煤炭对煤化工的影响远大于煤化工对煤炭的影响,如何理解?
今年以来,煤化工是能源化工领域的热门话题。而煤化工对商品市场的影响也慢慢从概念题材转为实质影响。期货市场上受煤化工影响的品种主要有:甲醇、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等。
首先,甲醇是煤化工中煤制烯烃的重要原材料。从已投产和即将投产的煤制烯烃项目投产总产能来看,总共需要近1500万吨甲醇,除了自产甲醇外,外购甲醇数量预计为350万吨,这相当于表观消费量的10%。而近期国内甲醇生产企业的平均开工率在60%左右,可见煤化工对甲醇的需求增长有较大的推动作用。
其次,聚乙烯和聚丙烯是煤化工的重要产品。从煤制烯烃的投入产量来看,预计今明两年全国PE新增产能高达470万吨,其中煤制烯烃装置占88%,这使得煤制聚乙烯产能占比将从2013年的3%提升至2015年的27%。而目前煤制烯烃利润大约为油制聚乙烯利润的3倍。因此,今明两年在煤制烯烃产能投放的冲击下,聚乙烯恐将承受较大的下行压力。
对于聚丙烯来说,今年煤制烯烃中聚丙烯产能大约在230万吨。而统计显示,今年年初国内PP总产能约1400万吨,而下半年新增的煤制PP产能占到目前总产能的16.6%,低成本货源将快速增加。同时,由于下半年PP还将面临来自传统石化、煤化工和PDH等多方面的产能冲击,计划投产的产能将近500万吨,占现有产能的35%。受此影响,聚丙烯价格受到的冲击将较聚乙烯明显。
需要说明的是,由于煤化工新产能的投放主要集中在西北地区,从运输距离上离华北较近,而货物运到华东存在运力瓶颈,因此未来现货市场更应关注华北地区的报价。由于期货市场上华北交割库平水华东交割库,因此短期内这一因素将先冲击华北塑料现货价格,进而才会影响塑料期货。而由于华北地区聚丙烯较交割地设置了250元/吨贴水,因此华北聚丙烯现货价格受到冲击较小,对聚丙烯期货盘面影响也相对较小。
最后,煤化工原料主要是煤炭,煤制甲醇占甲醇总产能达到60%以上,因此煤炭价格的波动会直接影响相关产品价格。但由于国内煤炭更多地用于冶炼电力行业,煤化工需求比重较小,因此煤炭对煤化工的影响远大于煤化工对煤炭的影响。
此外,由于煤炭价格持续下行,煤化工产品具有较大的成本竞争力。但未来如果出现原油下行,或者煤炭反弹,成本优势将减弱。
总体上,从整个产能投放的进度来看,煤化工对相关期货品种的影响已不仅是概念。其对市场的实质影响也正在由量变向质变转化。中长期看,煤化工产能投放将对聚丙烯、聚乙烯等产品的供应和成本变动产生深刻影响。但需要注意的是,由于煤化工本身技术的稳定性问题,以及主要装置远离消费区域带来的物流问题和水资源限制带来的生产瓶颈问题,注定会给煤化工产业链涉及的期货品种带来更多的炒作题材。
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煤制烯烃项目一般是2-3吨煤可以生产1吨甲醇,3吨甲醇出1吨低碳烯烃。180万吨MTO级甲醇和60万吨精甲醇的意思是,装置规模:MTO级甲醇,180万吨/年;精甲醇,60万吨/年。
MTO级甲醇制烯烃(Methanol To Olefin,MTO)是煤制烯烃工艺路线的核心技术,是将甲醇转化为乙烯、丙烯的工艺。MTO工艺开辟了由煤炭或天然气生产基本有机化工原料的新工艺路线,是最有希望取代传统的以石脑油为原料制取烯烃的路线,也是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
精甲醇(CH3OH) ,分子量32.04,有类似乙醇气味的无色透明,易挥发性液体。 精甲醇是最常用的有机溶剂之一。与水互溶且体积缩小,能与乙醇、乙酸等多种有机溶剂互溶。 精甲醇为有毒化工产品。有显著的麻醉作用,对视神经危害最为严重。 精甲醇在工业上的用途十分广泛,除可作许多有机物的良好溶剂外,主要用于合成纤维、甲醛、塑料、医药、农药、染料、合成蛋白质等工业生产,是一种基本的有机化工原料。精甲醇和汽油(柴油)或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料,精甲醇和汽油混合可作为燃料用于运输业 。
神华包头煤制烯烃项目
项目总投资180亿元,采用国内自主知识产权的DMTO技术,建设规模:年产中间产品甲醇180万吨、聚乙烯30万吨、聚丙烯30万吨,同时副产硫磺2.2万吨、混合碳四及碳五12.5万吨。主要装置包括4台60000Nm3/h制氧空分装置、7台(5开2备)1500吨/日投煤量煤气化装置、180万吨/年甲醇装置、60万吨/年甲醇制烯烃装置、30万吨/年聚乙烯装置、30万吨/年聚丙烯装置等。 项目于2010年8月第一次试车成功,2011年1月1日,全面进入商业化运营。
