煤的综合利用
1、煤的气化就是把煤转化为可燃性气体的过程。在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体,生成的气体可作为燃料或化工原料气。
2、煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程。在一定条件下,使煤和氢气作用,可以得到液体燃料,也可以获得洁净的燃料油和化工原料。
3、煤干馏是将煤隔绝空气加强热,使其发生复杂的变化,得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等。
扩展资料
在历史上,煤被用作能源资源,主要是燃烧用于生产电力和/或热,并且也可用于工业用途,例如精炼金属,或生产化肥和许多化工产品。作为一种化石燃料,煤的形成是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底,转化成泥炭,然后转化成褐煤,然后为次烟煤,之后烟煤,最后是无烟煤。
煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,亦即,煤炭就是植物化石。这涉及了很长时期的生物和地质过程。
1、气化:就是把煤转化为可燃性气体的过程。在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H₂、CH₄等气体,生成的气体可作为燃料或化工原料气。
2、液化:把煤转化为液体燃料的过程。在一定条件下,使煤和氢气作用,可以得到液体燃料,也可以获得洁净的燃料油和化工原料。煤气化生成的CO和H₂(水煤气)在经过催化合成也可以得到液体燃料。用水煤气还可以合成液态碳氢化合物和含氧有机化合物。
3、干馏:将煤隔绝空气加强热,使其发生复杂的变化,得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等。从 煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。利用这些有机物可移制得染料、化肥、农药、洗涤剂、溶剂和多种合成材料。
扩展资料:
70年来,煤炭行业资源综合利用取得了很大进展。煤矸石、矿井水、矿井瓦斯技术不断发展,产业规模不断扩大,资源综合利用水平不断提高。煤矸石大宗利用,中低浓度瓦斯利用,矿井水源热泵、乏风源热泵技术发展较快。
共伴生高岭土、油母页岩、高铝粉煤灰、硫铁矿、石灰石等综合利用产业化步伐加快。煤矿资源综合利用的深入开展,节约了资源,保护了生态环境,提高了企业经济效益,改善了矿区整体面貌。
参考资料来源:
百度百科-煤炭综合利用
1)煤的干馏 过程是将煤隔绝空气加强热; 可以将煤干馏出焦碳,煤焦油,焦炉气,粗氨水,粗苯等,以至充分利用
2)煤的气化 气化是把煤中有机物转化为可燃气体的过程,主要反应是碳和水蒸气的反应
3) 煤的液化 液化是把煤转化成液体燃料的过程,在高温高压下是煤和氢气作用生成液体燃料,至充分利用
本办法所称煤矸石,是指煤矿在开拓掘进、采煤和煤炭洗选等生产过程中排出的含碳岩石,是煤矿生产过程中的废弃物。
