文｜匯錦數(shù)能-掌上煤焦
煤直接液化對煤質(zhì)的要求
中國煤的直接液化技術(shù)目前處于世界領(lǐng)先水平。煤直接液化最適合的煤種是褐煤、長焰煤和氣煤及儲量較少的氣肥煤。從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益考慮，均要求采用洗選后的精煤，其洗中煤可用于發(fā)電及工業(yè)鍋爐的燃料。因此，根據(jù)GB/T23810-2009《直接液化用原料煤技術(shù)條件》規(guī)定，用煤的揮發(fā)分Vdaf>35.00%，褐煤、煙煤的全水分應(yīng)分別不大于35.00%、16.00%，氫碳原子比應(yīng)大于0.75(計(jì)算時(shí)不限煤的基準(zhǔn))，1級、2級惰質(zhì)組含量分別≤15.00%、15.01%~45.00%，1級、2級灰分Ad≤8.00%、8.01%~12.00%，HGI>50，Rmax<0.65%，而對硫分無嚴(yán)格要求，因煤中硫鐵礦對煤直接液化有一定的助催化作用。
對于直接液化用煤的選擇，首先需經(jīng)實(shí)驗(yàn)室的高壓釜試驗(yàn)，其煤的轉(zhuǎn)化率和液化率等指標(biāo)均達(dá)到要求時(shí)才能進(jìn)一步進(jìn)行放大試驗(yàn)并評估確定。對褐煤作為直接液化原料時(shí)，雖然其液化時(shí)的壓力和溫度均比低階煙煤降低，但褐煤的氧含量高達(dá)20%~30%以上，因此液化時(shí)的氫耗較大，煤中氧均被加入的氫氣化合成無用的水分而影響液化產(chǎn)品的產(chǎn)量，同時(shí)生產(chǎn)成本提高。
所以從經(jīng)濟(jì)上分析，采用年輕褐煤如云南省Vdaf>60%的年輕褐煤1號并不合算，故一般以長焰煤作為液化用煤較為合適，其次是Vdaf>40%的氣煤。如我國淮南儲量和產(chǎn)量均較大的氣煤經(jīng)高壓釜試驗(yàn)也適用于直接液化用煤，生產(chǎn)時(shí)僅需適當(dāng)調(diào)高壓力和溫度即可。
煤間接液化對煤質(zhì)的要求
煤間接液化需先將煤通過氣化工藝制成以一氧化碳和氫氣為主的合成氣，再通過專用的催化劑在一定溫度和壓力下合成人造石油及化學(xué)產(chǎn)品和部分其他副產(chǎn)品。煤的種類直接影響煤炭間接液化工藝的選擇、設(shè)計(jì)和實(shí)施，其所需的煤種隨著氣化爐的不同而有所不同。
如移動(dòng)床氣化造氣一般多采用塊煤，但其中的魯奇氣化爐對入爐煤的粒度要求為5mm~50mm碎煤，而入爐煤的實(shí)際粒度范圍越窄其經(jīng)濟(jì)效益越佳。對褐煤的粒度可偏向于13mm~25mm或25mm~50mm，對年老煙煤粒度范圍以5mm~13mm左右為佳，以有利于提高氣化的經(jīng)濟(jì)效益。
如我國山西潞安礦區(qū)用貧煤和貧瘦煤的一體化煤清潔利用示范項(xiàng)目已于不久前正式生產(chǎn)出第1桶煤基合成油。神華寧煤集團(tuán)年產(chǎn)400萬t的間接液化項(xiàng)目也于2018年建成投產(chǎn)，以當(dāng)?shù)氐牡突业土虻牟火っ簽樵希渲袣饣臓t型采用氣流床氣化技術(shù)生產(chǎn)，其油品的合成工藝采用高溫漿態(tài)狀技術(shù)，比南非的間接液化技術(shù)更為先進(jìn)，且合成催化劑由國內(nèi)獨(dú)立自主研發(fā)而成。
兗礦在榆林市榆橫化工園區(qū)也已建成投產(chǎn)初期規(guī)模為100萬t/a的間接液化廠。神華榆林1000萬t/a、神華新疆320萬t/a的間接液化廠也正在規(guī)劃中。間接液化的投資比直接液化廠大且經(jīng)濟(jì)效益暫不及直接液化廠，但其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)煤種范圍廣，幾乎從褐煤、煙煤和無煙煤均可作為間接液化的原料煤，灰分越低其經(jīng)濟(jì)效益越好。
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