神华宁煤煤制烯烃项目
项目总投资200亿元,采用鲁奇MTP技术,建设规模:年产中间产品甲醇167万吨、聚丙烯50万吨,副产汽油18.48万吨、液态燃料4.12万吨、硫磺1.38万吨。煤气化装置采用GSP干煤粉加压气化技术,水冷壁激冷炉型,单炉日投煤量2000吨,配置五台气化炉,四开一备,有效气(CO+H2)产能52万Nm3/h。甲醇制丙烯装置采用德国鲁奇甲醇制丙烯工艺。 项目于2010年9月竣工并正式进入全面试车状态,2011年4月气化炉实现稳定运行;4月底,丙烯、聚丙烯及包装装置试车成功,产出最终产品。
大唐多伦煤制烯烃项目
项目总投资190亿元,采用鲁奇MTP技术,建设规模:年产中间产品甲醇167万吨、聚丙烯50万吨,副产汽油18万吨, LP G3.6万吨,硫磺3.8万吨等。主要装置包括4×135兆瓦自备电厂,3套单系列60000Nm3/h 的空分装置,3套单系列日处理干燥褐煤 2800 吨,产有效合成气 15.7万 Nm3/h的壳牌粉煤加压气装置,单套低温甲醇洗装置,单套日产5000吨甲醇装置,单套MTP 装置,双系列聚丙烯装置。 项目于2012年3月16日正式转入试生产。
中石化中原石化甲醇制烯烃项目
项目采用SMTO技术,于2010年8月开工建设,2011年7月聚丙烯装置建成,8月60万吨/年甲醇制烯烃装置建成。2011年10月10日,中国石化中原石油化工有限责任公司60万吨/年甲醇制烯烃(S-MTO)装置产出合格乙烯、丙烯,实现装置开车一次成功。
宁波禾元化学有限公司甲醇制烯烃项目
项目采用DMTO技术,外购甲醇制烯烃,主要装置包括180万吨/年甲醇制烯烃装置、聚丙烯装置和乙烯制乙二醇装置,最终产品为聚丙烯30万吨/年、乙二醇50万吨/年。
参考:百度百科:http://baike.baidu.com/link?url=EshodA29xElKzb21nqjI7jXIim2iNDu_tj7dK95pmXTTM4RtXGiRtQJNIoRNMZ4pt1wQpBAP-MTpKyOGTbP0xK
百度文库:http://wenku.baidu.com/link?url=4DnbK5q72ssPxUusLdZWIDumCPKccUkHq8YJVcJMkdJXG5bu-S26xOXZiHwVmBrCoXfvWw6cnkJ9bnKp5AbJoE0Pz7h7T3Y8jwAnbpSexta
黑色的煤炭经过气化、变换等工序变身成白色的粒子,广泛应用于 汽车 、家电等领域,淮南中安联合煤化工项目攻克了“淮南煤”作为化工原料煤的技术瓶颈,让煤炭深度加工与清洁利用成为现实。
近年来,在充分发挥自身能源、区位优势的同时,安徽省淮南市守正创新,培育壮大新兴产业和创新型产业,突出以煤化工、大数据、新能源等为主的新型产业。如今,“黑白”分明的淮南,正在走上一条色彩缤纷的转型发展之路。
煤炭深加工:从黑煤到白色颗粒的蜕变
金秋时节,走进安徽(淮南)现代煤化工产业园区,中安联合煤化工项目建设和各项生产正在快马加鞭,崭新的装置,高耸的塔罐,川流的车辆,匆忙的人流和着机组运行的轰鸣声,一派繁忙的景象。8月8日,中安联合煤化工项目首批下线的180吨聚乙烯、聚丙烯颗粒通过包装机,自动计量封袋,满载6辆卡车,发往华东下游市场。
作为中国石化重点建设项目,安徽省重点工程、淮南市“一号工程”,中安联合煤化工从立项到建成历时十年,它的建成投产让淮南煤炭清洁高效利用和能源转型发展成为现实。
“目前,安徽省内尚没有大型聚烯烃企业。中安联合的建成投产,填补了省内市场空白,实现了安徽煤由燃料向原料的‘关键一跃’,更是安徽省推动煤炭深度加工与清洁利用的‘关键一招’。”中安联合副董事长、党委书记、总经理施华彪说。
从黑色的煤炭,到白色的颗粒,淮河岸边的“煤制聚丙烯”“煤制聚乙烯”成功诞生,被广泛运用于家电、 汽车 、电线电缆等众多领域,标志着淮南新型煤化工建设取得重大成果,对保障国家能源战略安全、促进安徽省和淮南市的经济转型发展,均作出积极的贡献。
光伏发电:从沉陷区到绿色能源基地
在三峡新能源安徽淮南150兆瓦水面漂浮光伏项目内,湖面波光粼粼,一列列光伏板在阳光下整齐列队。利用淮南市采煤沉陷区闲置水面,中国三峡集团总投资近10亿元,项目总装机容量约150兆瓦,年发电量约1.5亿千瓦时清洁电力,相当于支撑国家17.64亿元的GDP;相当于种植阔叶林约530公顷、年节约标准煤约5.3万吨,减少二氧化碳排放约19.95万吨,减少森林砍伐约5.4万立方米,照亮城乡家庭约9.4万户。
三峡集团还通过项目建设、日常维护和组件清洗创造了大量就业岗位。利用当地农村闲置劳动力,目前为200多人提供就业岗位,其中贫困户60多人,月增加经济收入2000元;通过水面租赁,实现5000(其中贫困人口518人)农民人均年增收300元,每年可增加村级集体收入36万元。