本办法所称煤矸石综合利用,是指利用煤矸石进行井下充填、发电、生产建筑材料、回收矿产品、制取化工产品、筑路、土地复垦等。第三条 煤矸石综合利用应当坚持减少排放和扩大利用相结合,实行就近利用、分类利用、大宗利用、高附加值利用,提升技术水平,实现经济效益、社会效益和环境效益有机统一,加强全过程管理,提高煤矸石利用量和利用率。第二章 综合管理第四条 国家发展改革委会同科技部、工业和信息化部、财政部、国土资源部、环境保护部、住房城乡建设部、税务总局、质检总局、安全监管总局、能源局、煤矿安监局等负责起草、拟订、发布煤矸石综合利用相关规划、产业和扶持政策、技术规范等,并在各自职责范围内开展煤矸石综合利用管理工作。第五条 省、自治区、直辖市人民政府资源综合利用主管部门负责本办法的贯彻实施,以及本行政区域内煤矸石综合利用活动的监督、管理和协调工作。省、自治区、直辖市人民政府其他相关部门在各自职责范围内支持配合煤矸石综合利用工作。第六条 设区的市级环境保护部门、资源综合利用主管部门会同煤炭行业管理部门负责统计和发布本地区煤矸石产生、贮存、流向、利用、处置等数据信息。
省、自治区、直辖市环境保护部门和资源综合利用主管部门应于每年3月底前,将本地区上年度统计数据报环境保护部、国家发展改革委。第七条 有关行业协会、社会中介组织要积极发挥在技术指导、市场推广和信息咨询服务等方面的作用,加强行业自律。第八条 主要产煤省份(内蒙古、山西、陕西、河南、山东、新疆、贵州、安徽、云南等)资源综合利用主管部门,要会同有关部门根据煤炭工业发展规划、矿区总体规划和矿产资源规划等组织编制本行政区域煤矸石综合利用发展规划(或实施方案),并将控制煤矸石利用碳排放纳入当地控制温室气体排放总体工作方案(或低碳发展规划)。第九条 煤炭开发项目(包括选煤厂项目)的项目核准申请报告中资源开发及综合利用分析篇章中须包括煤矸石综合利用和治理方案,明确煤矸石综合利用途径和处置方式。对未提供煤矸石综合利用方案的煤炭开发项目,有关主管部门不得予以核准。
煤矸石综合利用方案中涉及煤矸石产生单位自行建设的工程,要与煤矿(选煤厂)工程同时设计、同时施工、同时投产使用;涉及为其他单位提供煤矸石的工程,煤矸石利用单位应当具备符合国家产业政策和环境保护要求的生产与处置能力。第十条 新建(改扩建)煤矿及选煤厂应节约土地、防止环境污染,禁止建设永久性煤矸石堆放场(库)。确需建设临时性堆放场(库)的,其占地规模应当与煤炭生产和洗选加工能力相匹配,原则上占地规模按不超过3年储矸量设计,且必须有后续综合利用方案。煤矸石临时性堆放场(库)选址、设计、建设及运行管理应当符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》、《煤炭工程项目建设用地指标》等相关要求。第十一条 煤炭生产企业要因地制宜,采用合理的开采方式,煤炭和耕地复合度高的地区应当采用煤矸石井下充填开采技术,其他具备条件的地区也要优先和积极推广应用此项技术,有效控制地面沉陷、损毁耕地,减少煤矸石排放量。煤炭行业主管部门会同国土资源主管部门制订煤矸石井下充填开采技术标准体系,编制煤矸石井下充填开采方案。第十二条 利用煤矸石进行土地复垦时,应严格按照《土地复垦条例》和国土、环境保护等相关部门出台的有关规定执行,遵守相关技术规范、质量控制标准和环保要求。第十三条 煤矸石发电项目应当按照国家有关部门低热值煤发电项目规定进行规划建设,煤矸石使用量不低于入炉燃料的 60%(重量比),且收到基低位发热量不低于5020千焦(1200千卡)/千克,应根据煤矸石资源量合理配备循环流化床锅炉及发电机组,并在煤矸石的使用环节配备准确可靠的计量器具。鼓励能量梯级利用,满足周边用户热(冷)负荷需要。对申报资源综合利用认定的发电项目(机组),其入炉混合燃料收到基低位发热量应不高于12550千焦(3000千卡)/千克。
严良 洪文志
(中国地质大学,湖北武汉,430074)
