)入提升管底部，由熱空氣提送，同時(shí)在提升管中燒除其中的殘?zhí)?，使溫度升高，然后進(jìn)入分離器內(nèi)進(jìn)行氣固分離，半焦再返回干餾器，如此循環(huán)。從干餾器逸出的揮發(fā)物，經(jīng)除塵、冷凝、回收焦油后，得到熱值較高的煤氣。圖8 德國(guó)和美國(guó)LurqiRuhurgas 固體熱載體低溫干餾工藝LFC熱解提質(zhì)

11、工藝由美國(guó)SGI公司1987年研發(fā)，隨后殼牌礦業(yè)公司(SMC)加入，現(xiàn)為MR&E公司擁有。將煤篩分成3-50mm，在干燥爐和熱解爐中，有一個(gè)細(xì)格子的轉(zhuǎn)鼓，將上部落下來(lái)的煤與下部吹上來(lái)的循環(huán)加熱氣體形成對(duì)流并進(jìn)行混合。干燥后的煤進(jìn)入熱解器里熱解。1992年第一座1000t/d示范廠(ENCOAL工廠)在科羅拉多州建設(shè)完成并投產(chǎn)運(yùn)行5年。圖9 美國(guó)Encoal LFC溫和氣化干燥熱解工藝Toscoal 煤低溫?zé)峤饧夹g(shù)是美國(guó)油頁(yè)巖公司和Rocky Flats 研究中心基于油頁(yè)巖干餾工藝開(kāi)發(fā)的。于1970 年至1976 年間在25t/d 的中試廠先后對(duì)次煙煤、粘結(jié)性煙煤進(jìn)行了試驗(yàn)。粉碎干煤在提

12、升管內(nèi)用來(lái)自瓷球加熱器的熱煙道氣預(yù)熱，預(yù)熱煤在熱解轉(zhuǎn)爐中和熱瓷球接觸，受熱并發(fā)生分解。半焦在回轉(zhuǎn)篩中與瓷球分離，瓷球再進(jìn)入提升管被提升、加熱循環(huán)使用。圖10 美國(guó)Toscoal瓷球固體熱載體熱解工藝澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院(CSIRO)自上世紀(jì)70年代開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)了流化床快速熱解工藝。煤粉用氮?dú)鈴募用浩魍ㄟ^(guò)管道噴入流化床熱反應(yīng)器，反應(yīng)器床層由0.31mm大小的砂粒組成, 預(yù)熱的氮?dú)馔ㄟ^(guò)反應(yīng)器底部的分布板進(jìn)入流化床，煤粉在熱解反應(yīng)器中快速熱解。圖11 澳大利亞流化床快速熱解工藝多段回轉(zhuǎn)爐工藝是中國(guó)煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工分院開(kāi)發(fā)的低變質(zhì)煤熱解工藝。粒度為630mm 的褐煤在回轉(zhuǎn)干燥器中干燥

13、后進(jìn)入外熱式回轉(zhuǎn)熱解爐中低溫?zé)峤?，所得半焦在冷卻回轉(zhuǎn)爐中用水冷卻熄焦后得到提質(zhì)半焦產(chǎn)品。圖12 中國(guó)MRF多段回轉(zhuǎn)低溫?zé)峤夤に嚧筮B理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的褐煤固體熱載體法干餾技術(shù)。將褐煤通過(guò)干燥提升管干燥后與半焦加熱提升管加熱的熱半焦快速混合熱解而得到焦油、煤氣和半焦。此技術(shù)研究開(kāi)始于1981 年并于1992 年在平莊建成了一套處理量150t/d 的褐煤固體熱載體干餾工業(yè)性試驗(yàn)裝。圖13 平莊150t/d的褐煤固體熱載體干餾工業(yè)性試驗(yàn)流程2006 年，神華集團(tuán)與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）聯(lián)合開(kāi)發(fā)了熱壓成型HPU（hot press upgrading）工藝。將褐煤破碎至03mm，再經(jīng)過(guò)氣流提升干燥，在熱反應(yīng)器

