巨野煤田煤质分析及科学利用评价
摘要]从工业、元素、工艺性质方面,对巨野煤田煤质进行了详细的分析,根据其煤质特点,进行科学论证,得出巨野煤田
是优质动力用煤和炼焦用煤的结论,可以用来制备水煤浆,用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品,用作焦化原料等。
[关键词]煤质分析;煤质特点;科学利用;评价
1巨野煤田煤质分析
1.1煤的工业分析
工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标
中,灰分可近似代表煤中的矿物质,挥发分和固定碳
可近似代表煤中的有机质。
衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组
成、煤灰熔融性(DT、ST、HT和FT)。其中煤灰熔融性是
动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软
化的温度(即灰熔点ST)作为衡量煤灰熔融性的指标。
1.1.1龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度(DT)为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆
时的温度;软化温度(ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖
触及底板变成球形时的温度;半球温度(HT)为灰锥形
变至近似半球形,即高约等于底长的一半时的温度;
流动温度(FT)为煤灰锥体完全熔化展开成高度<1.5 mm
薄层时的温度。
1.1.2彭庄矿钻孔煤样工业分析结果(表2)
2煤质特点及科学利用评价
2.1巨野煤田煤质特点
由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加
工利用途径评价》2003.5可以看出巨野煤田煤质有
如下特点:①灰分含量低,属于中、低灰煤层。②挥发
分含量高,各煤层原煤的挥发分含量在33%以上,且
差异不大,均属于高挥发分煤种。③磷含量特低;硫分
含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比
较高,且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质
层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量
在86.02%~86.51%之间,氢含量在5.41%~5.44%之
间,C/H比值<16。⑦灰熔点上高下低。
2.2成浆性实验评价
2008年1月,华东理工大学对巨野煤田龙固矿
(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验
及评价。
2.2.1成浆浓度实验
成浆浓度是指剪切速率100 s-1,粘度为
1 000 mPa·s,水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制
浆,粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7;选取腐殖酸盐作
为添加剂,用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的
水煤浆,测量其流动性,观察水煤浆的表观粘度随成
浆浓度上升的变化规律,结果如表10所示。由表10看出,随着煤浆浓度增大,煤浆表观粘度
也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿
66%(wt);赵楼矿67%(wt);彭庄矿68%(wt)。
2.2.2流变性实验
水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变
形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重
要指标之一。
将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆,然后用
NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表
观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线,观察水煤浆的
流变特性,见表11。
从表11可以看出,3种煤制成的水煤浆中,随着
剪切速率增大,表观粘度都随之降低,均表现出一定
的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储
存、泵送和雾化。
2.2.3实验结论
煤粉粗粒度(40~200目)和细颗粒(<200目)质
量比为3∶7,腐殖酸盐作为添加剂,添加量为煤粉质
量的1%时,龙固矿煤浆浓度为66%(wt)、赵楼矿煤浆
浓度为67%(wt)、彭庄矿煤浆浓度为68%(wt),满足加
压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。
2.3原料煤的应用
2.3.1适合于制备水煤浆
水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料,而且是加
压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它
又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上,华东理
工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明:巨
野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤
浆。
2.3.2用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品
巨野煤田原煤属于高发热量的煤种(弹筒热平均
值在28~31 MJ/kg之间),该煤有利于降低氧气和能量消耗,并能提高气化产率;因灰熔点较高
(>1 300℃),有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分
别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验,
巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一
