【正文】 潔凈煤技術(shù)之一的工業(yè)型煤得到了越來越廣泛的重視，固硫潔凈型煤的推出也就成了歷史的必然。所謂固硫潔凈型煤就是在型煤原料煤配煤過程中加入復(fù)合添加劑。杭州市燃料公司采用統(tǒng)一配制、分散成型的方案，即由煤炭供應(yīng)部門根據(jù)用戶需求集中對(duì)煤炭進(jìn)行篩選、配制、加入固硫劑和添加劑，用戶只需在煤斗中安裝成型機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)爐前成型。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，杭州市燃料供應(yīng)單位還根據(jù)1992年3月制定的《浙江省商品煤監(jiān)督檢查細(xì)則(試行)》制定了相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。重慶市南桐礦務(wù)局由于高硫煤的禁止使用，也把洗煤、選煤和加復(fù)合固硫劑結(jié)合起來生產(chǎn)出了潔凈煤。統(tǒng)配潔凈型煤技術(shù)經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究，目前已進(jìn)入應(yīng)用階段?，F(xiàn)在杭州市應(yīng)用該項(xiàng)潔凈煤技術(shù)的單位有30家，已被環(huán)保部門列入限期改用潔凈型煤的單位還有30多家。1997年我們?cè)诤贾菸遑S冷食有限公司一臺(tái)DZL4—13鏈條爐上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站和市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心對(duì)使用原煤和潔凈型煤的效果進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到環(huán)保要求。之后，白天鵝賓館、靈峰山莊、省中醫(yī)院和近江大酒店等單位的2t／h～6t／h鏈條爐也相繼采用了該技術(shù)。在試驗(yàn)研究中我們發(fā)現(xiàn)不同煤種之間的差異比較大，一種添加劑不可能適用于所有煤種。為滿足不同用戶的需要，我們把眾多煤種分為幾類，選出具有代表性的煤樣，經(jīng)過大量的試驗(yàn)確定其添加劑的配比。有了這些數(shù)據(jù)，我們就可以根據(jù)用戶用煤的性質(zhì)劃分其類別，然后選擇添加劑的種類。我們配制潔凈煤的原料煤對(duì)杭州地區(qū)來說主要來自淮南、兗州、大屯、棗莊、澠池、長(zhǎng)廣和晉城等地。另外有兩種添加劑用于重慶地區(qū)的高硫煤，其煤種選擇于東林、紅巖、硯礦、魚礦、乙精和煤泥等。表1列出了兩年以來在杭州、重慶幾個(gè)單位燃用固硫潔凈型煤的主要環(huán)保試驗(yàn)的結(jié)果。對(duì)于燃用固硫潔凈型煤的鍋爐除進(jìn)行環(huán)保測(cè)試外，還進(jìn)行熱工測(cè)試以測(cè)量鍋爐效率的變化，主要測(cè)試結(jié)果見表2?，F(xiàn)在我們開發(fā)的固硫潔凈型煤又推廣到江西南昌市和廣西柳州市。杭州市已建成年產(chǎn)30萬噸的潔凈煤生產(chǎn)線，南昌市也將籌建年產(chǎn)15萬噸的潔凈煤生產(chǎn)線。2 爐前成型機(jī)械的發(fā)展1987年生產(chǎn)投用的第一臺(tái)爐前成型機(jī)是輥式橢球形型煤成型機(jī)械，目前在杭州市市場(chǎng)上供應(yīng)的該種成型機(jī)是由杭州綠環(huán)生化機(jī)械廠生產(chǎn)。除此以外，重慶、柳州市市場(chǎng)上還有一種正交弧槽式型煤成型機(jī)，該機(jī)械是由重慶南桐礦務(wù)局機(jī)械制造廠生產(chǎn)。與前者相比，它的脫模效果好，成形率高，而且結(jié)構(gòu)新穎合理，性能穩(wěn)定可靠。上述兩種不同型號(hào)的爐前成型機(jī)均為浙江大學(xué)燃料利用研究所設(shè)計(jì)；現(xiàn)通過廣大用戶單位的使用，在潔凈型煤的推廣中，獲得了令人滿意的效果。3 工業(yè)型煤的發(fā)展前景(1) 3 工業(yè)型煤的發(fā)展前景到目前為止，工業(yè)型煤在整個(gè)工業(yè)鍋爐中燃用的比例還是很低的。這說明這方面還有大量的工作需要做。但要認(rèn)為型煤燃燒的比例大于散煤燃燒的比例也是不現(xiàn)實(shí)的。首先盡管現(xiàn)在機(jī)械化開采的程度提高，粉煤的占有率也不斷提高，但總還有40％左右的塊煤，把塊煤破碎來加工制造型煤是不科學(xué)的。此外對(duì)于10t／h以上的大型鏈條鍋爐，使用爐前成型機(jī)械也有一定的困難和問題。但只要各地各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和企業(yè)管理人員重視，達(dá)到20％的型煤燃用比例在10年內(nèi)也是可以實(shí)現(xiàn)的。