我国年青褐煤的开发价值和前景分析

1我国年青褐煤的开发价值和前景分析本文所说的年轻褐煤,是指形成晚第三纪的褐煤。其主要特点：水分高（Mt35%-60%）、挥发分高（Vdaf50%-70%）、灰分中等（Ad10%-30%）、发热量低（Qnet.v.ar3000大卡左右）；同时，富含蜡、腐植酸、锗等稀有资源。国内主要分布在云南（昭通、夸竹、蒙自、禄丰、罗茨、寻甸、临沧等，云南褐煤大部为晚第三纪的年轻褐煤）、黑龙江（萝北、宝清、虎林等）、吉林（春化）、内蒙（丹峰煤田）、广西（钦州捻子坪）、山西（繁峙）、海南（詹州）、四川等地区。该煤若作为能源利用与开发，属于低品位能源，水分高、发热量低，不适合于长途运输，其经济性远不及作为原料。该煤种不但含蜡量较多，而且腐植酸往往也较高。另一大特点，挥发分高，所以是较理想的褐煤蜡、腐植酸及低温干馏原料。一、年轻褐煤开发工艺路线1、精细化学品与环保产品煤首先干燥、破碎、筛分；0.5-5mm粒度煤，用于提蜡；提完蜡后的残煤与0.5mm细煤粉，一道作为腐植酸原料；提完腐植酸后残渣，经催化水解，加工成土壤改良剂。该产业链主要产品：褐煤蜡及其深加工制品；腐植酸及其深加工制品；土壤改良剂系列产品。22、精细化学品、环保产品、清洁源能煤首先干燥、破碎、筛分；0.5mm的细煤粉，作为腐植酸原料。提完腐植酸后的残渣作为土壤改良剂原料；0.5-5mm粒度煤，先提蜡，提完蜡后残煤作为低温干馏原料。通过低温干馏，获得半焦、煤焦油、煤气清洁能源。该产业链主要产品：褐煤蜡及其深加工制品；腐植酸及其深加工制品；土壤改良剂系列产品；热解半焦清洁燃料；热解低温煤焦油；热解煤气。从上述产业链不难看出，工艺路线不同于传统煤化工和现代煤化工。与其相比：工艺技术相对比较简单，投资少，技术含量相对较低，但经济附加值高；并且充分体现了年轻褐煤的特点（含蜡、腐植酸，挥发分高），资源得以充分利用。使低品位能源变成资源、原料，或资源、能源并举。二、项目发展前景好1、褐煤蜡及其深加工制品（浅色精制蜡系列产品）该项目属于资源型项目，并不是所有褐煤都可以作为褐煤蜡生产原料。目前世界上只有一个褐煤蜡超级大国-德国，粗蜡占国际市场80%以上，精蜡占90%以上。由于该国能源政策限制了褐煤开采，致3使褐煤蜡、浅色精制蜡生产受到了严重影响，所以褐煤蜡及其深加工制品为国际紧俏商品。以褐煤蜡为原料，通过脱树脂、氧化漂白，可以形成系列产品，如S蜡、E蜡、O蜡、OP蜡、KR蜡等满足不同用户需要，不但延长产业链，而且大大提高了经济附加值。2、腐植酸及其深加工制品腐植酸及其衍生物在农业、工业、医药、畜牧、环保方面作为抗旱剂、生长剂、饲料添加剂、石油钻井液处理剂、陶瓷增强剂、锅炉防垢剂、工业循环水质稳定剂、铅蓄电池阴极板膨胀剂、混凝土减水剂、重金属废水处理剂等，有这十分广阔的应用领域。产品主要有腐植酸、硝基腐植酸、及其腐植酸盐等三大类数以百计的产品。这些原则产品由最初在农业开发中的应用，逐步渗入工业、矿业、医药、保健乃至环境治理等众多应用领域。腐植酸也属于资源项目，年轻褐煤当中腐植酸含量是比较高的，活性也比较好。通常情况下，富含蜡褐煤，腐植酸含量也高。在化肥使用零增长、行业优惠政策取消的新形势下，传统肥料相对产能过剩，腐植酸肥料因环境友好、肥效显著、能提高肥料利用率、改良土壤等特性。并随着我国“土十条”的出台，绿色农业、食品安全越来越受到人们关注，这给腐植酸产业带来了空前发展机遇。腐植酸可以形成系列产品，如腐植酸、硝基腐植酸、腐植酸盐等，尤其是黄腐植酸制品，经济附加值会更高，可成为医药、化妆制品原料。腐植酸同样可以形成较大产业链，后续发展十足。43、土壤改良剂以提取腐植酸后的残渣为原料，经过催化水解、氧化水解等工序，形成小分子有机物，形成系列土壤改良剂，回归于田间。我国“土十条”出台正加快推进，土壤治理与修复市场将在“十三五”期间蓬勃发展，给有机肥（如腐植酸系列有机肥）、土壤改良剂等带来了较大商机。前段时间由于无机化肥的大量使用，致使土壤当中的有机质大幅度降低，造成土壤贫瘠、板结、盐碱化等问题严重侵蚀着我国土地。