孟庆宇（陕西延长石油矿业有限责任公司，陕西 西安 710075）

陕北某煤矿脱硫方法选择

孟庆宇（陕西延长石油矿业有限责任公司，陕西 西安 710075）

本文从陕北某煤矿的基本情况出发，结合企业产品存在的问题，介绍了煤炭脱硫的方法，提出了现阶段工业上可能使用的脱硫方法。

煤；脱硫方法；工业使用

煤炭的脱硫方法一直是科学界研究热点问题之一，也是部分煤炭企业提高产品品质，打开市场销量迫切需要的技术，但是由于硫在煤结构中的特殊性，现在的研究成果很难被工业所利用。本文结合笔者的研究就近年来煤炭脱硫方法进行简要叙述。

1 陕北某煤矿基本情况

陕西北部某煤矿设计生产能力800万吨∕年，该矿区主采煤层属中高硫、特低磷、富油、低氟、特低氯、中等软化温度灰的低变质阶段烟煤。适宜作动力、气化、水煤浆、液化、低温干馏用煤。并建设有生产能力800万吨∕年的洗煤厂。

2 某煤矿的产品结构及选煤工艺

2.1 某煤矿的产品结构

原煤经分选后的产品结构为：精煤和洗混煤。产品的部分指标见表1

表1 魏墙选煤厂产品分析部分指标

从表1中可以看出，原煤中含有的硫分相对较高，属于中-高硫煤，这种煤在目前国家环保政策的压力下，是不受市场欢迎的，必须采用相关的手段来降低煤炭中硫的含量，以保证煤炭使用和销售。目前该煤矿通过煤炭洗选的方法来降低煤炭中的灰分、水分和少部分的硫。

2.2 某煤矿的洗煤工艺

原煤从原煤仓通过皮带进入原煤分级筛分级，由块原煤破碎机破碎后，进入块原煤脱泥筛脱泥后进入重介浅槽分选，可破可不破碎进入产品仓上块精煤分级筛，分别进入两个大小块精煤仓；末原煤经末原煤脱泥筛脱泥后进入重介旋流器分选，精煤经精煤离心机脱水后掺入到末产品煤中。

经过洗选后，煤炭中的灰分有所下降，发热量有所增加，但是脱硫效果不理想，因此，该选煤工艺主要是达到了降灰提热的目的，而降硫的效果不甚理想。原因主要是脱硫脱除原煤在降灰过程中矸石中夹带的无机硫即黄铁矿，选煤后煤碳中剩余硫大部分为煤炭大分子内的有机硫，有机硫采用物理法在现有的成熟工业技术下是无法有效脱除的。脱除煤炭中有机硫在全国选煤工业化应用中尚未见相关报道。

3 煤炭脱硫方法及脱硫方法选择

3.1 煤炭脱硫方法

目前行业中公认的脱硫法分为物理脱硫法、化学脱硫法、生物脱硫法[1]和热解法。

3.1.1 物理脱硫法

物理脱硫法是利用煤和黄铁矿煤和黄铁矿的性质差异而使它们分离。该方法的优点是工艺较简单，投资少，可以脱除50%左右的黄铁矿，而对煤质中高度分散的黄铁矿作用不大，且不能脱除煤炭中的有机硫。

3.1.2 化学脱硫法

化学脱硫法是利用不同的化学反应，将煤炭中的硫转变为不同形态，而使它们从煤中分离出来。化学脱硫方法虽然能脱除无机硫和一部分有机硫，但有两个缺点，一是大多数化学脱硫法是在高温、高压和强氧化一还原条件下进行的，并使用不同氧化剂，故设备及操作费用显著提高；二是由于在这样的反应条件下，煤的结构、煤的粘结性被破坏，热值损失大，因而使所净化煤的用途受到了限制，难于在工业上大规模应用。

3.1.3 生物脱硫法

煤炭的生物脱硫法是由生物湿法冶金技术发展而来的，是在极其温和的条件下(通常是温度低于100℃、常压)，利用氧化一还原反应使煤中硫得以脱除的一种低能耗的脱硫方法。目前煤炭生物脱硫处于试验阶段，但在经济上很具有竞争力，是有前途的煤炭脱硫方法。

3.1.4 热解脱硫法

这种脱硫方法是在陕北煤炭加工利用的实际生产过程中发现的，是切实有效的，即利用煤炭生产兰炭（半焦），在整个生产过程中，煤炭分子内的有机硫被破坏掉并且随着兰炭生产尾气排出，经脱硫装置转化为硫磺产品。

表2 兰炭的产品分析

从表2中可以看出，煤炭经过热解加工生产为兰炭后，产品中的硫含量下降到0.32%，脱硫效果十分理想，但是在目前陕北地区生产兰炭的工艺多采用内热式直立炉，该工艺的简要流程是：低变质煤经筛分分级、洗选、自然干燥后由斗式提升机提升到储煤仓，并连续加入到干馏炉中，在隔绝空气条件下发生脱水、干馏、裂解等一系列反应，产生煤气、焦油和半焦，干馏段下部兰炭落入水封熄焦槽冷却，然后由刮板机排出。这种工艺存在的缺点是：废热气与荒煤气在炉内混合排出，因而煤气量大，煤气热值较低；炉内阻力大，煤气净化系统庞大复杂；环境保护压力大，处理工艺复杂，热效率有待提高。

3.2 煤炭脱硫方法选择

由以上四种工艺可以看出，目前能够将煤炭中有机硫脱除并且在工业化应用的方法只有热解法，但是鉴于热解法的缺点，所以在确认是否使用该工艺的过程中，兰炭的市场是核心的考量指标，在兰炭市场好的情况下，采用此法将煤炭降硫加工成兰炭，对于终端市场的应用是环保的；如果在兰炭市场萧条的情况下，建议不要采用这种工艺。另外随着技术的发展，较多研究者将粉末状的煤进入热解炉后，将煤焦油和荒煤气（生产过程中的尾气）作为终端产品，而产品中无兰炭或半焦，这种工艺可能是未来技术发展的趋势。

随着技术的发展，相信在不就得将来，煤炭脱硫技术会有突飞猛进的发展，现阶段工业上有利用价值的方法就是热解法，但是热解法的使用受到终端产品的市场制约。

[1]张东民，解庆林，周萍，等.煤炭脱硫的研究现状[J].广西轻工业，2007,102（5）：84-85.

孟庆宇（1982-），男，研究生，中级职称，陕西延长石油矿业有限责任公司，研究方向：煤炭的转化。