我国国土幅员辽阔,从总量上看,煤炭资源十分丰富。据国土资源部有关部门反复计算和论证,截至2002年底,已探明可直接利用的煤炭储量1886亿吨,人均探明煤炭储量145吨。另外,包括3317亿吨基础储量和6872亿吨资源量共计1万多亿吨的资源,可以留待后人勘探开发。丰富的煤炭资源使得国民经济发展不断加快,但是在开发过程中,也存在一些问题,主要表现在煤炭企业的安全和利用结构上。
一、我国煤炭行业安全和利用的现状
(一)我国煤炭行业的安全问题
煤炭是中国的基础工业,也是生产事故最多的行业之一,屡屡发生重大灾难性恶性事故,给家庭、企业和社会带来重大灾难,造成了极坏的社会影响,成为国民经济稳步快速发展的隐患之一。
据统计,中国煤矿事故死亡人数是世界主要产煤国煤矿死亡总人数的4倍以上,百万吨煤的事故死亡率是美国的160倍,是印度的10倍。2005年,阜新孙家湾煤矿2·14特大瓦斯爆炸死亡214人,2.15云南曲靖松林村煤矿瓦斯爆炸死亡28人,3·9山西交城香源沟煤矿瓦斯爆炸死亡28人,3·19山西朔州细水煤矿瓦斯爆炸死亡72人……一起起重大事故震惊了国内外。每年因安全事故造成的直接经济损失,初步测算在1000亿元以上,加上间接损失达2000多亿元,约占GDP的2.5%。
从个人安全来看,中国的职业病危害也十分严重。近年来每年新发职业病例数均在万例以上,并逐年上升,增长率超过10%。据中国工程院的研究报告表明,中国每年因各类事故造成的经济损失在1500亿元以上,约占GDP的2%以上。
(二)煤炭的利用结构单一
由于煤炭生产受地质条件等诸多因素的影响,在经济运行中很容易出现效益下降或亏损的局面。更重要的是煤炭的利用单一,忽视了相关共伴生矿的开采和利用,导致效益低下。为保持煤炭经济的稳定和持续发展,需要建立相关补充产业。开采和加工矿产品是煤矿的产业优势,以开发利用共伴生矿产作为煤矿的补充产业是一条有效可行的途径。
二、我国煤炭行业安全和利用的对策分析
(一)汲取国内外经验,加强安全生产
1.美国煤矿安全生产的管理经验
美国是世界产煤大国,历史上重大恶性事故也曾多次发生,年死亡人数曾达3000多人。但经过严格的治理整顿,美国煤矿安全水平处于世界领先地位,已成为美国最安全的行业。
(1)加大安全投入,严格安全管理。美国政府对煤矿安全科研工作的投入很大。联邦政府每年拨一定数目的款项用于科研工作,其中一半以上用于支持煤矿安全和保健科研项目。
另外,美国除国家有完整的安全监察体系外,各州政府也设有负责矿山的安全人员。他们和联邦政府的监察人员密切协作,相互支持。矿业总公司也有自己的一套业务保安系统,管理人员有严格的职责范围,各司其职,分工明确,每个人的职责、权限及上下级的关系都有明文规定。矿长、工长都必须经州政府一级机关考核,发给证书,才能在本州煤矿任职。
(2)实行全员强制性安全培训。美国对煤矿的管理人员和矿工的安全培训非常重视。如1983年美国重新修订的《矿山安全规程》对安全健康培训作了详细规定,并必须接受安全基础知识的培训和法规的教育,矿工培训时间不少于40小时,才能上岗工作,在有经验的矿工带领下,实习半年后才能独立工作。除进行定期的安全培训外,每个煤矿都把安全贯彻到一切工作中,还开展各种形式的健康活动。此外,美国煤矿主还每年提供一定数量的资金用于资助矿工继续教育和培训,以提高职工的安全素质、实际技术能力和防灾、救灾能力。
(3)矿工参与安全管理。美国煤炭公司强调以人为中心的管理,煤矿管理风格的特点是开明和开放。美国的管理作风是发现问题及时解决,如果矿工对管理人员有意见,可以向他的队长投诉,队长有责任处理这类问题,必须在24小时内给予解决。
(4)工会参与安全管理。工会组织设有专人对矿山随时进行安全监督。美国矿工工资也是由联合矿工工会等代表工人与资方煤矿经营者协会谈判商定的,并规定了井下工人在地面脱产培训的标准工资。联合矿工工会还和煤矿经营者联合建立了煤矿工人培训教育基金。