这座全球最大的水面漂浮式电站助力地方政府把采煤沉陷区由“包袱”变成“财富”,把产业布局由“地下”转到“地上”,把发展方式由“黑色”变成“绿色”,带动了地方经济发展,实现了资源型城市发展的转型。
智慧之城:从坐拥资源到大数据产业
在淮南高新技术产业开发区的产业园内,两栋白色建筑位于园区核心区,这就是中国移动(安徽)数据中心机房楼,在这里,规划建设了具有2万个机架能力的数据平台,2016年3月,项目一期6600个机柜安装完成。一期工程已具有6600个机架托管能力,可承载7万台服务器。
“目前这里已经成为腾讯、阿里巴巴、京东等企业在华东区重要的数据服务区。平时我们在安徽区域刷微信、逛淘宝,大部分数据都是这里发出的。”中国移动(安徽)数据中心核心网管理王杰说。
截至目前,中国移动(安徽)数据中心已装机950个机架,服务超2100家政府、企事业单位和互联网公司,上云客户达600家。
淮南市坐拥丰富的资源,但在经济步入新常态、产业结构变革的环境下,产业结构单一、煤电独大却成为了阻碍经济发展的瓶颈。面对困境,淮南市利用自身煤电及水源丰富等优势, 探索 出一条以大数据为依托的新兴产业发展之路。
2011年,淮南在全国率先提出实施“云海战略”,将云计算纳入城市发展战略。2012年,淮南市被列入国家第一批智慧城市试点。如今,淮南先后与国家信息中心、贵阳市政府、科大讯飞等签署战略合作协议,共建大数据项目,已经建成全国最大的大数据展示中心、国内首个钱学森智库分中心、中国移动(安徽)数据中心一期、国产资源卫星大数据中心一期等大数据平台。
2018年底,安徽省批准在淮南建设省大数据标准创新基地,围绕大数据存储、交易和应用开展技术标准创新,实现标准化与 科技 创新、产业发展的“无缝对接”,推动大数据创新成果转化应用。
来源: 新华网
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这个问题我深有感触。我们单位以前是一家大型化肥厂,因为化肥要用水蒸气和煤气合成半水煤气生产尿素,原煤和焦碳的需求量特别大,是全省的用煤大户。
先说一说原煤吧,那时厂里卖煤的中间商长期住在招待所里,还有规模不大的小煤窑老板,他们都会去供销处联系煤碳的销路,每天死缠烂打地想法推销煤碳,由于原煤质量很差,废碎矿特别多,锅炉在运行中容易断火,影响产量,就取消了中间商供煤。
焦碳的需求量就更大了,每天要十多个火车皮的量才够用。我们这里有几家大型炼焦企业,单位就在那里设了个办事处,专门采购和供应焦碳,有人和中间商就叮着差价和回扣做文章,严重影响单位的采计划,但每年还是有几个贪腐的人被审查,包括中间商供应商。真应了那句话,莫贪腐,贫腐必被抓!
这么跟你说吧,一般大型电厂对的是国企,这是国家规定的,即使有些贸易商也必须挂靠国企平台,有了中间贸易商一些小款就能从贸易商帐户岀来用来为护一些必须的利益,如果单纯国企是拿不出国家一些钱的,生意只是单纯买卖。
其实吧就两件事,1、需要有人垫付资金,2、是重点结算中间的利润是大家的利润呀
我对这个问题有比较多的了解。
解释这个问题,首先要明确以下问题:
1.大型煤炭公司,分为两种,一是生产煤炭的,一是销售煤炭的。
2.销售煤炭的就是所谓中间商。
煤炭公司为什么不自己销售煤炭,而要借助中间商?大型电厂为什么不自己到煤炭生产企业——煤矿去之间采购煤炭,而要向中间商采购?任何行业只要有中间商的存在,就有其合理性。煤炭中间商存在的原因如下:
1.很少有电厂就在煤炭生产企业旁边的,比如北京的电厂烧煤会来自山西、内蒙、甚至国外。煤炭不会自己跑过来,是通过铁路、公路和海运运输来的。一般电厂不会为此专门准备列车、 汽车 和轮船,煤炭生产企业也不会。将煤炭从生产企业运到发电厂的工作就由中间商做,并由中间商承担相应的风险。比如,运输中的损耗、交通事故。
2.通常情况下,电厂使用的煤炭并不是来自一家煤矿,会来自多家煤矿;煤炭生产企业也不是仅仅向一家电厂供煤。因此,煤炭生产企业和电厂中间存在庞大的运输、调度、储存工作,这些工作不可能完全由煤炭生产企业或电厂自己完成。
3.煤炭经销企业也就是中间商除了提供运输、储存和调度服务之外,还会为电厂提供融资服务。就是在将煤炭卖给电厂之后,不会马上向电厂收钱,电厂使用煤炭一段时间后才向中间商付款。这相当于中间商将钱借给电厂用,所以叫做给电厂提供融资。
这个道理和你找药厂买不到药,酒厂买不到酒,是一个原因。 国情普遍采用清末发明的区域包销制,也就是代理商制。一些企业与销售商签订的合同中会明确规定,客户只能通过区域包销商拿货。所以,往往出现酒厂药厂职工穷的叮当,渠道商大发其财的现象。
因为找煤矿得付预付款 而且不能有承兑汇票,,,中间商吗 都是煤贩子,那就是买方市场,折腾你还给你承兑汇票!