样成浆性较好,其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆,
作为德士古(Texaco)水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。
煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成
氨/尿素,又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲
醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另
外,还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料
等。
2.3.3用作焦化原料
焦化用于生产冶金焦、化工焦,其副产焦炉煤气
可用于合成甲醇或合成氨,副产煤焦油进行分离和深
加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出,巨野煤田大槽煤经过洗选以后,可
以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型
钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用;灰分
≤9.0%的8级精煤(2#),也可供华东地区的中小型焦
化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此
外,该煤也可以单独炼焦,但所生产焦炭的孔隙率偏
高,最好进行配煤炼焦。2.3.4远景目标———煤制油
煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野
煤田的大部分煤层均为富油煤,尤其是15煤层平均
焦油产率>12%,属高油煤;根据元素分析计算的碳氢
比各煤层均<16%;大部分煤层挥发分>35%的气煤和
气肥煤通过洗选后的精煤挥发分>37%,而其灰分
<10%。因此,巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料
煤。
煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后,合成
气通过F-T合成,可以制取液体烃类,如汽油、柴油、
石腊等化工产品及化工原料。
3结语
综上所述,巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、
低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资
源,其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是
国内紧缺的煤种,它们的洗精煤不仅可作为炼焦用
煤、动力用煤,而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的
重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇
并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。
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安庆石化简介
中国石油化工股份有限公司安庆分公司(以下简称安庆分公司)坐落在安徽省安庆市西北郊,地处长江下游的北岸,占地面积10平方公里。这里水、陆、空交通四通八达,依托京九铁路干线,上通京、津,下达穗、港,凭借黄金水道,西可航鄂、川,东可到宁、沪,便利的交通为安庆分公司的发展提供了有利的条件。
安庆分公司的前身为安徽炼油厂,1983年7月1日划归原中国石油化工总公司,改称中国石油化工总公司安庆石油化工总厂,后更名为中国石化安庆石油化工总厂,1998年11月又更名为中国石化集团安庆石油化工总厂。2000年2月28日,为了适应中国石化股份公司上市的需要,在中国石化集团公司的统一部署下,原安庆石化总厂正式重组为中国石化集团安庆石油化工总厂(存续部分)和中国石油化工股份有限公司安庆分公司(上市部分),并从2000年4月1日起正式分立运行。
安庆分公司目前拥有的主要生产装置及能力为:年加工原油550万吨/年的常减压装置、年加工能力140万吨/年的催化裂化装置、70万吨/年催化裂解装置、150万吨/年延迟焦化装置、160万吨/年加氢精制装置、22万吨/年催化重整装置、3万吨/年聚丙烯装置;年产33万吨/年的合成氨装置、52万吨/年的尿素装置;年产8万吨/年的丙烯腈装置、7万吨/年的腈纶装置等;拥有50万吨/年的化肥装船码头、10万吨/年的液态烃码头以及全长13公里的厂内铁路专用线和一个工业编组站。主要产品有以“双环”牌为主的化肥、油品系列,以“双铃”牌为主的化工系列和以“黄山”牌为主的腈纶系列等各类优质产品40余种,其中15种产品获省优、部优称号,部分产品出口美国、日本、法国、澳大利亚、越南、韩国等国家。2003年6月,“双环”和“黄山”两个品牌,被中国企业品牌推进委员会审定授予“中国著名品牌”称号。截至2005年底,安庆分公司的固定资产总额70.34亿元,在册职工3857人,其中中高级专业人才近700人。
2002年初,为了从根本上消除生产力发展的体制性障碍,安庆分公司开始进行了推行扁平化管理的前期准备,经过一年多的努力,2003年4月中旬开始,安庆分公司正式对原来的11个管理处室、10个生产及辅助单位中的68个科室和35个生产车间进行了全面整合,重新组建成9个生产作业部、9个业务服务部和12个职能管理部,实现了由“分公司—二级分厂—车间”三级管理模式向“分公司(管理部)—业务部、作业部”两级管理模式的转变。2005年,安庆分公司加工原料油422.26万吨,实现销售收入139.85亿元。丙烯腈、腈纶产量分别达到8.59万吨和7.86万吨,再创历史最好水平。
经过建厂30多年,尤其是“十五”期间的建设发展,安庆分公司已经具备了一定的发展基础。面对新的形势,安庆分公司将按照中国石化总部的统一部署,以科学发展观为指导,坚持“改革、调整、创新、发展”的方针,走资源节约型、环境友好型的全面、协调、可持续发展道路,通过组建一流团队,争创一流管理,实现一流成本控制,努力把安庆石化打造成为具有较强竞争力的国内中等规模炼化一体化企业,加快实现争当沿江中上游炼化企业排头兵的战略目标。
展望“十一五”,安庆分公司愿与更多的新朋老友真诚合作,共创美好未来。
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