14、中經(jīng)輕度熱解后，再進(jìn)入成型機(jī)中輥壓成型。50萬(wàn)噸/年工業(yè)示范正在調(diào)試。圖14 中國(guó)HPU熱壓成型工藝神華煤制油化工研究院正在開(kāi)發(fā)的低階煤熱解工藝。將褐煤破碎至030mm，經(jīng)過(guò)雙套桶回轉(zhuǎn)干燥器干燥后，與半焦加熱窯來(lái)的高溫半焦混合，在移動(dòng)床熱解器內(nèi)熱解。該工藝為固體熱載體加熱方式，寬粒度入料，熱態(tài)除塵。目前正在進(jìn)行6000噸/年中試研究。圖15 中國(guó)神華模塊化固體熱載體熱解工藝4、中信重工褐煤提質(zhì)技術(shù)介紹1）高溫?zé)煔夂置禾豳|(zhì)工藝介紹該工藝就是利用煙氣加熱和高壓擠壓成型技術(shù)，使發(fā)熱量小于4000千卡/公斤的低階褐煤和污染嚴(yán)重利用率低的粉煤發(fā)生變化，降低水分、提高能量密度，改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空隙，改質(zhì)后

15、的褐煤能夠達(dá)到煙煤水平，提高其燃燒熱值20%50%達(dá)到近5500千卡/公斤，含水量降低到8%以下、揮發(fā)分減小到10%20%，可解決褐煤發(fā)熱量少、容易自燃、二氧化碳排放量高、粉煤無(wú)法運(yùn)輸?shù)热秉c(diǎn)。提高煤炭行業(yè)煤炭利用率節(jié)約能源，擴(kuò)大工業(yè)原料煤的用途。由于無(wú)任何粘結(jié)劑、型煤抗壓強(qiáng)度高、落下強(qiáng)度大、轉(zhuǎn)鼓系數(shù)高、雜質(zhì)少、燃燒值高、防水性好、運(yùn)輸距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，可充分利用粉煤資源和減少環(huán)境污染。其工藝系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)如下：褐煤干燥效率高，干燥時(shí)間短。含水35%左右的褐煤在干燥器中大約需要3s5s時(shí)間，就可將水分含量干燥至5%10%。干燥物料有要求。進(jìn)干燥器物料顆粒為小于3mm的顆粒狀和粉狀物料，在高速高溫?zé)煔獾?/p>

16、帶動(dòng)下，使煤粉快速全方位與高溫?zé)釤煔饨佑|干燥。系統(tǒng)采用的無(wú)粘結(jié)劑高壓成型設(shè)備在國(guó)內(nèi)處于首創(chuàng)。采用無(wú)粘結(jié)劑高壓成型較之粘結(jié)劑成型成本低，且成型后煤粉的穩(wěn)定性更好。系統(tǒng)除塵效果好，滿足廢棄物排放要求。出口煙氣循環(huán)利用。目前50萬(wàn)噸/年褐煤提質(zhì)項(xiàng)目正在進(jìn)行試驗(yàn)中，期間暴露的問(wèn)題也在不斷整改和完善中，最終系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)、狀況和投入產(chǎn)出比效益還有待驗(yàn)證。2）蒸汽褐煤提質(zhì)工藝介紹該項(xiàng)目的干燥形式：飽和蒸汽通入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)的內(nèi)置換熱器，褐煤在流化床內(nèi)和內(nèi)置換熱器內(nèi)的蒸汽進(jìn)行充分熱交換得以干燥。由褐煤中脫出的水分形成過(guò)熱蒸汽，進(jìn)入高效粉塵除塵器進(jìn)行除塵后一部分過(guò)熱蒸汽通過(guò)循環(huán)蒸汽壓縮機(jī)壓縮后再次進(jìn)入內(nèi)