土壤有机质既是土壤肥力的重要组成部分，同时也是作物营养的主要来源之一，有机质当中含有丰富的大、中、微量元素，也更容易被作物吸收。同时，也是土壤微生物生活和活动的能源。上述分析不难看出，有机肥（腐植酸系列）、土壤改良剂等能增加土壤有机质含量的产品，面对我国广大农业市场，发展前景十分广阔。4、煤的低温干馏目前传统和现代煤（褐煤）化工（以气化为核心）最大缺点就是褐煤的高挥发分特点没有得以充分利用，把煤中的所有有机质变成合成气（H2+CO），再以此为基础进行后续的合成。褐煤本身热解就可得到油和气（挥发分），褐煤气化，再合成油或气，岂不是走了弯路，也是对资源的一种浪费。褐煤低温干馏，是把煤中的有机质分成两部分，既挥发分和固定碳，分别加以回收利用。其过程仅是一个热加工过程，常压生产，不用加氢，不用氧气，既可制得煤气和焦油，实现了煤的部分气化和液化，余下的半焦作为优质电厂燃料、矿石焙烧燃5料、优质碳质还原剂等。褐煤低温干馏，加工条件温和，投资少，生产成本低。是高效和清洁利用煤炭、增加液体燃料油来源、发展煤化工、解决煤炭污染的重要途径。可使质量低、用途窄的褐煤得到多种用途广泛的产品，对褐煤的提质和综合加工利用很有现实意义。通过低温干馏加工，把煤炭转化成气、液、固态三种物质，在技术上是可行的，在经济上是有效益，在环境上是造福子孙后代的，在产业政策上是符合国家发展规划的（煤炭分级分质利用）。煤的低温干馏即可获得大量油气资源，与现代煤化工的煤制油、煤制气殊途同归，而其投资只是其的20%。更可喜的是低温干馏，不但不消耗水资源，还能回收原煤中的大量水资源（褐煤含水30%-55%）。所产半焦热值大、含硫低、活性好，除是很好的气化原料外，也是很好的动力燃料，其它用途十分广泛，如矿石、水泥焙烧燃料，冶炼还原剂，废水吸附材料等。此外，从褐煤提质角度来讲，褐煤经过低温热解后，所得到的半焦，含硫量大幅度降低（为原煤的三分之一）、固定碳相对富集，热值提高，由于内表面积增加，活性远好于其它煤种，尤其是年轻褐煤。所以，半焦是优质燃料和碳质还原剂。煤的低温热解另一大优势：热解产生的热解煤气，通过变换、转换、变压吸附等可以制得纯氢气，用于煤焦油加氢，氢气源可实现自给自足。解吸气富含甲烷，可形成SNG或LNG，也可直接作为工业园区动力燃料，清洁环保。煤的分级分质利用是我国“十三五”能源清洁利用重点，其产品（半焦、低温焦油、热解煤气）不但为清洁能源，也减轻了我国对石6油、天然气对外依存度，保障国家能源安全起到了积极作用。总之，若项目得以实施和实现，业主在获得丰厚回报同时，也将为我国褐煤尤其是年轻褐煤开发起到很好示范作用，将成为国家或省级示范工程。届时关键技术形成自己的知识产权，在全国内乃至世界推广和实施，其意义更加重大和深远！三、生产技术及产品简介1、褐煤蜡及其深加工制品褐煤蜡，国际上称之蒙旦蜡（MontanWax）。它是从含有蜡质的褐煤（泥炭）中，经有机溶剂（苯、甲苯、汽油、混合溶剂等）浸取而得到的一种化石化植物蜡。用有机溶剂可把它分成三个组分：树蜡（纯蜡）、树脂（丙酮可溶物）、地沥青（异丙醇不溶物）。树蜡化学组成：主要由高碳脂肪酸（C26-C36的蜡酸）和高碳脂肪醇（C26-C36的蜡醇）所构成的高碳脂肪酯（蜡酯），部分游离高碳脂肪酸（蜡酸），少量高碳脂肪醇（蜡醇）、酮（蜡酮）、烃（高碳脂肪烃）组成。褐煤蜡应用，主要取决于树蜡；树脂化学组成：褐煤蜡中的树脂属于植物树脂类，即与化石化的琥珀属同类，它的某些性质类似于天然松香。树脂中含有约70%的中性物质（萜烯和多萜烯）和约30%的酸性物质（树脂酸）。蜡中树脂主要取决于成煤植物（针叶树种较多，阔叶树较少），其次取决于成煤植物生长环境（生长环境恶劣植物受伤多，树脂含量就多）。在褐煤蜡应用当中具有两重性，通常情况下越少越好；地沥青化学组成：含氧树脂酸与蜡醇酯化组成的高分子化合物、蜡酸盐和树脂酸盐化合物，这些化合物当中含有硫、金属离子，致使7蜡的颜色较深，所以人们有时称之为暗色物质。在褐煤蜡生产过程当中与原料煤干燥、浸取和蜡蒸煮温度有关，因热解形成聚合物（这种物质异丙醇不溶）。