(5)强制执法。为了安全,企业花巨资购买安全设备。对于不合标准的小煤矿,强制关闭。安全状况大为改观,死亡人数不断下降,事故和职业病造成的损失大大减少。
2.汲取国外经验,加强我国煤炭行业安全管理
一般来说,依靠科技进步,创造本质安全化的作业条件和作业环境,是实现安全生产的必然选择。为此,我们应该借鉴国内外经验,建立安全生产理论体系,包括建立安全生产理论体系、安全生产技术保障体系和科学的安全生产管理体系。
(1)树立预防为主的理念,加强检查和培训。我国监察部门应经常性地、不定期地、随机性地深入煤矿企业,进行安全检查,而不能只限于事故后追查原因、追究责任。应树立预防为主、防范为主、消除隐患、杜绝事故的观念。美国矿山安全与健康监察局的一条重要经验就是:监察重要,培训比监察更重要。对参观者也毫不例外,凡入井者都接受一次安全教育,并签字保证执行。各矿业公司有自己的安全培训中心,并设有模拟工作面和各种设备,对职员和工人进行定期培训,以适应生产和安全的要求。
(2)加强国家监察队伍的建设并提高业务和执法水平、装备水平。依法行政和依法监察是市场经济条件下安全生产管理的主要方式。必须严格执行《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》,对造成特大事故的责任人给予严肃处治,依法追究行政和法律责任。
然而,目前我国监察队伍整体状况不甚理想,队伍整体业务素质不齐,专业门类不全,有的人员半路出家,不懂安全生产管理,安全监察执法水平还不到位。为此,加强国家监察队伍的建设刻不容缓。
(3)实行严格的逐级负责制。企业要严格实行逐级负责制,明确各级的安全责任并落实到人头上,各司其责,分工明确。每个人的职责、权限及上下级关系,都应有明文规定。
(4)建立煤矿企业安全文化、安全制度文化和安全物态文化。2005年2月28日,国家安全生产监督管理总局局长李毅中强调加强安全生产要重视五个要素,第一个要素就是安全文化。从文化的形态来说,安全观念文化是安全文化的精神层,安全行为文化和安全管理文化是安全文化的制度层,安全物态文化是安全文化的物质层。我们应运用各种有效的安全文化建设手段,通过班组及职工的安全文化和现代的管理经验来建立安全文化模式。
(二)加强煤矿综合资源的开发利用
1.我国煤系共伴生主要矿物种类及赋存概况
煤系共伴生主要矿物种类有:高岭土(岩),我国煤系高岭土(岩)资源量很大,现已探明的储量达16.73亿吨;石膏,目前预测我国煤系共生石膏储量达115.7亿吨,超过世界其他国家石膏探明储量的总和;石墨,现已探明煤系中石墨资源储量达5251.64万吨,占世界已探明石墨资源量的40%以上;硫铁矿,据不完全统计,我国煤系硫铁矿保有储量为34.64亿吨;还有油页岩、膨润土等等。这些煤系共伴生主要矿物种类繁多,如果能够进行综合资源开发利用,不仅可以取得经济效益,而且还能带来环境、安全和资源等多重效益。
2.煤矿综合资源开发利用的经济效益、社会效益和资源效益
开发利用煤矿共伴生矿物,经济效益是显著的。据测算,建年产3000吨用高岭岩生产4A分子筛加工厂,约需投资500万元人民币,投产后年利税可达700万元人民币,2年后即可收回投资;建年产5000吨用膨润土生产活性白土加工厂,投资约需500万元人民币,年利税可达280万元人民币,投产后2年就可收回投资。煤矿可以根据本矿共伴生矿物资源的具体条件,有选择地逐渐形成规模,成为煤矿的补充产业,对保持煤矿经济的稳定与发展是行之有效的途径。同时,对煤矿进行综合资源开发,还可以避免资源的浪费,并可以减少矿井瓦斯向大气中的排放量,从而减少煤矿瓦斯事故的发生,充分发挥社会效益。