17、加熱流化床干燥機(jī)作為流化介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)利用，多余的過(guò)熱蒸汽進(jìn)入余熱利用系統(tǒng)，進(jìn)行回收利用，其特點(diǎn)是采用蒸汽干燥，安全性高、干燥后褐煤成型性能好，但效率相比煙氣干燥較低。 該項(xiàng)目的成型系統(tǒng)采用高溫高壓無(wú)粘結(jié)劑成型及其配套輸送、冷卻工藝系統(tǒng)，成型后的型煤具有極高的跌落強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，且成型后型煤自燃性和返水性都得到了極大的提高。解決了褐煤的長(zhǎng)距離運(yùn)輸和在電廠中多段皮帶倒運(yùn)過(guò)程中的揚(yáng)灰問(wèn)題。目前該項(xiàng)目的項(xiàng)目可行性研究報(bào)告已經(jīng)基本完成，其它各項(xiàng)工作都在順利進(jìn)行。3）熱解褐煤提質(zhì)工藝介紹褐煤熱解提質(zhì)的主要工藝為：經(jīng)過(guò)破碎和篩分后的原煤進(jìn)入干燥爐中，用來(lái)自干燥燃燒爐的熱氣進(jìn)行加熱，將原煤中的水分脫除。離開(kāi)干

18、燥爐的煤進(jìn)入熱解爐，在熱解爐中，用來(lái)自熱解燃燒爐的熱循環(huán)氣流作為加熱介質(zhì)。煤中的剩余水分被完全脫除，并在熱解爐中發(fā)生了輕度的熱解反應(yīng)，煤中的揮發(fā)性氣體物質(zhì)被釋放出來(lái)。從熱解爐中出來(lái)的固體先在激冷盤(pán)中用工藝水快速冷卻以終止熱解反應(yīng)，然后送往精致反應(yīng)器重冷卻、再水合，并在低溫下被氧化穩(wěn)定，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。從熱解爐中出來(lái)的熱解氣首先在熱解旋風(fēng)除塵器中將夾帶的煤粉分離出來(lái)，然后進(jìn)入激冷塔和電除塵中回收煤焦油。除去煤焦油后的熱解氣經(jīng)熱解風(fēng)機(jī)送至燃燒爐作燃料，燃料不足部分由補(bǔ)充燃料提供。優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)氣載體分布以物理和化學(xué)的方法脫除次煙煤、褐煤等低階煤中的水分和揮發(fā)分，處理后的煤性質(zhì)更加穩(wěn)定，不在吸水和自燃

19、；經(jīng)過(guò)特殊的鈍化精致處理，可獲得穩(wěn)定的、高熱值半焦；通過(guò)冷凝工藝熱解氣回收焦油；通過(guò)將收塵器收集的煤粉進(jìn)行高壓成型，產(chǎn)生高品位的型煤；工藝流程簡(jiǎn)單，易于調(diào)節(jié)；處理煤種范圍廣，不僅可以處理褐煤、長(zhǎng)焰煤等典型煤種，而且適合于處理高揮發(fā)份的次煙煤；可以根據(jù)市場(chǎng)需要調(diào)節(jié)固、液產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)率；生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有固體廢棄物排放，廢水循環(huán)利用。缺點(diǎn)：前期投入大；目前正處于設(shè)計(jì)階段，最終系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)、狀況和投入產(chǎn)出比效益還有待驗(yàn)證。5、褐煤提質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)模式褐煤提質(zhì)技術(shù)可以與煤制甲烷氣、煤間接制油、褐煤制腐植酸、合成化工、潔凈發(fā)電等分別優(yōu)化組合成聯(lián)合工藝，實(shí)現(xiàn)褐煤熱解提質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)，或者氣體熱載體法與固體熱載體法褐

