【正文】 硫酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙希酸甲酯等。煤炭地下氣化技術(shù)擁 有我國獨立的知識產(chǎn)權(quán)，以地下氣化煤氣為龍頭的合成裝置和設(shè)備，基本上能夠在中國制造。最終產(chǎn)品填補了內(nèi)蒙古自治區(qū)煤化工產(chǎn)品的空白，大大提高了企業(yè)的市場競爭力和經(jīng)濟效益，加快了企業(yè)的優(yōu)化升級和科技進步，有利于區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護。褐煤盡管發(fā)熱量低，水分高、灰分高，但其反應(yīng)活性高、透氣性好，很適合地下氣化。平均傾角為 18176?；曳?(Ag)為 ～ ％，屬中高灰份煤層。這兩個煤層全區(qū)發(fā)育，為局部不可采煤層，厚度變化較大，總體變化規(guī)律為東部厚西部薄，淺部厚深部薄 , 平均厚度為 米，在 23 勘探線以西 +500 水平以上兩層合并。作為多年從事煤炭生產(chǎn)的企業(yè)，尋找優(yōu)質(zhì)煤田進行開發(fā)，采用高新技術(shù)開發(fā)高附加值產(chǎn)品是走出困境再造輝煌的最佳途徑。另外，由于褐煤灰分、水分高，發(fā)熱量低，其市場受到了限制，經(jīng)濟效益不高，給企業(yè)后續(xù)發(fā)展，特別是內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)的發(fā)展帶來較大的影響。 內(nèi)蒙古大雁煤業(yè)有限責(zé)任公司 大雁褐煤地下氣化生產(chǎn) 5 萬 t/a 甲醇、11 萬 t/a 甲醛、 2 萬 t/a 聚 甲醛 項目建議書 中國礦業(yè)大學(xué) (北京校區(qū) ) 內(nèi)蒙古大雁煤業(yè)有限責(zé)任公司 二○○二年八月 1 內(nèi)蒙古大雁煤業(yè)有限責(zé)任公司 大雁褐煤地下氣化生產(chǎn) 5 萬 t/a 甲醇、 11 萬 t/a 甲醛、 2 萬 t/a 聚甲醛 項目建議書 項目名稱： 大雁褐煤地下氣化生產(chǎn) 5萬 t/a甲醇、 11 萬 t/a 甲醛、 2 萬 t/a聚甲醛 項目單位：內(nèi)蒙古大雁煤業(yè)有限責(zé)任公司 項目法人：國漢斌 項目性質(zhì)：新建 主管部門：內(nèi)蒙古自 治區(qū)人民政府 目 錄 一、 項目概況 二、 項目的目的意義和必要性 三、 項目的技術(shù)基礎(chǔ) (技術(shù)來源、技術(shù)水平、技術(shù)特點等 ) 四、 產(chǎn)業(yè)化示范內(nèi)容、規(guī)模、地點、期限 五、 工藝技術(shù)方案 六、 項目承擔(dān)單位和項目負(fù)責(zé)人的基本情況、 項目法人所有制性質(zhì) 及項目組織方式 七、 投資估算、資金籌措經(jīng)濟效益初步分析 八、 大雁煤業(yè)有限公司建設(shè)煤炭地下氣化煤化工項目的有利 條件 九、 技術(shù)提供單位條件 十、 結(jié)論 2 一、項目概況 內(nèi)蒙古自治區(qū)地域遼闊，煤炭資源極為豐富，據(jù)第三次全國煤田預(yù)測資料，全區(qū)含煤面積為 萬平方公里。采用煤炭地下氣化技術(shù)可以使被遺棄的煤炭資源得到部分利用，大大提高了煤炭資源的利用率，同時可發(fā)展高附加值的化工產(chǎn)品，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，為內(nèi)蒙古自 治區(qū)煤炭工業(yè)發(fā)展開辟一個新的道路。 大雁褐煤由于灰分高熱值低，約有半數(shù)以上不宜用常規(guī)方法開采。含有夾矸 0～ 4層，夾矸最大厚度為 米。頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖、泥巖細(xì)砂巖次之，泥巖少見。煤層裂隙含水 3 層在 450 水平以上較為發(fā)育，向深部裂隙逐漸減少。 項目總體建設(shè)目標(biāo)是 : 生產(chǎn) 5萬 t/a 甲醇、 11 萬 t/a 甲醛、 2萬 t/a聚甲醛。 