到那時(shí)將達(dá)到全國(guó)每年燃用120Mt左右的工業(yè)型煤?，F(xiàn)在是發(fā)展工業(yè)型煤的大好時(shí)機(jī)。各地都在為解決酸雨問題考慮積極發(fā)展固硫潔凈型煤。只要進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，制定和完善一套兼顧環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)業(yè)政策、經(jīng)濟(jì)政策，建立扶持、獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰政策，以經(jīng)濟(jì)、行政和法律手段進(jìn)行宏觀引導(dǎo)和調(diào)控，就可以迎來工業(yè)型煤大發(fā)展的明天。表1 工業(yè)鍋爐燃用潔凈型煤環(huán)保測(cè)試序號(hào)測(cè)試日期測(cè)試地點(diǎn)鍋爐出力t/hSO2排放量mg/Nm3脫硫率*%原煤潔凈型煤1浙大校內(nèi)招待所12 杭州新橋飯店43浙大校內(nèi)招待所14杭州五豐冷食公司45杭州五豐冷食公司26杭州五豐冷食公司47南桐礦務(wù)局發(fā)電廠525301341478南桐礦務(wù)局發(fā)電廠529751785409杭州空軍療養(yǎng)院410杭州估康食品集團(tuán)公司411杭州下水熱電廠412杭州康源熱能公司23013南桐礦務(wù)局發(fā)電廠5**該脫硫率包括洗選加工 3 工業(yè)型煤的發(fā)展前景(2) 表2 燃用原煤與固硫潔凈型煤的熱工測(cè)試比較序號(hào)測(cè)試日期測(cè)試地點(diǎn)鍋爐出力t/h測(cè)試單位原煤鍋爐效率型煤鍋爐效率正平衡反平衡正平衡反平衡1杭州五豐冷食公司4杭州市節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)研究所2杭州康源熱能公司2杭州市能源利用監(jiān)測(cè)中心3南桐礦務(wù)局發(fā)電廠5重慶西南節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心發(fā)展新型煤化工，建設(shè)煤炭—能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展新型煤化工，建設(shè)煤炭—能源化工產(chǎn)業(yè) 杜銘華　徐振剛　郭　治 （煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所，北京市和平里，100013）摘　要　新型煤化工發(fā)展以潔凈能源和化學(xué)品為目標(biāo)產(chǎn)品， 應(yīng)用煤轉(zhuǎn)化高新技術(shù)，建成未來新興煤炭－能源化工產(chǎn)業(yè)；結(jié)合煤炭資源開發(fā)和煤炭生產(chǎn)建 設(shè)的發(fā)展，建成若干大型產(chǎn)業(yè)基地或基地群。新型煤化工是煤炭工業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，走新型 工業(yè)化道路的戰(zhàn)略方向。 關(guān)鍵詞　新型煤化工　潔凈能源　化學(xué)品　煤炭 我國(guó)煤炭資源豐富，煤種齊全，發(fā)展煤炭液化、氣化等現(xiàn)代煤轉(zhuǎn)化技術(shù)，對(duì)發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)、 優(yōu)化終端能源結(jié)構(gòu)、大規(guī)模補(bǔ)充國(guó)內(nèi)石油供需缺口有現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義，國(guó)家“十五”能源 科技和能源建設(shè)計(jì)劃對(duì)發(fā)展煤化工給予充分的重視，煤化工在我國(guó)面臨新的市場(chǎng)需求和發(fā)展 機(jī)遇。本文根據(jù)近年來國(guó)內(nèi)外煤化工發(fā)展的特點(diǎn)，提出“新型煤化工”的概念。與傳統(tǒng)煤化 工不同 ，新型煤化工將形成具有中國(guó)特色的煤炭—能源化工新產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實(shí) 現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，對(duì)未來能源建設(shè)和能源技術(shù)的發(fā)展將有重要影響。 1　新型煤化工的主要特點(diǎn) (1)以清潔能源為主要產(chǎn)品。