煤炭转化利用包括什么

（/），煤炭是一种最常见的能源，但是直接采出来的煤炭是无法直接使用的，各种不稳定且造成的污染大，所以我们使用过的煤炭都是加工过的煤炭，那么煤炭加工包括什么？

煤炭加工指为使开采出来的煤炭及其伴生矿产能充分、有效地发挥能源与原料的作用，满足各种用户需要，保护自然环境而进行的一系列科学研究、技术开发和加工利用的总称。

煤炭加工指应用物理、化学或物理化学方法排除煤中的矿物杂质和有害元素，生产出不同质量的适应使用部门不同需求的煤炭品种，为有效地综合利用煤炭创造条件。煤炭加工按加工深度分为粗加工、细加工与精加工。粗加工主要指毛煤(煤矿生产出来未经任何加工处理的煤)的拣矸与筛选细加工主要指煤炭的湿法或干法分选精加工主要指煤的转化，如气化、液化、流态化(水煤浆)以及超纯煤的提取。煤炭利用指科学地利用加工后的煤炭，既要使其蕴藏的热能以及各种有用化学成分得以充分利用，又要尽可能地将伴生矿物或元素加以回收、提取和利用的工作。在这过程中要最大限度地减轻对环境造成危害。作为能源是在工业、农业以及生活等方面以燃料形式加以利用作为原料是用化学或物理化学方法制取煤气、焦炭并提取化工产品，如，氨、苯、硫、碳氢化合物、腐植酸、各种脂肪烃及多环化合物等。煤炭还是制取电石、电极、活性炭的原料。煤炭综合利用还包括与煤伴生的矿产(如煤层气、硫铁矿、粘土) 以及煤矸石和粉煤灰的利用。

煤炭加工主要包括筛选、选煤、煤炭成型、煤炭制浆、煤炭燃烧、煤炭转化等方面。

煤炭清洁利用技术是指以煤炭洗选为源头，以煤炭高效洁净燃烧为先导，以煤炭气化为核心，以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系，主要包括煤炭加工、煤炭高效等。

原标题：专家：高可再生能源比例、高能源效率、煤炭替代和绿色甲醇结合是实现碳中和最优路径

新华财经北京5月20日电（张磊）5月19日，由中国社会科学院数量经济与技术经济研究所和社会科学文献出版社组织的《中国能源转型：走向碳中和》发布会暨碳中和与绿色能源发展研讨会在北京举行。作为中国社会科学院碳中和与能源转型课题组的最新研究成果，《中国能源转型：走向碳中和》一书提出，高可再生能源比例、高能源效率、终端部门煤炭替代和绿色甲醇相结合的能源转型方案是实现我国碳中和的最优路径。

中国社会科学院数量经济与技术经济研究所所长李平介绍，以中国的市场规模和潜力，碳中和将成为一个万亿级的新兴产业，为中国经济的转型升级提供新的增长点。能源转型不是以减缓发展为代价，而是要通过创新能源新技术、创造能源新业态，来推动经济更好、更快、更绿色的发展。需要在满足经济与民生对能源需求的前提下，在经济上合理和安全稳定的前提下，推动从高碳化石能源为主向碳中性能源、低碳能源和高效能源转型。

中国社会科学院数量经济与技术经济研究所能源安全与新能源研究室主任刘强在介绍该书时指出，目前我国实现碳中和目标的难点有三个，一是我国碳基能源比例过高，且其中大半为煤炭。高比例含碳能源的使用意味着高碳排放，因此，加快推进对非碳能源的使用是减碳目标实现的重点。二是使用非碳能源可以实现减碳，但是没有达到碳中和及固碳效果。减少含碳燃料的使用应同时配合各类固碳方法，将二氧化碳重新纳入能源系统循环之中，这样才能更接近碳中和目标的实现。三是实现碳中和的各种技术成本居高不下，有待实现技术突破以降低成本。