地沥青颜色深、粘度大、流动性差，与石蜡、硬脂酸、微晶蜡、天然动植物蜡等硬性油料熔合性差，所以在褐煤蜡应用当中其含量越低越好。形煤原始物质为高等植物，因此褐煤蜡组成、性质与天然动植物蜡十分相似，如棕榈蜡、小烛树蜡、虫白蜡、蜂蜡、鲸蜡等。所以，褐煤蜡是资源稀少、价格昂贵的天然动植物蜡代替品和补充品。褐煤蜡有着优良理化特性：熔点高；硬度大；揩擦光亮度好；机械强度高；电绝缘性好；对酸和其它活性溶剂的化学稳定性好，易溶于大部分有机溶剂（如溶剂汽油、松节油、油脂等）；能与石蜡、微晶蜡、地蜡、天然动植物蜡、硬脂酸等很好的熔合，来改变各种蜡的理化性能，如熔点、硬度、光亮度、防水性、粘结性等；它所含的憎水和亲水基团有利比例，很容易制成稳定的乳化液；添加各种纤维之间，有良好的润滑性，并能赋之防水、蜡感、自然光亮特殊功效。褐煤蜡氧化脱色制品-S蜡（C26-C36的高碳脂肪酸）碳链长、饱和程度高（天然脂肪酸很难做到）是重要化工基础原料，也是合成各种浅色蜡如E蜡、O蜡、OP蜡、KP蜡等基础原料。褐煤蜡及其深加工制品广泛应用在物品美容行业，如鞋油、夹克油、皮革清洁光亮剂、地板蜡、汽车蜡、油漆、涂料等。特殊纸行业，如铜版纸（美术纸）、信息记录纸、打字蜡纸、造纸施胶等。电气行业，如电线、电缆、铁绑线、补偿导线、变压器浇注等。皮革行业，8整理涂饰剂、光亮剂、加脂剂（加油剂）等。塑料和热塑材料行业，作为润滑脱模剂、稳定剂，其特点在高温下仍能润滑表面，避免了油类和挥发类物质所存在的缺点。建筑行业，用作混凝土构筑物的内部密封剂，可以显著改善防水性和防盐渗透，还可作为水泥、混凝土构件的脱模剂，使得构件表面光滑、清洁、美观。橡胶行业，被用作多功能掺和剂，同时起到分散和润滑剂的作用，它使制品不易渗漏、光洁美观、延长储存期。精密铸造蜡模，可大大提高蜡模热稳定性和机械强度，提高铸件精度及光洁度，也使脱模容易。用作优质铺路材料-沥青的添加剂，可提高沥青粘结力，提高路面耐高、低温和防水性，使沥青路面光洁美观。总之，褐煤蜡无致癌物质，它广泛应用到所有用蜡部门，它是国计民生中不可缺少的化学品，尤其是褐煤蜡的乳化液作为现代加工技术的添加剂和助剂得到越来越广泛的应用。2、腐植酸及其深加工制品腐植酸是动植物遗骸，主要是植物遗骸，经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机质。腐植酸生产主要原料为风化煤、褐煤、泥炭，以碱为提取液，碱与煤中的腐植酸生产水溶性盐，然后进行液固分离，使得腐植酸盐与残渣分开。为了提高腐植酸含量及活性，在提取腐植酸之前，对煤进行氧化分解。如采用硝酸氧化，形成硝基腐植酸，然后在采用碱提取。提取出来的腐植酸盐，经酸还原成腐植酸，然后再对其深加工。如加工成各种腐植酸盐、硝基腐植酸盐、黄腐植酸等。腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物，其产品广泛应用于9农林牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域，涉及几十个行业。特别是目前倍受各国关注的可持续发展战略的要求，提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保产品、环境保护等，更使腐植酸备受推崇。事实证明，人类的生活和生存离不开腐植酸，它的确是一个发展中的、有希望的朝阳产业，也是提升褐煤经济附加值有效途径之一。当今农业环境污染与食品源头安全问题已成为全球关注的焦点，食品源头中的土壤、肥料、农药、水、种子等，都与腐植酸应用密切相关。因此，除传统的腐植酸农用产品继续保留外，应适应世界肥料多元复合化、缓释-长效化、无公害化的发展方向，逐步开发更经济适用的腐植酸新型环保肥料；含腐植酸的农药复合制剂、可降解地膜、吸水剂等的开发和应用，前景也很广阔。以科学发展观、建设美丽中国为指针，对推进肥料产业和肥料技术创新提出明确要求，特别提出发展新型农用工业的重要性和紧迫性，为腐植酸产业发展提供了难得的