新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主，如柴 油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）、 電力、熱力等，以及煤化工獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的特有化工產(chǎn)品，如芳香烴類產(chǎn)品。 (2) 煤炭—能源化工一體化。新型煤化工是未來中國(guó)能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，緊密依托于 煤炭資源的開發(fā)，并與其它能源、化工技術(shù)結(jié)合，形成煤炭—能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。(3)高新技術(shù)及優(yōu)化集成。新型煤化工根據(jù)煤種、煤質(zhì)特點(diǎn)及目標(biāo)產(chǎn)品不同，采用不同煤轉(zhuǎn) 化高新技術(shù)，并在能源梯級(jí)利用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面對(duì)不同工藝優(yōu)化集成，提高整體經(jīng)濟(jì)效益， 如煤焦化—煤直接液化聯(lián)產(chǎn)、煤焦化—化工合成聯(lián)產(chǎn)、煤氣化合成—電力聯(lián)產(chǎn)、煤層氣開 發(fā)與化工利用、煤化工與礦物加工聯(lián)產(chǎn)等。同時(shí)，新型煤化工可以通過信息技術(shù)的廣泛利用，推動(dòng)現(xiàn)代煤化工技術(shù)在高起點(diǎn)上迅速發(fā)展 和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。(4)建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地。新型煤化工發(fā)展將以建設(shè)大型企業(yè)為主，包括采用大型反應(yīng) 器和建設(shè)大型現(xiàn)代化單元工廠，如百萬噸級(jí)以上的煤直接液化、煤間接液化工廠以及大型聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)等。 在建設(shè)大型企業(yè)的基礎(chǔ)上，形成新型煤化工產(chǎn)業(yè)基地及基地群。每個(gè)產(chǎn)業(yè)基地包括若干不同 的大型工廠，相近的幾個(gè)基地組成基地群，成為國(guó)內(nèi)新的重要能源產(chǎn)業(yè)。 (5)有效利用煤炭資源。新型煤化工注重煤的潔凈、高效利用，如高硫煤或高活性低變質(zhì)煤 作化工原料煤，在一個(gè)工廠用不同的技術(shù)加工不同煤種并使各種技術(shù)得到集成和互補(bǔ)，使各 種煤炭達(dá)到物盡其用，充分發(fā)揮煤種、煤質(zhì)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同質(zhì)量煤炭資源的合理、有效利用 。新型煤化工強(qiáng)化對(duì)副產(chǎn)煤氣、合成尾氣、煤氣化及燃燒灰渣等廢物和余能的利用。 (6)經(jīng)濟(jì)效益最大化。通過建設(shè)大型工廠，應(yīng)用高新技術(shù)，發(fā)揮資源與價(jià)格優(yōu)勢(shì)，資源優(yōu)化 配置，技術(shù)優(yōu)化集成，資源、能源的高效合理利用等措施，減少工程建設(shè)的資金投入，降低 生產(chǎn)成本，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。 (7)環(huán)境友好。通過資源的充分利用及污染的集中治理，達(dá)到減少污染物排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友 好。 (8)人力資源得到發(fā)揮。通過新型煤化工產(chǎn)業(yè)建設(shè)，帶動(dòng)煤炭開采業(yè)及其加工業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、 建筑業(yè)、裝備制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等發(fā)展，擴(kuò)大就業(yè)，充分發(fā)揮我國(guó)人力資源豐富的優(yōu)勢(shì)。 2　新型煤化工核心技術(shù) (1)煤直接液化。 煤直接液化是煤化工領(lǐng)域的高新技術(shù)。該技術(shù)將煤制成油煤漿，于450℃左右和10～30MPa壓 力下催化加氫，獲得液化油，并進(jìn)一步加工成汽油、柴油及其它化工產(chǎn)品。