针对以上难点问题，该书提出，通过节能实现减排是最经济、最直接的路径。通过节能实现减排可以分为两种方式：一种是提高能源使用效率，尤其是碳基能源的使用效率，如降低煤电的度电煤耗、提高电器等用能设备的能源效率等；另一种是通过减少终端产品的需求、减少建筑建设、减少出行距离等降低对能源的需求。

另一方面，低碳和非碳能源的发展，可以部分取代高碳能源，降低高碳能源尤其是煤炭在总能源消费中的比重，从而有效减少二氧化碳的排放。可再生能源是未来降低高碳能源使用和二氧化碳排放的主力，包括风电、光伏发电、地源热泵、生物质发电等。可再生能源的发展，将通过降低总体碳排放，大大减轻实现碳中和的压力。

再者，碳基能源的循环利用是我国实现碳中和的必由之路。化学碳循环是利用化学工业过程，把工业过程排放的二氧化碳捕集后合成为液体的醇醚化合物，一般为甲醇、乙醇、二甲醚。这三种醇醚化合物都可以作为能源使用。通过这一循环过程，可以实现碳中和或者部分碳中和。

此外，实现碳中和，除了节能、能源转型、工业碳中和之外，生态固碳也是重要的途径之一。

为找到实现碳中和的可行路径，该书利用中国社会科学院数量经济与技术经济研究所开发的中国能源系统模型（CEMS），把各种技术路径和发展情景纳入总体能源系统，并进行情景分析，最后得出高可再生能源比例、高能源效率、终端部门煤炭替代和绿色甲醇相结合的最优推荐路线。

结合以上观点，为实现2060年之前碳中和的目标，该书建议，一要大力发展碳中和技术体系，包括工业、交通、建筑能源碳中和技术，农业、分布式和移动能源技术；二是提高非碳能源和碳中和能源（二氧化碳制绿色醇醚燃料）在能源消费结构中的比重，为此，需加快建设风电，适度发展核电，实现氢能技术、储能技术和绿色醇醚燃料的商业化利用；三是到2060年实现能源结构接近80%非碳，可通过价格手段推动能源转型，如提高煤炭使用成本，加大对非碳能源的支持力度等；四是全面推进生态修复和改善工作。

选煤技术：降低原煤中灰分、硫分、矸石等杂质含量，并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干等级，以满足不同用户需要的煤炭加工技术，又称煤炭洗选技术。选后精煤主要供冶金、化工、动力以及生产炭制品材料使用。它是洁净煤技术中的源头技术，是电厂和工业燃烧减少污染物排放的经济有效的途径和煤炭后续深加工的必要前提。

煤炭洁净燃烧与发电技术：该领域主要包括流化床燃烧以及燃烧过程的脱硫、脱NOx技术，增压流化床联合循环和整体煤气化联合循环等发电技术，以及煤气化燃料电池发电技术等。

烟气净化技术：指对煤炭燃烧产生的粉尘、SO2、NOx和CO2等有害物质的治理或减排技术，是洁净煤技术的重要内容。

煤炭气化技术：煤在一定的温度和压力下，通入气化剂而被转化为工业用燃料气或化工原料气的技术，并使煤中的硫分和灰分等在气化和净化过程中被脱除，使污染物排放得到控制。它是煤炭转化的主要方式之一，是发展煤化工和发展IGCC等洁净煤发电的先导技术。

煤炭液化技术：煤炭通过化学方法加工并脱除硫分、灰分等有害物质，使其转化为优质洁净的液体燃料和化学品的技术。

所以，洁净煤技术包括烟气脱硫。

“十三五”期间，我国持续推进供给侧结构性改革，煤炭工业全面落实能源安全新战略，推进自身消费革命、供给革命、技术革命、体制革命、国际合作，全面实施煤炭绿色开采和清洁高效利用，支撑我国能源结构全面优化和多能互补的现代能源体系建设，促进国民经济和社会高质量发展。

面对“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标，煤炭作为我国最重要的基础能源和能源安全的压舱石，必须走智能绿色低碳开发利用创新之路，以煤矿智能化为标志的煤炭技术革命和技术创新成为行业发展的核心驱动力，煤炭资源智能绿色开发与清洁低碳利用是发展主题，技术创新将支撑煤炭资源成为最有竞争力的能源和原材料资源。