电厂买煤需要开价100元每吨,而煤企最高只卖80元每吨,两家谈不拢,只好找第三方代理。
这是国家有关部门规定的。不仅电厂是这样。中石化的产品,例如聚乙烯等,不是直接销售,都是通过中间贸易公司销售。
上游国企有账期,一般要求预付,中间商可以垫资,可以组织物流,相对灵活。
一、煤化工的期货品种有哪些。
煤化工原料主要是动力煤,期货市场上受煤化工影响的品种主要有:甲醇、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯,纯碱等。首先,甲醇是煤化工中煤制烯烃的重要原材料,其次,聚乙烯和聚丙烯是煤化工的重要产品,纯碱本身不是,如果生产纯碱用的二氧化碳是经过煤气化,变换,甲醇洗等工序制的的,那么纯碱也可以算是煤化工产品。
二、动力煤的走势分析。
动力煤的走势很复杂,新闻也能经常看到缺煤和全国大范围拉闸限电,近20年都没有过这样缺电,动力煤这个走势,商品没有见过,超买再超买,5月份大宗商品暴涨,还有宏观政策调控,压制,但9月22日,国常会再次指出,更多运用市场化办法稳定大宗商品价格,保障冬季电力、天然气等供给,交易煤化工,短线一定轻仓带损,所以商品走势是非比寻常的一年。
【拓展资料】
1、煤化工是指以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏以及焦油加工和电石乙炔化工等。煤化学加工过程。煤中有机质的化学结构,是以芳香族为主的稠环为单元核心,由桥键互相连接,并带有各种官能团的大分子结构,通过热加工和催化加工,可以使煤转化为各种燃料和化工产品。
2、煤化工以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品或半产品,而后进一步加工成化工、能源产品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等。随着世界石油资源不断减少,煤化工有着广阔的前景。在煤化工可利用的生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。
2、国家发展改革委将充分运用价格法规定的一切必要手段,研究对煤炭价格进行干预的具体措施,促进煤炭价格回归合理区间,促进煤炭市场回归理性,确保能源安全稳定供应,确保人民群众温暖过冬。价格法第三十条明确规定,当重要商品和服务价格显著上涨或者有可能显著上涨,国务院和省、自治区、直辖市人民政府可以对部分价格采取限定差价率或者利润率、规定限价、实行提价申报制度和调价备案制度等干预措施。国家发展改革委表示,将会同有关部门,密切关注煤炭市场动态和价格走势,梳理、排查保供稳价工作存在的矛盾和问题,及时协调解决;市场监管部门将加大执法检查力度,坚持“零容忍”,严厉打击散播虚假信息、价格串通、哄抬价格、囤积居奇等违法行为,切实维护市场秩序。
对下一步保供稳价工作,会议提出八项措施:一是进一步释放煤炭产能。二是稳定增加煤炭产量。三是引导煤炭价格回归合理水平。四是进一步落实发电供热企业煤炭中长期合同全覆盖。五是推动煤电机组应发尽发。六是严格按照合同保障供用气。七是加强能源运输保障。八是加强期现货市场联动监管。
3、国家以上宏观政策调控所以影响煤炭公司的股价,市场会做调整反应,所以相应的会有所下跌,所以呈负相关。
高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,简称为“HDPE”),是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。
聚乙烯(polyethylene ,简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100~-70°C),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,呈液态,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中,煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
煤的用途与煤的种类有密切的关系,不同的煤种其用途是不同的,煤的种类与用途大致可以归纳以下几方面。
