煤炭主要有哪些种类,他们的用途分别是什么啊
煤炭按照我国各需求行业的消费情况可分为动力用煤、冶金用煤和无烟煤。 无烟煤是指固定碳含量,高着火点(约360-420oC),相对密度(1.35-1.90),低挥发分产量和低氢含量。除了发电外,无烟煤含量主要作为气化原料(固定床气化发生炉)用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰、低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。褐煤它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、高氧含量(约15%—30%),比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。长焰煤煤化程度是所有烟煤中最低的,它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料,主要用于发电、电站锅炉燃料等,辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。不粘煤它早期煤化阶段曾被氧化过,因此它具有低发热量的特点,水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,含有一定的次生腐殖酸。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。弱粘煤煤化程度较低或中等煤化程度的煤,水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,不能单独用于炼焦。但结成的焦块小而易碎,粉焦率高,由于其特殊的成因,弱粘煤具有较高的惰性组含量。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。典型的弱粘煤产于山西省大同市。1/2中粘煤过度煤级的煤,它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料,也可以作为气化用煤和动力燃料。在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。气煤很高的挥发分和中度的粘结性,胶质层较厚,热稳定性差。能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。主要用于炼焦和发电,典型的气煤产于辽宁省。气肥煤它的挥发分(接近于气煤)和粘结性都很高(接近于肥煤),结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气,更是配煤炼焦的好原料。它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异,壳质组的含量相对较高。肥煤具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分(约25%—35%),加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。主要用于炼焦(一些高灰高硫的肥煤用来发电)。与其他煤级的煤相比,肥煤一般具有较高的硫含量。1/3焦煤它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,具有较强的粘结性(类似于肥煤)、中高等挥发分(类似于气煤)和很好的炼焦性(类似于焦煤),单独用来炼焦时,可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。因此,它是良好的配煤炼焦的基础煤。1/3 焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。焦煤有很强的炼焦性,中等的挥发分(约16%—28%)和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大,易造成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤使用。焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质,焦煤主要产于山西省和河北省。瘦煤是指中度挥发分和黏结性的煤,主要用于炼焦。单独炼焦时,能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好,但耐磨性较差的焦炭,因此,用它加入配煤炼焦,可以增加焦炭的块度和强度。