粉煤热解产物焦粉的有效利用

2017-03-03韩旭星张兴平宋万国陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司陕西榆林719319

化工管理 2017年35期

韩旭星张兴平宋万国（陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西榆林 719319）

煤炭中低温环境下热解是一种新型的煤炭资源分质利用技术，在我国很多高校都对该技术进行了深入研究，现在经过研究人员对该技术不断研究和完善，煤炭中低温热解率已经达到70%左右，而所蕴含的能量占80%左右，该技术在我国使用率不高，因此未制定完善的热解焦粉的标准，如何将煤炭热解产物焦粉有效利用是现在煤炭中低温热解技术的重点，本文从6个方面阐释了焦粉的深加工利用，分析了制定焦粉标准的重要性。

1 焦粉的用途

1.1 燃烧发电

焦粉是一种和煤炭、焦炭等传统燃料燃烧性质有一定差别的固体物质，其燃烧特性不仅与煤种有关还与焦粉的热解条件有关。在不同的热解条件下，产生出的焦粉的各种性质也不相同，例如焦粉的颗粒密度、大小和其内部组成结构也各不相同，化学性质差异较大，因此将煤炭焦粉利用到各个领域的难度较大，我国很多地区将煤炭焦粉利用于燃烧发电，在2011年，我国发电厂已经开始利用煤炭焦粉，经过多年的研究和完善，现在煤炭焦粉利用率越来越高，为我国很多地区提供大量的电能。根据研究发现，煤炭的燃烧特性与设备的运行方式有很大的关系，现在，煤炭燃烧特性包括着火特性、挥发分释放特性、燃尽特性、燃烧过程中的表面及孔隙特性、积灰结渣特性及污染物排放特性等，对于这些特性的研究和分析常常使用热分析法、一维火焰炉实验法、沉降炉实验法、四角燃烧炉实验法等来完成。

1.2 气化

煤气化主要制备燃料气或合成气，是洁净煤技术之一，现在煤气化有三种工艺、分别是固定床、流化床和气流床工艺，还要根据原料的状态，也可以分为干法气化和湿法气化两种，干法气化常使用的技术包括Shell，GSP，航天炉气化等；湿法气化技术有Texaco，多元料浆、四喷嘴气化等。因为煤气具有干净、利用率高和污染率小得特点，现在煤气的利用范围越来越广，逐渐向大型化发展，因此现在很多学者致力于研究如何将煤气的利用率进一步提高，应用范围逐渐扩大方面进行研究，煤气化技术从传统的固定床工艺，逐渐转化到流化床工艺，再到现在的气流床工艺，煤气生产规模越来越大，并且要根据煤炭原料的干湿程度选择性的使用干法气化或者是湿法气化技术，提高煤气产出率，并且有的煤气加工厂也使用双床技术，合理设置相关参数，保证压力平衡，保证工艺流程正常运转，提高煤气的产出率和纯度。

1.3 成浆

在煤矿或者是煤炭加工厂，一般会选择使用管道输送这些资源，在转到输送过程中，煤炭或者是其他矿物质都是以液体为介质，将煤炭或者是矿物质加入到液体中制成浆体，然后在管道中进行输送。整个输送管道，包括制浆厂、管道和泵站、终级脱水厂三个部分组成，并且配以供电、供水、通信的相关的设备，保证整个输送管道系统正常运行。中国已经在较多的矿场建立起相关的运输管道，并且我国学者也在此方面进行大量研究，已经形成了一套具有自主知识产权的核心技术。粉煤热解产生的大量焦粉通过水煤浆技术输送一方面可以节约运输成本，另一方面可以避免焦粉扬尘，污染环境。

1.4 成型

在煤炭经过一定工艺加工以后，在成品之前的环节中加入不同的粘结剂或者是添加剂，增加煤炭成型后所不具有的一些性能特点，从而提高型煤的利用空间。现在新煤在经过添加添加剂以后，在反应活性、易燃性和热稳定性方面都有所改善，该技术已在我国很多的矿场开始投入使用，并且经过一段时间调查发现，该方法在各个矿场，都能够保证生产过程稳定，并且也能够使煤炭矿厂投资成本小，建厂周期短，经济效益高，最重要的是也能够减少对环境污染。

1.5 作高炉喷吹

经过研究发现，高炉喷吹煤粉可以降低焦比，而且经济效益也较高，现在为了在降低焦比的基础上，达到降低生产成本的目的，各钢铁厂不断寻求价格更低的，煤种作为高炉喷吹原料，而很多煤厂因此选用了兰炭，并且学者经过研究发现，该碳比无烟煤得性价比更高，更加适合用于高炉喷吹，并且很多煤厂对此建立了系统的生产工艺，但是有的煤厂在使用兰炭时不能够完全对其进行清洗和筛选，因此影响其加工质量，这些问题在现代煤炭产业中也需要亟待解决。

1.6 作炭质吸附剂

活性焦是以褐煤为主要原料研制的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质。活性焦具有活性炭的特点，并且活性炭的表面积小，原料易得，价格低廉，并且吸附效果更优，尤其是在吸附硫和硝方面，因此在现在很受欢迎。现在活性焦主要用于净化锅炉排气、重油裂化排气、垃圾燃烧炉排气等方面，拟除气器中污染大气的物质，以改善大气环境。现在活性焦的制作原材料摒弃传统的原煤材料而使用焦粉为材料。缩短物料成型的火化时间，降低活性焦成本，并且也能够满足市场消费者需求。