20、煤熱解提質(zhì)工藝結(jié)合，再實(shí)現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境綜合效益。 圖16 褐煤熱解提質(zhì)技術(shù)主要應(yīng)用范圍褐煤熱解與氣化技術(shù)結(jié)合制甲烷氣聯(lián)合工藝，可以將褐煤固體熱載體熱解與魯奇氣化技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)甲烷氣（天然氣）、柴油、石腦油、半焦和酚類(lèi)產(chǎn)品等。魯奇氣化技術(shù)要求原煤粒度>5mm，而固體熱載體熱解技術(shù)需要原料煤粒度<6mm，將兩者結(jié)合可以使原料煤得到充分的利用。固體熱載體熱解技術(shù)所得煤氣富含甲烷（20%30%體積百分?jǐn)?shù)），可通過(guò)變壓吸附分離出H2用于煤焦油加氫，其余可以與魯奇爐氣化所得煤氣一起用作甲烷化原料。魯奇爐氣化所得焦油可以與固體熱載體熱解所得焦油共同加氫制柴油（餾分）、燃料油等。圖

21、17 褐煤熱解與煤制甲烷氣聯(lián)合工藝褐煤熱解與煤間接制油工藝組合成煤制油工藝。先將褐煤進(jìn)行熱解轉(zhuǎn)化提油，用所得半焦作為氣化原料進(jìn)行氣化制合成氣。合成氣與轉(zhuǎn)化、變壓吸附后的熱解煤氣混合作為合成油原料。熱解所得焦油加氫后可與合成油進(jìn)行油品調(diào)和，可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。由褐煤熱解與煤間接制油工藝組合成的煤制油工藝，整體熱效率提高，在保證油品質(zhì)量的前提下，降低單位油品成本。圖18 褐煤熱解與煤間接制油聯(lián)合工藝褐煤熱解與褐煤制腐殖酸工藝結(jié)合（見(jiàn)圖8）可以利用褐煤氧化所產(chǎn)腐殖酸作為粉焦粘結(jié)劑制型焦并生產(chǎn)復(fù)合肥。煤焦油提酚后加氫生產(chǎn)油品；煤氣轉(zhuǎn)化、變壓吸附提H2，用做油品加氫。圖19 褐煤熱解與褐煤制腐植酸聯(lián)合工藝褐煤熱

22、解與合成化工聯(lián)合工藝特點(diǎn)是利用褐煤半焦作為氣化原料生產(chǎn)合成氣，再由合成氣制甲醇、烯烴、二甲醚、乙二醇、合成氨、甲烷（天然氣）等。圖20 褐煤熱解與合成化工聯(lián)合工藝將褐煤首先干燥篩分，塊狀褐煤用氣體熱載體法熱解提質(zhì)工藝（例如直立爐熱解工藝）加工，粉粒狀褐煤用固體熱載體法褐煤熱解提質(zhì)工藝加工，再優(yōu)化組合成多聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，也是一種可供選擇的方案。6、褐煤提質(zhì)項(xiàng)目面臨的風(fēng)險(xiǎn)分析我國(guó)褐煤基本上分布在比較偏遠(yuǎn)的地域，遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心地區(qū)。內(nèi)蒙古地區(qū)露天開(kāi)采的褐煤剝采比較小，開(kāi)采成本一般在50元/t左右，用于坑口電站發(fā)電具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。然而內(nèi)蒙古及周邊地區(qū)均為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，煤、電需求量較小，大量

23、的褐煤需要調(diào)運(yùn)到距離較遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。以秦皇島為參照點(diǎn)，海拉爾地區(qū)的褐煤到港口的運(yùn)輸成本約為190 元/t。顯然，沒(méi)有經(jīng)過(guò)提質(zhì)的褐煤沒(méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，然而目前的褐煤提質(zhì)項(xiàng)目，面臨著一系列的風(fēng)險(xiǎn)，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。1）技術(shù)和工藝方面的風(fēng)險(xiǎn)目前我國(guó)建設(shè)的褐煤提質(zhì)項(xiàng)目均為試驗(yàn)性質(zhì)，采用的技術(shù)都沒(méi)達(dá)到可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的程度。褐煤提質(zhì)采用的核心工藝設(shè)備為新型專用設(shè)備，需要專門(mén)設(shè)計(jì)和制造。技術(shù)的成熟性、工藝設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性等多方面的不確定因素交織在一起，使得褐煤提質(zhì)項(xiàng)目注定要走一段坎坷的道路。由于褐煤提質(zhì)工藝尚不成熟，不排除替代工藝的出現(xiàn)，如超高壓輸電技術(shù)興起，必然刺激坑口電站的發(fā)展，可大大