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物,胶质层的厚度为6—10mm。贫瘦煤挥发分低,黏结性较弱,结焦性较差。单独炼焦时,生成的焦粉很多;当与其他适合炼焦的煤种混合时,贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大,但它能起到瘦化剂的作用。故可作炼焦配煤使用,同时,也是民用和动力的好燃料。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。贫煤烟煤中煤级最高的煤,它的特征是:较高的着火点(350—360℃) ,高发热量,弱黏结性或不黏结,具有一定的挥发分,加热时不产生胶质体,燃烧火焰短,炼焦时不结焦。主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时,将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。在缺乏瘦料的地区,也可充当配煤炼焦的瘦化剂。无烟煤它是煤化程度最高的煤。高固定碳含量,挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强,高着火点(约360~420℃),高真相对密度(1.35~1.90),低挥发分产率和低氢含量。通常作民用和动力燃料。质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料,以及制造电石、电极和炭素材料等。除了发电外,无烟煤主要作为气化原料(固定床气化发生炉)用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。 http://zhidao.baidu.com/question/430839223.html
煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业和民用燃料。②炼焦。把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气,低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化为低分子液态和气态产物,进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。
煤作为一种复杂有机碳烃大分子物质,具有从石油或人工合成难以得到的特殊芳香结构。目前新的高性能聚合材料大都具有复杂芳香结构单元,这无疑为煤基聚合物材料的开发带来新的机遇。在深入了解煤结构及其性质基础上,充分认识和利用煤的特殊性必然为煤的利用开辟独具特色的新途径。80 年代以来在高分子材料科学领域一个最引人瞩目的发展方向就是煤基碳素材料(碳纤维、针状焦、炭黑) 。煤基碳素材料不仅具有单一聚合物无法比拟的优良性能,而且制备工艺简单,开发周期短,生产费用低,有极高的性能 /性价比,市场前景广阔,因此聚煤基碳素材料在国内外的发展极为广泛、迅速。
近年来随着煤焦油深加工行业的兴起, 我们以煤化学与高分子科学的交叉领域作为加工
利用的新生长点,在煤基聚合物材料方面进行了研究,在石油能源日益紧张的形势下,日本、
德国等发达国家也在积极地寻求石油替代能源,其中煤基材料是一个热门研究方向。目前主要的研究项目有:碳纤维、针状焦、炭黑。
1.碳纤维是一种含碳量高于 90%的无机高分子纤维,可通过对煤炭的深加工获得。作为一种力学性能优异的复合材料,它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料,被广泛应用于航天、航空等尖端领域,在工程等方面具有广阔的应用前景,市场需求旺盛。11月 16 日, 河南煤业化工集团永煤千吨级碳纤维项目成功产出合格 MH300 高性能碳纤维产品。
这也标志着国内最大的高性能碳纤维生产基地的建成。该项目由河南煤化集团与中科院山西煤化所合作建设,建成投产后的永煤碳纤维公司将是河南省唯一一家生产碳纤维制品的企业。该项目一期工程投资 7.4 亿元,年生产 MH300 高性能碳纤维 500 吨。与此同时,由日本华联株式会社社长久间章生、 中国华正公司董事长孙含率领的中日合资煤炭深加工碳纤维项目考察团来到山西省阳泉市,就在阳泉市投资开发这一项目的相关事宜进行考察调研。
2011 年 2 月中旬,山西宏特煤化工有限公司投资 10 亿元的 5000 吨煤系沥青基碳纤维项目在交城经济开发区开工建设。预计将于今年 7 月建成投产,该项目占地 500 亩,投产后可实现年产值 15 亿元,这将终结我国煤系沥青基碳纤维长期依靠进口的历史,打破了国外企业对该产品的垄断。科研团队在北京化工大学炭纤维开发研究所名誉所长、博士生导师沈曾民教授,国家炭纤维工程技术研究中心首席科学家叶裕章教授的带领下,倾尽全力,使得该项目仅用一年的时间就在实验室试验获得成功。