3.煤矿综合开发利用的实施
煤矿综合资源开发利用的综合效益十分显著,我们应将共伴生矿物的开采、煤层气开发列入生产计划,使煤炭开采与其伴生矿物开采及煤层气开发协调有序地进行。
首先应加强煤系共伴生矿产开发利用方面的科研工作。政府有关部门对煤矿开发利用共伴生矿产也应给予鼓励,并给予一定的经济扶持和政策优惠。地质勘探部门在勘探煤炭资源中要将共伴生矿物的勘探与煤同等对待,为煤矿综合资源开发利用提供可靠的依据。煤矿设计部门应考虑共伴生矿物的开发利用问题,并在设计中予以体现,为煤矿建成投产后的综合资源开发提供保证。
三、深化改革,加强煤炭企业的现代化管理,增强煤炭企业管理能力
当前,我国煤炭产业正面临着日趋激烈的竞争,已经到了产业结构调整促进煤炭产业发展的新阶段。在煤炭结构调整中,要把煤企做大,提高市场集中度,实现产业结构优化;同时又要把煤企做强,发展多元产业链,调整产品,增加煤炭产品的附加值,提高我国煤企的国际竞争力。在这里,企业的管理制度和管理水平也就显得越来越重要。
不可否认,我国煤炭企业的现代企业制度建设落后于我国各行业改革。国家近几年虽然出台了一系列的政策,但我国大多数煤炭企业管理结构仍没有发生多大变化,给我国煤炭行业的安全和综合利用带来很大的负面效应,也严重影响着煤炭企业的产品结构与技术结构的调整和企业流程再造。
因此,应该对我国煤炭企业进行深化改革,加强煤炭企业的现代化管理,增强煤炭企业管理能力。发展煤炭工业公司、煤炭控股公司,形成协作。在更高、更深层次上建立煤企联合,形成以融资、控股、参股为主要纽带的煤企系列。只有在现代化管理制度的基础上,才能更有效地处理好我国煤炭行业安全和利用问题。
参考文献
[1]李金柱.煤炭工业可持续发展的开发与利用技术.北京:煤炭工业出版社,1998.
[2]朱永峰,孙世华.矿产资源经济学.北京:中国经济出版社,2000.
[3]王显政.美国煤矿安全监察体系.北京:煤炭工业出版社,2001.
[4]罗云.现代安全管理.北京:化学工业出版社,2004,3.
作者简介
[1]严良,中国地质大学(武汉)管理学院院长,教授。
[2]洪文志,中国地质大学(武汉)管理学院博士研究生。
内蒙古煤炭资源的特点可以概括为:一是资源分布广、总量多;二是种类齐全、品质优良,以低变质烟煤和褐煤为主,低硫优质煤占总储量的70%,低灰、低硫烟煤又占优质煤的60%;三是煤层埋藏浅、厚煤层多、地质构造和水文地质条件相对比较简单、层位稳定、煤田规模大、易开采;四是主要煤系中的共生、伴生矿产资源丰富,为其他矿产资源的综合开发提供了便利。
煤炭资源综合利用方面,应该推进煤炭产业产品升级,坚持开发与保护并重的原则,变输煤为输电,鼓励和引导现有煤矿进行再加工、再转化,延长产业链,大力发展煤化工和煤电转化项目。如:电厂,、硅铁、氧化铝、煤制甲醇、煤制二甲醚、型煤及原煤洗选等煤炭深加工产业。
在提高煤炭资源综合利用水平的实践中,充分发挥政府的引导协调职能。
一、加强对现有资源规划、开发的管理,为地方煤炭企业的资源战略存储打好基础。
二、加大对现有煤矿关联与技改力度,通过关、联、并、产等措施,鼓励和支持大型煤矿兼并、收购 、重组、联营小煤矿,对煤炭资源进行有效整合,改造建成一批高产高效矿井,实现大型矿井现代化,中小型矿井标准化,彻底关闭技改无望、安全条件差的中小矿井。
三、按照支柱产业集团化,骨干企业公司化的要求,建立优势企业相互协作的良好机制。
四、按照“谁开发、谁保护,谁污染、谁治理,谁破坏、谁恢复”的原则,加强矿区生态环境、水资源保护和废弃物、采煤塌陷区的治理,使煤炭资源开发步入良性循环轨道。