低阶煤分级分质成煤炭清洁高效利用重要途径-北极星环保网

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我国能源结构的特点决定了煤炭在今后相当一段时期仍是国内的主体能源。然而，随着社会公众对环保的关注度提高，煤炭带来的环境问题也日益引发关注。如何使煤炭在保持主体能源地位的同时，又实现清洁生产?一个思路最近引发业界热议：把低温热解技术和高效燃煤发电技术相耦合，将煤炭分级分质转化为油、气、电，可大量减少二氧化碳、二氧化硫、粉尘等燃煤污染，比现有煤炭应用技术节能10%以上。

如果十三五时期在煤炭、煤电基地建设示范并推广低阶煤低温热解煤油气电一体化多联产项目，可以推进我国煤炭生产和消费革命。

现状：低阶煤利用不当带来环境问题

所谓低阶煤，是指处于低变质阶段的煤，根据煤化程度，可分为低变质烟煤(包括长焰煤、不黏煤、弱黏煤)和褐煤。我国探明煤炭资源储量14842.9亿吨，其中低阶煤占59%，约8757.3亿吨。2013年，全国煤炭产量36.8亿吨，其中低阶煤产量18亿吨，占49%;全国煤炭消费量36.5亿吨，其中低阶煤消费量19.2亿吨，占52.6%。

当前，我国90%以上的低阶煤用作发电、工业锅炉和民用燃料直接燃烧，由此引发一系列严重的生态和环境污染问题，且白白浪费了低阶煤中蕴藏的油、气和化学品资源。2012年，我国煤炭使用对环境PM2.5年均浓度的贡献估算值为56%。这其中，约六成是由煤炭直接燃烧产生的，约四成是由使用煤炭的重点行业排放的。因此，治理燃煤污染，必须改变以往仅将煤炭作为燃料为主的利用方式，将煤炭作为燃料和原料并重分级转化、梯级利用是较为合理的方式。而对于占我国煤炭储量一半以上的低阶煤而言，热解是一种较好的利用方式。

煤的热解是指将煤在惰性气氛下持续加热至较高温度时发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程。在此过程中，煤发生交联键断裂、产物重组和二次反应得到气体(煤气)、液体(焦油)及固体(半焦)等产物。按煤热解温度，热解分为低温热解(500～600℃)、中温热解(650～800℃)、高温热解(900～1000℃)和超高温热解(>1200℃)。

对于低阶煤而言，其煤化程度低、挥发分高、水含量高，直接燃烧或气化效率低;而其有机质化学结构中侧链较多，有机质元素组成中氢氧含量较高，可以以最小的能耗和物耗，通过热解方式，获取所需的清洁能源和化学品。

为得到高产率的煤焦油和煤气，低阶煤大多采用低温热解的方式。现有低温热解技术主要有LFC工艺、LCC工艺、DG工艺、MRF工艺、循环流化床煤分级转化多联产技术、蓄热式无热载体旋转床干馏技术、神华模块化固体热载体技术等，均不同程度地攻克了一些重大热解技术难题，但大多处于小试或中试阶段，均未实现规模化工业运行。此外，龙成低阶煤旋转床热解技术已实现1000万吨/年规模装置(单套80万吨)稳定运行，具有单套装置规模大、焦油产率高、能源转换效率高、原料适应性强、水资源消耗低、环境污染小、酚氨废水实现近零排放等特点。该成果已通过中国石油和化学工业联合会科技成果鉴定。

对策：分级分质清洁利用成重要途径

低阶煤低温热解煤油气电一体化多联产，是实现低阶煤分级分质清洁高效利用的重要途径。中国工程院组织30位院士、400多位专家和95家单位历时两年完成的《中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究》认为：以煤的部分裂解气化制高级油品、半焦发电、灰渣综合利用为主要特点的煤分级转化技术，与现有煤燃烧与煤气化技术相比，在能耗、环保以及经济性方面具有优越性，可以跨越式提高煤炭利用效率、环境效益和经济性，有望改变现有煤炭利用方式，促进传统产业的升级改造。

低阶煤低温热解煤油气电一体化多联产，是以低温热解技术为先导，与先进的燃煤发电技术相结合，将低阶煤分级分质转化为油、气、电，若平均每吨低阶煤按产油率7.1%和产甲烷气率4.2%估算，每年可从全国消费的19.2亿吨低阶煤中提取燃料油1.37亿吨、液化天然气(LNG)0.81亿吨，发电3.22万亿千瓦时，实现低阶煤资源的最大化利用，符合中央提出的煤炭生产和消费革命构想，是实现低阶煤分级分质清洁高效利用的重要途径。具体看，多联产有以下几个途径：

原标题：低阶煤低温热解多联产助推煤炭消费革命

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