(一)煤的种类
煤的分类由于依据的主要标准不同,其分类也有差异,分类方法比较多。我这里主要介绍一下按成因分类及实用分类。
按成因分类:按成因分类是依据成煤植物在聚积阶段各种综合因素进行的,主要是根据成煤物质的种类——高等植物还是低等植物;植物遗体的环境和条件——沼泽的积水深浅、水的活动性、氧气供应和微生物活动等情况,还有成煤物质分解转化过程所决定的。
按成煤物质的种类可以分为三类,即高等植物形成的腐植煤;由低等植物形成的腐泥煤;由高等植物与低等植物形成的腐植-腐泥煤。按植物堆积环境和条件以及成煤物质转化过程将煤的成因类型可分为腐植煤和残植煤。腐植煤和残植煤都是由高等植物变成的,腐植煤的原始物质主要由高等植物的木质和纤维素组成,残植煤的原始物质则主要是植物生物化学稳定的组织,如角质层、孢子、树脂物质、树皮的木栓组织等。腐泥煤的物质组成主要是藻类物质变化产物。腐植腐泥煤是腐植煤与腐泥煤之间的过渡类型。自然界大多数的煤是腐植煤,残植煤、腐植-腐泥煤、腐泥煤则比较少见,通常构成腐植煤中的夹层和透镜体,在较少情况下可单独构成煤层。
按实用分类:这种分类方法,首先要对煤的物质组成进行较全面的了解。煤主要由碳、氢、氧、氮等元素构成的有机质和一些矿物杂质和水分等无机物所构成。煤的质量是由煤的主要组分指标及变质程度决定的。确定煤质量的主要指标有水分、灰分、挥发分、焦渣、角质层厚度、发热量、磷、硫、灰成分、灰熔融性、可选性等。
水分:煤中的水分可分外在水分和内在水分两种。外在水分是在采掘、搬运、储存及洗选过程中,存留在煤炭表面和裂隙中的水分。这种水分自然风干即可除去。另一种是内在水分,是吸附和凝聚在煤分子内部的一些细小的毛细孔里的水分。这种水分经自然风干是除不掉的,需在温度达到 100°以上时才能干燥蒸发掉。内在水分与煤的变质程度和风化程度有关。一般来说,煤的变质程度超高,内在水分越少。煤经风化后因疏松吸潮,内在水分又会增加。地质勘探中常采用内在水分作为评价煤质的数据。内在水分和外在水分的总和称为全水分,它是矿井采出来的煤或直接用工农业生产煤的总含水量,通常作为煤炭供销双方评价煤质的依据之一。我们常用的水分指标有全水分,用“mt”表示也常用“Mar”表示;空气干燥基水分,也可以认为是内在水分,常用(Mad)。
灰分:灰分是煤彻底燃烧以后所剩下的残渣。按成因可分为内存灰分和外在灰分两种。外在灰分是来自煤层顶底板和夹矸中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过洗选后可大部分除去。内存灰分是成煤的原始物质本身所含的无机物,另外也包括沉积时由风和水搬运来的矿物杂质。内在灰分很难通过洗选除去,含有大量内在灰分的煤是非常难选的。常用的指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad),也有用收到基灰分的(Aar)。煤的灰分对煤的实用价值影响很大,是评价煤的质量的主要指标之一。冶金用煤的灰分如增加1%,炼铁炉平均要多消耗 2% ~ 2.5% 的焦炭,同时还会使炼铁炉的生产效率降低约 2%。灰分也增加运输上负担,增加运输成本。不同的国家对煤的灰分的指标要求有所不同。我们国家规定,炼焦用煤的灰分最好不超过 10%,动力用煤其指标可适当高一些,只要发热量达到要求就可以。当灰分大于 40% 时就不是煤了。
挥发分:挥发分是煤在与空气隔绝的高温条件下所排出的挥发物质,主要成分为沼气、氢、二氧化碳和其他碳氢化合物等。挥发分含量与煤的变质程度有关,变质程度越高挥发分越少。挥发分可以作各种高发热量的燃料,也可用来制造染料、塑料、炸药以及其他许多化工产品。挥发分是评价煤质,进行煤种分类的主要指标之一。由于挥发分是煤中有机可燃体的一部分,所以在实际生产中,通常是以挥发分占有机可燃体的百分含量为指标。常使用的有空气干燥基挥发分(Vad)、干燥基挥发分(Vd)、干燥无灰基挥发分(Vdaf)和收到基挥发分(Var),其中 Vdaf 是煤炭分类的重要指标之一。
焦渣:煤中除去挥发分后残留在坩埚里的固态物质就是焦渣。它是由灰分和煤中不挥发的有机物质固定炭组成。固定碳的含量,通常是以其占有机可燃体的百分含量表示,其含量随着变质程度增高而增高。不同的煤形成的焦渣特征是不同的,有的焦渣呈粉末状,有的焦渣熔融黏结成块状,强度大。因此,根据焦渣特征可以初步判断煤的黏结性,对估计煤能不能炼焦是有很大意义的。
