褐煤利用方法的简单探讨

褐煤利用方法的简单探讨褐煤是煤化程度最低的煤，具有含水量高、挥发分高、发热量低等特点。其化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和远运。我国的褐煤预测资源量约为3191亿吨，探明资源量为1290亿吨，主要分布于内蒙古东部和云南省。由于褐煤长途运输相对成本高，运输半径短，适合就近利用；而且直接燃用褐煤的煤粉锅炉废热烟气量大，热效率低；而褐煤的化学反应性好。挥发分高，适用于热解多联产工艺。褐煤的主要利用途径有：气化、热解多联产、提质、发电等。一、褐煤提质技术由于褐煤的含水较高，一般为25%-60%，使褐煤利用起来较为困难。褐煤提质的目的就是降低水分，提高发热量，改善其燃烧活气化性能，并降低运输成本。褐煤提质技术换热方法分为直接接触法干燥和间接换热干燥。1、振动混流床干燥技术振动混流干燥技术主要是依靠机械振动将湿物料分散疏松，使气流均匀通过物料。煤粒从上至下经过振动筛面，细颗粒从网眼漏下，很快完成干燥；粗颗粒从筛面滚滚落下，与热风进行换热完成干燥。2、流化床干燥技术流化床干燥技术最初由德国莱茵褐煤公司开发，利用低压蒸汽作为干燥介质，在流化床干燥器中与煤直接接触进行传热的技术。3、滚筒干燥技术将一定粒度(一般小于30mm)的褐煤输送进滚筒干燥器，同时与进入干燥器内的热烟气直接接触，以对流传热传质的方式实现高水分含量褐煤的干燥。4、蒸汽管回转干燥技术该技术核心设备蒸汽管回转干燥机，是一个多管式回转圆筒式。干燥时煤走壳程，蒸汽走管程。两种介质通过间接接触式换热，使煤内水分蒸发干燥。5、管式干燥技术间接换热低温干燥技术，以低压过热蒸汽作为干燥介质。管式干燥机是一个倾斜回转的多管式回转圆筒，煤在干燥管内按照要求的速度运动，在干燥管外通入水蒸汽进行热交换，使煤中水分受热蒸发，从而达到干燥的目的。本技术示范项目大唐多伦煤制烯烃项目处理原料煤量3×4000吨/天的生产线于2009年开车至今，一直运行良好。二、褐煤热解技术褐煤热解是指褐煤在隔绝空气条件下进行加热，热解生成煤气、焦油和半焦的过程。褐煤热解工艺可分为气体热载体法、固体热载体法和无热载体法。1、神雾旋转床热解工艺北京神雾公司基于蓄热式大型旋转床和蓄热式辐射管燃烧器等技术集成的褐煤无热载体干馏技术，实现了褐煤的快速低温干馏。该技术目前最大单炉直径64米，年处理量可达100万吨，具有对煤料粒度和强度等要求低，可使用低热值煤气（700大卡/立方以上）等特点。2、神华煤分级炼制技术该技术基于美国Encoal公司的LFC工艺。该工艺主要特点是在离开热解器后，固体在淬冷盘中迅速冷却以终止气化反应，接着进入钝化环节，补充水分到饱和所需含量，达到稳定目的。3、大连理工大学褐煤固体热载法干馏技术该技术是将褐煤通过干燥提升管干燥后与半焦加热提升管加热的热半焦快速混合热解而得到焦油、半焦和煤气。目前已在陕西神木建设60万吨/年的示范项目。4、CFB燃烧-煤热解多联供技术该技术由中科院山西煤化所研究开发，以CFB锅炉的循环热灰为热载体，原煤通过低温干馏释放出挥发份生产煤气和焦油，干馏后的半焦物返送到CFB锅炉燃烧发电，从而实现热、电、煤气、焦油的联合生产。目前在陕西府谷建有中试基地。三、褐煤气化技术褐煤由于存在含水量高、发热量低等特点，如何选择合适的气化技术保障装置的高效稳定运行是褐煤气化的关键。1、固定床气化炉褐煤用于固定床气化在中国已有30年的历史，目前最广泛的固定床气化炉主要是鲁奇炉。目前德国泽玛克BGL煤气化技术采用液态排渣，大幅减少了蒸汽用量与气化废水的排放；赛鼎公司正开发以CO2替代水蒸气作为气化剂以充分利用褐煤中的水分，达到降低废水排放的目的。2、流化床气化炉由于流化床气化时床层温度较低，适用于反应活性高的煤种，褐煤的挥发分含量、反应活性普遍较高，适合流化床气化。流化床气化可以接受水含量较高的原料煤，并且由于是固体排渣，可以用于高灰份、高灰熔点的煤。代表技术有美国SES公司U-GAS气化技术。3、气流床气化炉气流床气化技术主要包括水煤浆气化技术和干粉气化技术。由于褐煤成浆性能较差，内水含量高，导致气化效率低。目前褐煤制浆方法主要分为物理方法和化学方法。物理方法主要有配煤制浆和分级研磨制浆；化学方法主要有热解半焦制浆、机械热压制浆和水热处理制浆。目前大唐呼伦贝尔1830合成氨尿素项目采用褐煤水煤浆气化工艺，实现稳定生产。褐煤用于干粉煤气化也在国内成功示范。大唐多伦煤制烯烃项目，3×2800吨/天干粉气化炉，于2014年4月首次实现单炉满负荷运行。4、地下气化地下气化技术国内仅有新奥集团与中国矿业大学共同开展研究。2007年10月我国首套日产15万方煤气的无井式地下煤气化试验和生产系统一次点火成功。四、结论褐煤作为我国煤炭资源的重要组成部分，如何合理利用，是保障我国能源安全的重要一部分。褐煤利用主要分为三个方面：褐煤燃烧供热、简单热解加工半焦焦油、褐煤热解多联产利用。存在问题1、褐煤先进热解技术尚未成熟，需要进一步优化。2、半焦传统消费市场已趋于饱和，需要开拓新的利用渠道。