韓旭星 張興平 宋萬(wàn)國(guó)（陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

煤炭中低溫環(huán)境下熱解是一種新型的煤炭資源分質(zhì)利用技術(shù)，在我國(guó)很多高校都對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了深入研究，現(xiàn)在經(jīng)過(guò)研究人員對(duì)該技術(shù)不斷研究和完善，煤炭中低溫?zé)峤饴室呀?jīng)達(dá)到70%左右，而所蘊(yùn)含的能量占80%左右，該技術(shù)在我國(guó)使用率不高，因此未制定完善的熱解焦粉的標(biāo)準(zhǔn)，如何將煤炭熱解產(chǎn)物焦粉有效利用是現(xiàn)在煤炭中低溫?zé)峤饧夹g(shù)的重點(diǎn)，本文從6個(gè)方面闡釋了焦粉的深加工利用，分析了制定焦粉標(biāo)準(zhǔn)的重要性。

1 焦粉的用途

1.1 燃燒發(fā)電

焦粉是一種和煤炭、焦炭等傳統(tǒng)燃料燃燒性質(zhì)有一定差別的固體物質(zhì)，其燃燒特性不僅與煤種有關(guān)還與焦粉的熱解條件有關(guān)。在不同的熱解條件下，產(chǎn)生出的焦粉的各種性質(zhì)也不相同，例如焦粉的顆粒密度、大小和其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)也各不相同，化學(xué)性質(zhì)差異較大，因此將煤炭焦粉利用到各個(gè)領(lǐng)域的難度較大，我國(guó)很多地區(qū)將煤炭焦粉利用于燃燒發(fā)電，在2011年，我國(guó)發(fā)電廠已經(jīng)開(kāi)始利用煤炭焦粉，經(jīng)過(guò)多年的研究和完善，現(xiàn)在煤炭焦粉利用率越來(lái)越高，為我國(guó)很多地區(qū)提供大量的電能。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，煤炭的燃燒特性與設(shè)備的運(yùn)行方式有很大的關(guān)系，現(xiàn)在，煤炭燃燒特性包括著火特性、揮發(fā)分釋放特性、燃盡特性、燃燒過(guò)程中的表面及孔隙特性、積灰結(jié)渣特性及污染物排放特性等，對(duì)于這些特性的研究和分析常常使用熱分析法、一維火焰爐實(shí)驗(yàn)法、沉降爐實(shí)驗(yàn)法、四角燃燒爐實(shí)驗(yàn)法等來(lái)完成。

1.2 氣化

煤氣化主要制備燃料氣或合成氣，是潔凈煤技術(shù)之一，現(xiàn)在煤氣化有三種工藝、分別是固定床、流化床和氣流床工藝，還要根據(jù)原料的狀態(tài)，也可以分為干法氣化和濕法氣化兩種，干法氣化常使用的技術(shù)包括Shell，GSP，航天爐氣化等；濕法氣化技術(shù)有Texaco，多元料漿、四噴嘴氣化等。因?yàn)槊簹饩哂懈蓛?、利用率高和污染率小得特點(diǎn)，現(xiàn)在煤氣的利用范圍越來(lái)越廣，逐漸向大型化發(fā)展，因此現(xiàn)在很多學(xué)者致力于研究如何將煤氣的利用率進(jìn)一步提高，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大方面進(jìn)行研究，煤氣化技術(shù)從傳統(tǒng)的固定床工藝，逐漸轉(zhuǎn)化到流化床工藝，再到現(xiàn)在的氣流床工藝，煤氣生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，并且要根據(jù)煤炭原料的干濕程度選擇性的使用干法氣化或者是濕法氣化技術(shù)，提高煤氣產(chǎn)出率，并且有的煤氣加工廠也使用雙床技術(shù)，合理設(shè)置相關(guān)參數(shù)，保證壓力平衡，保證工藝流程正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高煤氣的產(chǎn)出率和純度。