角质层厚度:角质层厚度是依照炼焦过程,在实验室里用仪器测定的。把有黏结性的煤粉碎成细粒,在密封的条件下加热到一定温度时,煤中有机质受热分解,软化而成角质层,最后结成了块状的焦炭。黏结性好的煤,加热时形成的角质层厚度适当,结成的焦炭熔融黏结成块状。不黏结的煤加热时,就不能产生角质层,也就不能结成焦炭,呈粉末状。一般来说,煤的角质层厚度是随煤的变质程度增加而有规律的变化,变质程度很低或很高的煤,角质层的厚度都很小或等于零,也就是黏结性不好或没有黏结性。角质层厚度能反映煤的黏结性,因此也就成了评价煤质、进行煤的工业分类的重要指标之一。常用 y 或 b 表示。
发热量:煤的发热量是指单位重量的煤完全燃烧时放出的热量。它对评定煤的燃烧价值有很重要的意义。在煤质评价中,通常用煤的低位发热量来评定煤的燃烧价值,即每千克煤在坩埚中燃烧后实际能被选用的热量。煤的发热量大小与煤的可燃元素碳、氢等含量有关,因而也与煤的变质程度有关。一般来说,变质程度越高,发热量越大。但是,当烟煤向无烟煤过渡时,氢的储量明显降低,由于氢在燃烧时产生的热量约等于碳的 4.2 倍,所以某些烟煤的发热量略高于无烟煤。另外,水分和灰分的增多,均可降低煤的发热量。不同的煤种其发热量是不同的,因此煤的发热量用不同的等级表示。
(1)低热值煤,表示为 LQ8.50 ~ 12.50 MJ/kg
(2)中低热值煤,表示为 MLQ12.51 ~ 17.00 MJ/kg
(3)中热值煤,表示为 MQ17.01 ~ 21.00 MJ/kg
(4)中高热值煤,表示为 MHQ21.01 ~ 24.00 MJ/kg
(5)高热值煤,表示为 HQ24.01 ~ 27.00 MJ/kg
(6)特高热值煤,表示为 SHQ>27.00 MJ/kg
注:1cal15(15℃卡)= 4.1855J
硫和磷:煤中常含有硫和磷。硫是煤中的有害杂质,煤在燃烧时硫会变成二氧化硫,腐蚀锅炉、管道,污染大气,增加温室效应,空气中的硫多了还会形成酸雨。炼焦时,有一部分硫会转入焦炭,用含硫高的焦炭炼铁,会降低钢铁的质量。钢铁中的硫分超过一定限额,就会使钢铁变脆,强度降低。煤中的无机硫主要是黄铁矿硫,常常呈细脉充填在煤的裂缝中,或者结核状夹在煤层中,对这部分硫可以通过机械洗选的方法剔除。均匀地分散在煤中的有机硫则很难选除掉。煤中的硫分是评价煤质的极其重要的指标。在实际的生产中通常是以绝对干燥煤样的总含硫量为指标来评价煤的质量的。我国规定,凡是工业用煤必须先经过洗选,尽量降低硫的含量;含硫量大于 3% 的煤就不能开采。常用的指标有空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
可选性:上面已讲过,煤中的灰分、硫分、磷分等,对煤的加工利用都是有害杂质。为了降低煤中的有害杂质,提高煤的质量,特别是提高炼焦用煤的质量,就需要对原煤进行洗选。对于直径大于 50 毫米的矸石和黄铁矿等杂质,可以用人工手选,颗粒小于 1 毫米的粉煤,则可采用浮选方法进行选煤。煤中矿物的颗粒大小和分布状态,直接影响着煤的洗选难易程度,这就是煤的可选性。煤的可选性是评价煤质,特别是评价炼焦用煤质量的重要指标之一。
灰成分和灰熔融性:灰成分是煤灰分中的矿物成分,灰熔融性是煤的灰分在不同温度下发生变形、软化和熔化状态。它们也是影响煤的用途的重要指标之一。
另外,煤中的有害有毒元素对煤的质量和用途也有较大的影响,如砷、汞和放射性铀等,若其含量超标,会对人体健康产生大的影响。
依据上述煤质量的各种指标,结合煤的变质程度和用途,就可以对煤进行实用性分类。我国煤的分类是根据煤的煤化度,将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度、煤质组分和工业利用的特点,将褐煤分成 2 个小类,无烟煤分成 3 个小类。烟煤比较复杂,按挥发分分为 4 个档次,按黏结性可以分为 5 个或 6 个档次。主要类型是褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2 中粘煤、气煤、气肥煤、肥煤、1/3 焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤。其中褐煤的变质程度最低,无烟煤的变质程度最高。长烟煤到气煤是低变质烟煤,肥煤到焦煤是中变质烟煤,瘦煤、贫煤和无烟煤是高变质煤。