“十四五”时期及未来一段时间内，同步推进“四化”——工业化、城镇化、信息化和农业现代化，依旧是我国发展的重要目标。在此背景下，能源消费—供给关系将更加合理，能源需求将稳步增长。

我国能源需求仍将保持增长。2019年，我国人均一次能源消费为3.47吨标准煤/年，居全球第48位，远低于发达国家。美国、加拿大等发达国家人均用电量超1000千瓦时，而我国人均用电量刚达到其一半水平。

中等收入群体在我国经济发展过程中势必出现消费变化，形成消费升级，而能源作为保障性支撑，其需求与碳达峰之间仍有很大发展空间。

但是，我国经济发展方式不断转型，从高速发展逐渐转变为健康持续发展，经济发展以人为本，以发展质量为核心，经济增速放缓带来节能减排技术不断进步将使能源利用效率显著提升，能源需求在未来的增速将缓慢下降。

煤炭在能源消费结构中的占比将持续下降。2017年以前，煤炭在我国能源消费结构中的比重一直在60%以上，2020年降至57%，在进一步发挥煤炭、煤电对能源稳定保障作用的同时，“碳达峰、碳中和”的目标愿景将推动我国能源绿色、低碳、和谐发展，促进化石能源清洁高效利用。建立多能融合供应体系将是“十四五”时期及未来一段时间能源发展的重要任务，促进化石能源的清洁高效低碳利用，大力发展可再生能源，安全有序发展核电。我国提出，到2030年非化石能源在能源供应中的比率将达到25%左右。到2030年煤炭占一次能源消费的比率有望降至50%以下。

各种能源

由于中国煤炭开采和利用的特点决定，中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同，含盖从煤炭开采到利用全过程，是煤炭开发和利用中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。

按照国务院1997年批准的《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划》，中国洁净煤技术包含四个领域、十四项技术：

1) 煤炭加工领域：选煤、型煤、水煤浆；

2) 煤炭高效燃烧与先进发电技术领域：CFBC、PFBC、IGCC；

3) 煤炭转化领域：气化、液化和燃料电池；

4) 污染排放控制与废弃物处理领域：烟气净化、电厂粉煤灰综合利用、煤层气的开发利用、煤矸石和煤泥水的综合利用。

煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法为主对其进行加工，这是合理用煤的前提和减少燃煤污染的最经济的途径。主要包括煤炭洗选、型煤、水煤浆制备。常规的物理选煤可除去煤中的60％的灰分和约50％的黄铁矿硫。煤炭经洗选可大大提高燃烧效率，大大减少污染物排放，入选1亿吨原煤一般可减少燃煤排放的SO2，100～150万吨，成本仅为洗涤烟气脱硫的十分之一。型煤是具有发展中国家特点的洁净煤技术，与烧散煤相比，可节煤20％～30％，减少黑烟排放80％～90％，颗粒物减少70％～90％，S02减少40％～60％；水煤浆是新型的煤．代油燃料，优质煤制成水煤浆其灰分小于8％，硫分小于1％，燃烧效率高，烟尘、S02、NOx等排放都低于燃油和散煤，一般1.8～2.1吨水煤浆可代替1吨重油。

煤炭高效、洁净燃烧与发电技术是洁净煤技术的核心。从煤炭中获取能量主要靠燃烧，目前以循环流化床锅炉(CFBC)的适应煤种广，燃烧效率高，且易于实施床内脱硫，与常规粉煤锅炉比S02、NOx,可减少50％以上，较采用粉煤锅炉加净化装置可节约投资10％～15％。CFBC(包括常压AFBC、增压PFBC)是近年来国际上竞相发展的洁净燃烧技术；发展高效低污染粉煤燃烧(先进的燃烧器)应以稳燃、高效、低污染和防结渣作为开发燃煤技术与燃烧器的目标；燃煤联合循环发电包括煤气化联合循环发电(1GCC)和增压流化床联合循环发电(PFBC—CC等)是新—代高效、洁净燃煤发电技术。IGCC电厂供电效率可达50％～52％，脱硫率可达99％，NOx排放只有常规电厂的15％～30％、耗水只是常规电厂的1／3到1／2。