該技術(shù)開發(fā)始于 20世紀(jì)20年代，30～40年代曾在德國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；70年代國(guó)外又進(jìn)行新工藝、新技術(shù)開發(fā)， 2000年后開發(fā)工作基本結(jié)束，但沒有大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用實(shí)例。國(guó)內(nèi)神華集團(tuán)正在引進(jìn)國(guó)外核 心技術(shù)建設(shè)示范工廠；國(guó)內(nèi)有關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)跟蹤研究已有20多年，目前正在開發(fā)具有自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的煤炭直接液化新工藝以及專用高效催化劑等關(guān)鍵技術(shù)。(2)煤間接液化。煤間接液化是將煤氣化并制得合成氣（CO、H2），然后通過F－T合成，得到發(fā)動(dòng)機(jī)燃料油 和 其它化工產(chǎn)品的過程。南非于20世紀(jì)50年代開始建設(shè)商業(yè)化工廠，目前已形成年產(chǎn)700萬t產(chǎn) 品的生產(chǎn)能力。國(guó)內(nèi)對(duì)間接液化技術(shù)的開發(fā)已有20年的歷史，目前正在開發(fā)漿態(tài)床低 溫合成工藝及專用催化劑；另外進(jìn)行了引進(jìn)國(guó)外技術(shù)建設(shè)工業(yè)示范廠的前期研究。 (3)大型先進(jìn)煤氣化。煤氣化是發(fā)展新型煤化工的重要單元技術(shù)。國(guó)內(nèi)大型先進(jìn)煤氣化技術(shù)與國(guó)外相比雖有一定差 距，但近年來加快了開發(fā)速度?！笆濉逼陂g，分別對(duì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴水煤漿氣 化、干煤粉氣流床氣化技術(shù)進(jìn)行工業(yè)示范開發(fā)和放大研究?？紤]國(guó)內(nèi)煤種、煤質(zhì)的多樣性， 目前亟待研究開發(fā)適合灰熔點(diǎn)高、中強(qiáng)粘結(jié)性煤種的氣化技術(shù)。  (4)一步法合成二甲醚技術(shù)。 二甲醚可以代替柴油用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，也可以作為民用燃料替代LPG［1］。與甲醇為 原料兩步 法制取二甲醚相比，以合成氣為原料通過一步法合成二甲醚的技術(shù)具有效率高、工藝環(huán)節(jié)少 、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)正在研究開發(fā)一步法合成二甲醚技術(shù)。(5)煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是新型煤化工發(fā)展的重要方向，聯(lián)產(chǎn)的基本原則是利用不同技術(shù)途徑的優(yōu)勢(shì) 和互補(bǔ)性，將不同工藝優(yōu)化集成，達(dá)到資源、能源的綜合利用，減少工程建設(shè)投資，降低生 產(chǎn)成本，減少污染物或廢棄物排放。如F－T合成與甲醇合成聯(lián)產(chǎn)、煤焦化與直接液化聯(lián)產(chǎn)等 。(6)以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。 以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是新型煤化工發(fā)展的主要內(nèi)容，并有多種形式，其要點(diǎn)是以煤 （或石油焦、渣油等）為氣化原料，生產(chǎn)的煤氣作為合成液體燃料、化工品及發(fā)電的原料或 燃料，通過多種產(chǎn)品生產(chǎn)過程的優(yōu)化集成，達(dá)到減少建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的 目的。目前，國(guó)內(nèi)正在進(jìn)行多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化集成模擬軟件開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)的研究。 (7)其它先進(jìn)煤化工技術(shù)。新型煤化工發(fā)展還涉及其它單元工藝技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，如高效氣體凈化和分離技術(shù)，大型 高效合成技術(shù)，適應(yīng)不同熱值的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)等。