褐煤的特点是光泽暗淡,内生裂隙不发育,有干缩裂纹,腐殖酸含量高,发热量低。是低热值燃料和制作化肥的原料。
长焰煤、不粘煤、弱粘煤和中粘煤的共同特点是韧性大,光泽较弱,内生裂隙很少,燃烧焰长,不结焦,是燃烧锅炉、化工、制油的最佳煤种。气煤除上述性质和用途外,还具有膨胀熔融结渣,有时有气体喷出的现象。气煤有一定的结焦性,还可以作为炼焦配煤。
肥煤和焦煤的共同点是具有玻璃光泽,内生裂隙发育,性脆易破碎。膨胀熔融黏结性好,焦渣有光泽,是炼焦的最佳原料。
瘦煤光泽强,微膨胀熔融,燃烧时烟淡焰短难着火,可做炼焦配煤。
贫煤具有金刚光泽,不膨胀熔融,燃烧时烟淡焰短难着火,适合燃烧锅炉和化工用煤。
无烟煤具有似金刚光泽,致密坚硬,比重较大,燃烧时不易着火,无烟几乎无焰,可做化工用煤和民用燃煤。
(二)煤的主要用途
早在几千年前,劳动人民就发现了煤可以燃烧,可以用来燃烧取暖、做饭和冶铁。蒸汽机发明后,煤成为机器动力的主要燃料。后来,煤又用来炼焦、发电、制作电石、煤气等。现在,煤仍然是主要的能源。我国的一次性能源结构中煤占到 70% 左右。有专家预测,近期内这种能源结构不会有大的改变。当前煤的主要用途是发电、炼焦、供热取暖和民用燃烧,但煤气化、煤液化、煤化工等煤的综合利用也在迅速地发展。
动力用煤:动力用煤是煤的主要用途,它是把煤作为燃料用来燃烧锅炉取暖、发电和作为蒸汽机车的动力等。因为动力用煤主要是燃烧,所以任何牌号的煤都可以用来作燃料取得热源。
煤焦化:煤焦化就是用煤炼焦。它是将煤在隔绝空气的密闭炼焦炉内加热,得到的是焦炭、煤焦油和焦炉气三种原料。这三种原料经进一步加工处理可以得到一系列的煤化工产品。高温炼焦可以获得大约 78% 的焦炭,4% 的焦油,18% 的焦炉气。焦炭的主要用途是炼铁,其次是用于化肥工业。焦炭经进一步加工可制成合成氨、电石等。电石还可以再制成塑料、合成纤维、合成橡胶、合成化工产品等。煤焦油是煤焦化的副产品,是一种黑色黏稠状液体,主要成分是芳香族化合物。它的用途更加广泛,可以制成轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青等。用这些产品还可以制成苯、农药、炸药、染料、油漆、二早酚、聚乙烯稳定剂、合成材料等。焦炉气是很好的气体燃料和宝贵的化工原料,可作为冶金工业燃料、民用煤气,也可以制作氨、粗苯、氢、甲烷、乙烯、硫化氢及各种化工产品。如果一个焦化厂每小时能生产 15000 立方米焦炉气作为化工原料,则一年可以生产 55000 吨尿素或 70000 吨硝铵,16000 吨甲醇,2500 吨乙烯。因此焦化厂焦炉气的综合利用对发展农业、冶金工业和化学工业都具有重要的意义。
煤气化:煤气化是在高温有氧的情况下,将煤中的有机质转变成为含有一氧化碳、沼气、氢气等煤气的过程。煤气是一种极好的工业和民用燃料,用煤气作燃料比直接烧煤的效率高一倍多,气体燃料还有一系列优点,如燃烧完全、使用和输送方便等。因此,煤气已广泛用于冶金工业,机械工业、化学工业、建筑材料工业以及城市中的民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气可合成甲醇、醛、酮、酸、饱和烃、烯烃、芳香烃、合成氨等,所以,煤气也是重要的有机化学工业原料。
煤气化有地面气化和地下气化。地面气化是利用煤气发生炉把煤变成煤气。地下气化是在地下直接把煤层燃烧气化,再把煤气从地下输送到地面利用。
在地面用煤和焦炭等固体原料生产煤气的方法很多,大体可归纳为两类。一类是固体原料的气化,将煤或焦炭在有高温和气化剂的条件下转化为气体。又根据气化所用的固体原料种类不同以及固体原料在气化炉中存在的状态不同,制气的方法又分为固定层气化法和沸腾层气化法两种。另一类是固体原料的干馏,它是煤的有机质热解为气体的方法,这是生产城市煤气的常用方法。
固定层气化法是气化的固体在煤气发生炉中基本是固定的。发生炉煤气的气化过程是在固定层煤气发生炉中进行的,从煤气发生炉的底部通入空气和少量的水蒸气,从炉顶加入煤或焦煤,使气体和煤在 700℃~ 800℃以上的高温下发生剧烈的化学反应生成煤气。发生炉煤气用于炼钢炉、玻璃窑炉、炼焦炉等的加热,也可与水煤气混合作为制造合成氨、甲醇的原料气。水煤气是水蒸气与炽热的无烟煤工焦煤作用的产物。水煤气是制造合成氨的主要原料气。