二、 項目的目的意義和必要性 ⒈產(chǎn) 品的市場分析 煤炭地下氣化可生產(chǎn)潔凈的燃料氣，用于民用、工業(yè)鍋爐燃燒和發(fā)電，更可生產(chǎn)廉價的化工原料氣，用于合成氨、甲醇、汽油等。技術(shù)自主和設(shè)備的國產(chǎn)化，大大降低了建設(shè)投資，縮短了建設(shè)周期，原料氣成本低，從而大大降低了合成甲醇、聚甲醛的生產(chǎn)成本，極具市場競爭能力。 近年來我國甲醇生產(chǎn)發(fā)展迅速。未來市場需求增加旺盛，建設(shè)能生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價廉產(chǎn)品的先進大型裝置，前景看好。 甲醛可以用來生產(chǎn)酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚甲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、多元醇如季戊四醇、三羥甲基丙烷等。因而本項目研究甲醛市場主要著眼于東北區(qū)域?？稍?104oC下長期使用，脆化溫度為 40 oC ， 吸水性極小。性能比聚碳酸酯，尼龍，環(huán)氧樹脂，酚醛和 PVC 樹脂都好。云南天然氣化工總廠引進波蘭技術(shù)，已建成投產(chǎn) 1萬 t/a聚甲醛裝置，計劃 2～ 3年內(nèi)擴建到 3萬 t/a 能力。因此，在第十個五年計劃中，有條件的企業(yè)應(yīng)建設(shè)聚甲醛裝置，其產(chǎn)品市場前景很好。 ⒉價格預(yù)測 目前，聚甲醛在國內(nèi)的售價在 14000元 /噸左右，國際上售價在 16000元 /噸左右。 ⒊產(chǎn)業(yè)帶動關(guān)聯(lián)性分析 煤炭工業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，但隨著煤炭開采強度的不斷增大，使煤炭開采成本越來越高，由于井工開采回采率低， 報廢礦井 時尚有 50%的不可再生的煤炭資源被遺棄在地下， 使 資源 造成不應(yīng)有的大量浪費 ，同時也帶來了就業(yè)等許多社會問題。 煤炭地下氣化具有投資少、工期短、見效快、效率高、利潤大、效益好等諸多優(yōu)點。據(jù)世界銀行統(tǒng)計，中國原油儲量占世界總量的 %，天然氣儲量占世界總量的 %，今后中國將會出現(xiàn)石油、天然氣供給危機。 煤炭地下氣化煤氣綜合利用途徑見圖 。 (2) 盤活煤礦企業(yè)固定資產(chǎn)存量，開拓新的就業(yè)渠道 現(xiàn)有礦井經(jīng)過多年的生產(chǎn)，積累了大量的固定資產(chǎn)，形成了龐大的職工隊伍，但隨著褐煤市場疲軟、產(chǎn)量下降，使礦井固定資產(chǎn)閑置，人員下崗。煤炭地下氣化可大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造更多的就業(yè)渠道。但傳統(tǒng)的井工采煤會造成地面塌陷、矸石外排、地表沙化、大氣和塵土污染等一系列問題。地下氣化產(chǎn)出的煤氣可以集中凈 9 化，脫除其中焦油、硫和粉塵等有害物質(zhì)，并且采用分離或吸收技術(shù)將CO2 分離出來集中貯存或回填到氣化空間里 ，從而得到潔凈煤氣。隨著煤炭地下氣化技術(shù)的實施及科研成果的推廣應(yīng)用，一個以煤炭地下氣化為“龍頭”的大型煤、電、化工聯(lián)合企業(yè)將展現(xiàn)在世人 面前。在還原區(qū) CO2與熾熱的 C 還原成 CO， H2O(g)與熾熱的 C 還原成 CO、 H2等，由于還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，使煤層和氣流 溫度逐漸降低，當(dāng)溫度降低到不能再進行還原反應(yīng)時，還原區(qū)結(jié)束。 固體的煤及其干餾產(chǎn)物在氣化劑（空氣、氧氣、水蒸汽等）作用下， 10 進氣孔 輔助孔 排氣孔 C+O2 CO2+Q CO2+C 2CO— Q 煤 CH4 C+1/2 O2 CO+Q H2O+C H2+CO— Q + H2 CO+1/2 O2 CO2+Q CO+ H2O H2+CO2+Q + H2O C+2 H2 CH4+Q +?? 轉(zhuǎn)化為煤氣的過程是一個復(fù)雜的多相反應(yīng)過程。 