2.针状焦,是制造高功率和超高功率电极的优质材料,用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。目前生产的针状焦根据使用的原料可分为石油系和煤系两类。石油系以美国为代表,煤系则以日本为代表。日本的三菱化成和新日化公司的生产装置于 20 世纪 70 年代末和 80 年代初投产。
美国大湖炭素公司却在 1950 年首先开发成功。1964 年美国联合碳化物公司成功地以针状焦为原料制造出超高功率电极。据最新统计,国内高功率和超高功率电极的需求量为 6~10万 t/a,相应的针状焦需要量为 6~12 万 t/a。目前,因进口的针状焦数量有限,锦州石化公司的产量也只有 3 万 t/a。因此国内超高功率电极的产量只好由针状焦的数量来决定。针状焦的生产工艺主要有:真空蒸馏法、溶剂萃取法、M-L 法、闪蒸-缩聚法。目前,宝山钢铁股份公司化工分公司正在进行中试,且针状焦质量已达到与日本新日化和三菱的相当。鞍山热能研究院也在进行中试并取得了较大进展。 山西朔州三元碳素股份有限公司的小试报告也已通过了山西省科技厅的鉴定。山西宏特煤化工有限公司已投入工业化试生产,虽然 CTE未完全达标,但已有近 3000 吨的产品供兰州炭素厂及南通炭素厂作为生产 400 的高功率电极的原料。
3. 炭黑主要用于橡胶制品,炭黑的粒径越细,其补强性能越优越;炭黑结构度越高,其定伸应力及模量越高。 细粒径的补强性品种主要用于轮胎胎面, 赋予轮胎优良的耐磨性能。
轮胎的其他部位,如胎侧、帘布层、带束缓冲层和内衬层,要求胶料耐曲挠龟裂、耐臭氧氧化、具有良好的回弹性和较低的生热性能,一般选用较粗粒径的半补强型(比表面积低于40m2/g)炉黑。
由于橡胶市场将从经济危机低谷中反弹,2010 年出现 7.3%的增长,再加上随之而来的从 2010 年到 2015 年的 3.6%的长期增长,预测 2015 年全世界炭黑消耗量将达到 1150 万吨。
进展将来自于亚洲,特别是中国、印度、印度尼西亚和泰国的拉动。Notch 咨询集团目前预测,中国的炭黑需求总量在 2015 年将达到 370 万吨。随着轿车子午线轮胎产量增大正在成为主要拖动力,中国市场的各个领域正在扩张。由于全球对添加炭黑填料的主要产品的需求不旺,特种炭黑产品市场已经有所滞后。
由此可见,煤基新材料在今后的煤化工行业具有明显的发展优势,也是煤焦油深加工科技升级的一个重要方向。煤基新材料在能源替代、环境保护及新材料优异性能方面成为了众多煤化工专家关注、研究的热点。
1、焦煤
焦煤是炼焦用煤中之主焦煤,变质程度中等,结焦性和粘结性最佳。山西之焦煤所产焦炭块度大、裂纹少、抗碎强度大、抗磨性好,为炼焦用煤之珍品。利用焦煤,可得到焦炭、焦油、焦炉气。焦炭除供给冶炼外,还可造气和电石。
2、肥煤
肥煤是炼焦用煤的一种,用肥煤炼出的焦炭横裂多,焦根部蜂焦多,易碎,但肥煤的粘结力很强,能与粘结力较弱的煤搭配后炼出优质煤称肥煤为配焦煤之母。因该肥煤品种稀少,只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%,主要分布在霍县矿区、三交矿区和古交矿区。
3、无烟煤
无烟煤是高变质煤,具有坚硬、光泽强等特点。燃烧时间长,火力旺。无烟煤主要用于化肥、化工生产。阳泉无烟煤因具有可磨好的特点,是理想的高炉喷吹用燃料。晋城、阳城一带的无烟煤被称为兰花炭闻名中外。山西的无烟煤资源储量大,质量好,居全国首位。
4、瘦煤
瘦煤是炼焦用煤中之配煤, 性 能与焦煤相近。瘦煤焦炭块度大、裂纹少,但熔融性和耐磨性差,其用途除作炼焦配煤外,还可用与造气、发电和其它动力用煤。山西沁水煤田、西山煤田,霍县煤田和河东煤田等都蕴藏着丰富的瘦煤资源。
5、弱粘结煤
弱粘结煤是炼焦煤与非炼焦煤之间的过度煤种,主要用作造气、燃料和配焦。山西大同矿区盛产低硫、低灰、低磷的弱粘结煤,是全国最大的优质动力煤基地。
6、气煤
气煤是炼焦煤种之一,粘结性偏下。主要用作配煤炼焦。气煤焦易推焦,煤气产率和焦化产品回收率高,而缺点是纵纹多,细长易碎,气煤单独炼焦可供化工工业使用。山西的气煤资源极为丰富,储量占炼焦用煤的63%以上。
7、褐煤
褐煤是为经变质的煤,外以朽木内含原生腐植酸。其主要特点是含水多、比重小、热量低、可制取活性炭、硫化煤、褐煤蜡、腐植酸、腐植酸铵肥料和其它化工产品。
8、长焰煤
长焰煤是变质程度最低的煤,无粘结性和结焦性主要用作燃料。经低温干馏可制半焦、煤气、焦油,造气后可制合成氨等。
9、贫煤
贫煤是变质程度最高的烟煤,无粘结性。燃烧时火焰短,延续时间长主要用作动力煤,也可造气用作合成氨原料和气体燃料。太原西山、阳泉、和顺、寿阳矿区有丰富的贫煤资源。