24、減少外來(lái)電煤的需求，對(duì)褐煤提質(zhì)技術(shù)造成沖擊。2）市場(chǎng)方面的風(fēng)險(xiǎn)露天開(kāi)采的褐煤成本低，但發(fā)熱量較低、售價(jià)低，可銷(xiāo)售半徑小。褐煤提質(zhì)后發(fā)熱量一般提高到1674423027.4kJ，與普通動(dòng)力煤相當(dāng)，但遠(yuǎn)距離運(yùn)輸后便不再具備成本優(yōu)勢(shì)。目前，褐煤提質(zhì)項(xiàng)目均沒(méi)有明確的目標(biāo)市場(chǎng)，在品質(zhì)上沒(méi)有能夠做到差異化來(lái)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)的細(xì)分，其市場(chǎng)接受度有待檢驗(yàn)。采用細(xì)粒破碎熱壓成型工藝的項(xiàng)目，其產(chǎn)品難以適應(yīng)長(zhǎng)距離運(yùn)輸和反復(fù)裝卸，可能造成產(chǎn)品損耗率的加大和成本增加。其他工藝的產(chǎn)品也有著各自的不足，也會(huì)因此失去用戶。3）政策方面的風(fēng)險(xiǎn)目前，鑒于褐煤提質(zhì)項(xiàng)目處于試驗(yàn)階段，國(guó)家并未對(duì)該類(lèi)項(xiàng)目提出成熟的規(guī)范和指導(dǎo)性政策。隨著試驗(yàn)性項(xiàng)

25、目的發(fā)展，國(guó)家必然會(huì)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)上的引導(dǎo)和約束，淘汰效果較差的工藝和項(xiàng)目，對(duì)較成熟的工藝提出必要的規(guī)范和約束，比如污染物排放、資源利用率以及節(jié)能等方面的標(biāo)準(zhǔn)。另外，煤炭開(kāi)采造成生態(tài)環(huán)境的破壞和一系列社會(huì)問(wèn)題，在一些省份已經(jīng)試點(diǎn)征收可持續(xù)發(fā)展基金、價(jià)格調(diào)整基金、環(huán)境恢復(fù)治理保證金、轉(zhuǎn)產(chǎn)資金等，這些政策性的費(fèi)用必然會(huì)加大原煤成本，擠壓產(chǎn)品的利潤(rùn)空間。7、防范和降低風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策1） 在技術(shù)工藝方面，首先選擇效果好、成本低，較為成熟的技術(shù)路線。此外，由于該類(lèi)技術(shù)屬于創(chuàng)新型技術(shù)，必須保證持續(xù)的研發(fā)資金的投入，否則會(huì)前功盡棄。2） 在市場(chǎng)方面，應(yīng)當(dāng)通過(guò)差異化和市場(chǎng)細(xì)分，確定明確的目標(biāo)市場(chǎng)。不僅要研究褐煤提質(zhì)技術(shù)，同時(shí)要研發(fā)出適用于提質(zhì)褐煤的電廠鍋爐、煤化工的氣化、液化反應(yīng)器等，主動(dòng)開(kāi)發(fā)客戶，制造差異化和引領(lǐng)市場(chǎng)的細(xì)分。另外，也需要通過(guò)技術(shù)工藝水平的提高、管理的完善，降低生產(chǎn)成本，形成價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。