3　煤炭開發(fā)生產(chǎn)與發(fā)展新型煤化工 　煤炭資源是發(fā)展新型煤化工的基礎(chǔ)發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)將不斷擴(kuò)大煤炭的消費(fèi)量，拉動(dòng)煤炭生產(chǎn)，但同時(shí)必須兼顧國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā) 展對(duì)煤炭的需求，不能影響能源供需的整體格局。為此，應(yīng)將煤炭資源的開發(fā)與新型煤化工 產(chǎn)業(yè)的建設(shè)緊密結(jié)合。球狀空腔型煤 一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介煤炭能否作為可持續(xù)發(fā)展的主要能源，取決于環(huán)保制約。煤的氣化是煤炭轉(zhuǎn)換為二次能源的重要方式，可以顯著提高燃燒效率，有效減少環(huán)境污染。因此，固定床煤氣發(fā)生爐在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛用途，國(guó)內(nèi)各地區(qū)在用數(shù)量有上萬臺(tái)。按每臺(tái)年平均用煤6千噸計(jì)，總需求塊煤近億噸。但工業(yè)煤氣發(fā)生爐對(duì)燃用塊煤的粒度分級(jí)有較高要求，通常難以滿足。本項(xiàng)目球狀空腔型煤依據(jù)GB914388質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以替代煤氣發(fā)生爐用塊煤，能有效降低生產(chǎn)成本，節(jié)煤率超過20%。本項(xiàng)目技術(shù)的先進(jìn)性，是在球煤制作成型同時(shí)于球體中間穿透形成一圓孔，從而成為球狀空腔型煤。球狀空腔型煤與相同體積的實(shí)芯型煤比較，燃燒表面積增加20%；通孔的風(fēng)道效應(yīng)使型煤內(nèi)外表面同時(shí)燃燒，火焰長(zhǎng)，出力大，燃燒過程反應(yīng)活性顯著提高。徹底解決現(xiàn)有各種實(shí)芯型煤和塊煤殘余煤渣核問題，不結(jié)渣，燃盡度接近100%，殘?zhí)悸授呌诹?。?shí)現(xiàn)完全清潔燃燒。是結(jié)構(gòu)新穎、價(jià)格低廉、燃燒性能優(yōu)越、潔凈節(jié)能效果明顯的新一代工業(yè)型煤。本項(xiàng)目技術(shù)屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，擁有七項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)：（一）對(duì)輥成型的型煤及其制造設(shè)備（發(fā)明專利）（二）型煤制造裝置用液壓同步機(jī)構(gòu)（實(shí)用新型專利）（三）型煤制造裝置用U型雙輸出軸減速器（實(shí)用新型專利）（四）型煤制造裝置用彎角預(yù)壓送料機(jī)構(gòu)（實(shí)用新型專利）（五）型煤制造裝置用輥套無鍵聯(lián)接機(jī)構(gòu)（實(shí)用新型專利）（六）型煤制造裝置用料斗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（實(shí)用新型專利）（七）型煤制造裝置用余料清除機(jī)構(gòu)（實(shí)用新型專利）本項(xiàng)目已完成前期研發(fā)，并經(jīng)上海市科委技術(shù)成果鑒定，被列為科技部創(chuàng)新基金項(xiàng)目。經(jīng)某鋼廠硅鋼片軋制車間試用球狀空腔型煤替代塊煤，用于制作工業(yè)煤氣，燃燒效率大為提高，爐膛溫度顯著上升，節(jié)煤效果明顯，產(chǎn)氣質(zhì)量遠(yuǎn)超過相同種類塊煤。二、投資效益和社會(huì)效益分析本項(xiàng)目的實(shí)施和推廣，將對(duì)我國(guó)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約煤炭資源產(chǎn)生積極效果。按球狀空腔型煤的最低節(jié)煤率20%計(jì)，如建成50萬噸/年產(chǎn)球狀空腔型煤生產(chǎn)規(guī)模，每年可節(jié)煤10萬噸。以塊煤600元/噸計(jì)，其節(jié)煤產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為6000萬元。對(duì)改善大氣環(huán)境污染所帶來的生態(tài)效益。球狀空腔型煤的出口市場(chǎng)前景相當(dāng)可觀。 煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)的試驗(yàn)研究前言 煙氣循環(huán)流化床脫硫是八十年代后期開發(fā)的一種新的脫硫技術(shù)，該技術(shù)具有投