地下氣化的物質(zhì)基礎(chǔ)是地下氣化爐，組成地下氣化爐的四個要素是進氣孔 (通道 )、排氣孔 (通道 )、氣化通道和氣流通道。 從煤炭地下氣化實現(xiàn)過程中可以看出， 地下氣化過程集建井、采煤、地面氣化三大工藝為一體，拋棄了龐大、笨重的采煤設(shè)備和地面氣化設(shè)備，變傳統(tǒng)的物理采煤為化學(xué)采煤，因而具有安全性好、投資少、效益高、污染少等優(yōu)點 ，深受世界各國的重視，被譽為第二代采煤方法。 1932 年在頓巴斯建立了世界上第一座有井式氣化站，為探討氣化方法， 1932 年到 1961 年間相繼建設(shè)了五座地下氣化站，到 60 年代未已建站 12 座 。 12 表 安格林條件規(guī)?；鞠嗤拿旱叵職饣c地下開采的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比 美國地下氣化試驗始于 1946 年，七十年代因能源危機，美國組織了29 所大學(xué)和研究機構(gòu)，在懷 俄明州進行大規(guī)模有計劃的試驗 ,進行了以富氧水蒸汽為氣化劑的試驗，獲得了管道煤氣和天然氣，并用于發(fā)電和制氨。英國在有井式盲孔爐研究上取 得了較大的成功，曾用有井式盲孔爐組成的復(fù)合爐，一次氣化 20萬噸煤，煤氣直接用于一個 5000KW的電廠發(fā)電。在赤平住友礦進行了二次規(guī)模較大的試驗。 西德和比利時于 1976 年 10 月，簽定了關(guān)于共同開發(fā)煤炭地下氣化技術(shù)的協(xié)定。 1958 年到 1962 年，我國先后在大同、皖南、沈北等許多礦區(qū)進行過自然條件下煤炭地下氣化的試驗，取得了一定的成就。 兩階段煤炭地下氣化工藝，是一種循環(huán)供給空氣 (或純氧、富氧空氣 )和水蒸汽的地下氣化方法。 （ 3）在整個氣化通道上都能產(chǎn)生干餾煤氣，煤氣中 H2含量進一步提高。 表 模型試驗第二階段水煤氣組分和熱值 序 煤氣組分 % 熱值 號 H2 CO CH4 CO2 N2 MJ/m3 1 2 3 4 5 國家“八五” 重點科技攻關(guān)項目 徐州新河二號井煤炭地下氣化半工性試驗，氣化爐建立在露頭煤柱中，氣化通道長度為 168m。 1994年 11 月以后，又進行了多次兩階段氣化試驗，其試驗結(jié)果見表（空氣 — 水蒸汽）。 在新河二號井試驗成功的基礎(chǔ)上，又進行了河北唐山煤炭地下氣化工業(yè)性試驗。劉莊礦近四年的生產(chǎn)實踐表明新工藝能夠?qū)崿F(xiàn)長期連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。 “唐山市劉莊煤礦煤炭地下氣化工業(yè)性試驗”通過了河北省計委組織 17 的專家鑒定，鑒定委員及與會專家一致認(rèn)為：唐山劉莊煤礦煤炭地下氣化工業(yè)性試驗連續(xù)產(chǎn)氣一年零四個多月，穩(wěn)定供給唐山市衛(wèi)生瓷廠工業(yè)鍋爐使用三個多月；日產(chǎn)煤氣為 10～ 12 萬 m3，空氣煤氣熱值穩(wěn)定在 以上，水煤氣熱值達到 。改變了傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)和消費方式。 (5) 氣化爐為多孔爐型，可以推進式跟蹤供風(fēng)，減少了氧的無效消耗，提高了供風(fēng)效率，鉆孔具有多功能，彼此可以互換，因此可以根據(jù)具體工況的變化而變化。 (9) 灰渣和頂?shù)装鍘r石中的金屬氧化物如 AL2O CaO、 MgO、 Fe2O Fe3O4在長通道的條件中，對水煤氣反應(yīng)，甲烷化反應(yīng)能起到較好的催化作用。 20xx年 4月 30 日，山東新汶礦業(yè)集 團孫村煤礦緩傾斜煤層地下氣化技術(shù)研究與應(yīng)用試驗正式開始，經(jīng)過近一個多月的調(diào)試，目前已進入了試驗生產(chǎn)階段。 另外，山東肥城曹莊煤礦復(fù)式爐地下氣化試驗工程 (緩傾斜、高硫、雙層薄煤層 )也于 20xx 年 9月 1日點火成功， 9月 3日生產(chǎn)出合格的煤氣，煤氣熱值在 ～ ，單爐日產(chǎn)量約 萬 m3，目前已成功地供居民使用。 為了進一步提高煤氣中 CO 含量，降低 N2含