沸腾层气化法是从炉底以高速通入气化剂,使气化炉中的细粒状煤处于浮动的状态,很像液体的沸腾,故称为沸腾层气化法。沸腾层气化法是直接对小于 10 毫米的煤粒进行连续气化的方法。
煤液化:煤液化是把煤由固体状态变为液体状态的过程。煤液化可以是直接液化,也可以是间接液化。
煤的直接液化可以通过低温干馏和加氢液化。煤的加氢液化是将煤、催化剂和重油混合在一起,在 380℃~ 550℃的高温、200 ~ 700 个大气压高压氢之下,使煤中的有机质几乎全部转化为液体和气体产物,进一步加工得到汽油、柴油等液体燃料。低温干馏是将煤通过内热式发生炉变成焦油产物,进一步加工为液体燃料和化工产品。
煤的间接液化是将煤先进行气化,进一步加工成为液体燃料的过程。
煤化工:煤化工就是将煤制成化工产品的方法。煤制化工产品的方法很多。通常是把煤先进行气化或液化,再进一步加工成化工产品。也可以先把煤加工成电石,再转化成为化工产品。
煤的综合利用:煤中的有益元素很多,煤灰中可以提取锗、镓、铀、钒等重要的稀有分散元素、放射性元素,这些元素是国防工业的原料。煤中还共生具有巨大开发价值的煤层气。煤灰还可以制造水泥、改良土壤等。煤灰的综合利用是煤综合利用的一个重要方面。
煤中锗和镓的利用:锗是半导体和电子工业重要的原料之一。锗在地壳中很少呈单独矿物出现,主要作为伴生组分存在于铅锌矿和煤层中。锗的提取工艺简单,主要从煤灰中和烟尘中提取。煤中的锗一般品位不高,但分布广泛,是锗矿床的主要成矿类型。煤中的锗含量达到每吨煤中 20 克就可以回收。新疆的伊犁、青河等煤矿的煤层中都含有锗和镓。
煤中铀的利用:铀在煤中主要以含铀的有机化合物存在,是铀矿床的重要工业类型之一,一般要求煤中伴生铀的工业品位为 0.02%。煤中铀的富集一是在泥炭堆积阶段,含铀的水溶液注入泥炭沼泽后,被腐殖酸强烈吸附所致。二是地下水的淋滤作用把铀带到煤层中。铀在煤中的富集主要是由于腐殖酸吸附铀离子变为金属有机络合物,或者作为还原剂把铀离子转变为不溶状态,固定于有机组分中。铀通常也存在于煤层顶底板的砂岩中,局部可富集出现。新疆的侏罗纪含煤地层常出现铀的富集区,在伊犁南部、吐鲁番地区等地的含煤地层中,铀的含量已达到工业品位。目前,利用地浸法开采煤系地层的低品位铀取得很好的效果。
煤中钒的利用:钒主要用于钢铁工业炼制优质合金。自然界钒的分布很分散,常与其他元素伴生形成含钒矿床。钒在煤系地层中的富集,与海生浮游生物和底栖生物成因的有机质密切相关,所以由浅海藻类聚集形成的腐泥煤中钒含量较高。钒在煤层中主要呈金属有机络合物形式存在,一般来说有机质含量越高钒含量就越富集。煤系地层中有时存在含钒砂岩,钒和铀经常共生形成钒钾铀矿。
煤层气的开发利用,近些年无论在国际上还是在国内,都发展得很快,可以说一个新兴的产业正在兴起,将在能源结构中占有很重要地位。这里只提一下,将煤的情况讲完后专门详细介绍。
(三)开采煤要注意保护资源和环境
煤是不可再生资源,用完了就没有了,因此要十分珍惜爱护煤炭资源。煤的开采要合理规划、统筹安排;选择先进合理的采煤方法,提高煤资源回收率,充分利用薄煤层;以科学发展观为指导,建立循环经济产业链,充分地利用煤炭资源的各种使用效能,提高煤的利用效率。
煤的开采利用对环境会产生一定的影响,因此在开采和利用煤炭资源时要特别注意环境的保护。煤矿开采中由于地下挖空塌陷,常会在地面上形成裂缝、塌陷坑、岩体滑移、山体滑坡等地质灾害,对森林、草原和农田造成危害甚至造成严重破坏;煤矿开采排出的瓦斯、二氧化碳和一氧化碳等废气能污染大气,增加温室效应;排出的硫化氢气体还可以形成酸雨,对人、生物、农作物产生严重危害;排出的废水可以污染环境及地下水;排出的粉尘、矸石可以污染大气、周围环境。炼焦排放的煤烟、工业锅炉和民用锅炉排放的烟尘可以污染大气;煤液化、煤化工也能形成大量废气和废水,污染环境。但是,上述煤开采利用中存在对环境的各种不利影响和危害,只要采取切实有效的措施,是可以大大降低其影响程度的,甚至可以完全避免其危害。关键是在开采和利用煤矿时要牢固地树立环境意识,要把保护环境贯穿在开采利用的全过程,采取切实有效的措施,防止对环境的影响和危害,做到煤尽其用,物有所归,环境良好,人与自然和谐相处。