1.3 成漿

在煤礦或者是煤炭加工廠，一般會(huì)選擇使用管道輸送這些資源，在轉(zhuǎn)到輸送過(guò)程中，煤炭或者是其他礦物質(zhì)都是以液體為介質(zhì)，將煤炭或者是礦物質(zhì)加入到液體中制成漿體，然后在管道中進(jìn)行輸送。整個(gè)輸送管道，包括制漿廠、管道和泵站、終級(jí)脫水廠三個(gè)部分組成，并且配以供電、供水、通信的相關(guān)的設(shè)備，保證整個(gè)輸送管道系統(tǒng)正常運(yùn)行。中國(guó)已經(jīng)在較多的礦場(chǎng)建立起相關(guān)的運(yùn)輸管道，并且我國(guó)學(xué)者也在此方面進(jìn)行大量研究，已經(jīng)形成了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。粉煤熱解產(chǎn)生的大量焦粉通過(guò)水煤漿技術(shù)輸送一方面可以節(jié)約運(yùn)輸成本，另一方面可以避免焦粉揚(yáng)塵，污染環(huán)境。

1.4 成型

在煤炭經(jīng)過(guò)一定工藝加工以后，在成品之前的環(huán)節(jié)中加入不同的粘結(jié)劑或者是添加劑，增加煤炭成型后所不具有的一些性能特點(diǎn)，從而提高型煤的利用空間?，F(xiàn)在新煤在經(jīng)過(guò)添加添加劑以后，在反應(yīng)活性、易燃性和熱穩(wěn)定性方面都有所改善，該技術(shù)已在我國(guó)很多的礦場(chǎng)開(kāi)始投入使用，并且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該方法在各個(gè)礦場(chǎng)，都能夠保證生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，并且也能夠使煤炭礦廠投資成本小，建廠周期短，經(jīng)濟(jì)效益高，最重要的是也能夠減少對(duì)環(huán)境污染。

1.5 作高爐噴吹

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，高爐噴吹煤粉可以降低焦比，而且經(jīng)濟(jì)效益也較高，現(xiàn)在為了在降低焦比的基礎(chǔ)上，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的，各鋼鐵廠不斷尋求價(jià)格更低的，煤種作為高爐噴吹原料，而很多煤廠因此選用了蘭炭，并且學(xué)者經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該碳比無(wú)煙煤得性?xún)r(jià)比更高，更加適合用于高爐噴吹，并且很多煤廠對(duì)此建立了系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，但是有的煤廠在使用蘭炭時(shí)不能夠完全對(duì)其進(jìn)行清洗和篩選，因此影響其加工質(zhì)量，這些問(wèn)題在現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)中也需要亟待解決。

1.6 作炭質(zhì)吸附劑

活性焦是以褐煤為主要原料研制的一種具有吸附劑和催化劑雙重性能的粒狀物質(zhì)。活性焦具有活性炭的特點(diǎn)，并且活性炭的表面積小，原料易得，價(jià)格低廉，并且吸附效果更優(yōu)，尤其是在吸附硫和硝方面，因此在現(xiàn)在很受歡迎?，F(xiàn)在活性焦主要用于凈化鍋爐排氣、重油裂化排氣、垃圾燃燒爐排氣等方面，擬除氣器中污染大氣的物質(zhì)，以改善大氣環(huán)境?，F(xiàn)在活性焦的制作原材料摒棄傳統(tǒng)的原煤材料而使用焦粉為材料?？s短物料成型的火化時(shí)間，降低活性焦成本，并且也能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)消費(fèi)者需求。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文提出了六種焦粉有效利用方式，并且都能夠達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)，污水集中處理廢水達(dá)到零排放的效果。粉煤熱解產(chǎn)物焦粉所占產(chǎn)物數(shù)量比例最大，焦粉利用方式多樣，如能制定相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效提高其市場(chǎng)空間。

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