煤炭转化是指以化学方法为主将煤炭转化为洁净的燃料或化工产品，包括煤炭气化、煤炭液化和燃料电池。煤炭转化以气化为先导，以碳一化工为重点，走燃料化工和煤深加工的技术路线。作为化工原料，煤化工在芳烃生产方面有石油化工和天然气化工所不具备的优势。煤炭气化包括完全气化、温和气化(低温热解)和地下气化是实现煤炭洁净利用的先导技术和主要途径。多年来针对不同用户开发了多种气化工艺。从发展趋势看应优选煤种适应广、技术先进的流化床和气流床气化技术；煤炭液化是将煤在适宜的反应条件下转化为洁净的液体燃料和化工原料。工艺上分为直接(加氢)液化和间接(先气化)液化和由直接液化派生的．煤油(废塑料等)共炼工艺。发展替代液体燃料是一项带战略意义的任务；燃料电池是直接将资料的化学能转化为电能的技术，目前国际上已经开发出数种不同类型的燃料电池，主要用于航天器的动力，使用的主要燃料为氢气和甲烷气。

污染排放控制与废弃物处理：工业污染防治要逐步从生产末端治理转到源头和生产全过程的控制，把分散治理与集中控制结合起来，把浓度控制与总量控制结合起来，并把燃煤所造成的污染放在突出位置。因此，对煤炭开发利用中产生的污染和废弃物进行控制和处理是实现国家环保目标使煤炭成为高效、洁净、可靠能源的重要环节。烟气净化是清除煤炭燃烧产生的烟气中的有害物质(灰尘、S02、NOx)。在我国燃煤锅炉排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物是空气污染的主要原因。从各个环节脱除煤中的硫是洁净煤技术的重要内容。

废弃物处理主要包括对煤炭开采和利用过程中所产生的矸石、煤层甲烷、煤泥、矿井水及燃煤电站所产生的粉煤灰等进行处理。这些污染物的大量排放既污染环境，又造成了资源的浪费。国外对煤矸石的处理有比较健全的法规和管理办法，基本实现了无害化处理。主要用途是回填采空、作为建筑工程填料、筑路造地、回收有用成份及作燃料、建筑材料和改良土壤等用。我国矿区煤矸石每年的排放量约为1.5～2亿吨，主要利用途径是发电、生产水泥和烧砖，但利用总量较少。煤层甲烷(又称煤层瓦斯或煤层气)是与煤共生，开采煤炭时从煤体内析出。它是一种优质能源，但同时又是煤炭开采的一种主要灾害，其大量排空对全球环境变化(温室效应)有较大影响。目前世界上主要产煤国对煤层甲烷的资源化开发利用程度较高，主要方法是地面钻井开采。美国1993年煤层气的产气井有5000余口，产气量达到207亿立方米。我国煤层气的开发利用程度还很低，主要是采取井巷抽放，但气体利用价值低，地面开采尚处于探索研究阶段，正在开展示范工程并与国外进行合作勘探。粉煤灰是燃煤电站排出的固体废弃物，欧美发达国家的大型电厂已将烟气净化。灰渣干排、干灰调湿等纳入电厂规划，达到既清洁发电又使粉煤灰资源化，粉煤灰被大量应用于筑路、生产水泥和优质混凝土、制砖及其它建材，并将粉煤灰大量用于建筑高速公路。中国粉煤灰研究和利用的重点是大用量方向，如掺于混凝土中建桥、建坝、高层建筑底板、核发电站的安全壳等，正在建设中的三峡工程预计用粉煤灰量达133.8万吨。更大量的利用在于修筑高等级公路，已推广于沪宁、京深及京冀公路建设。还用于矿区回填、农业上改良土壤、墙体材料烧结砖、混凝土、粉煤灰水泥等。我国煤矿大量矿井水外排与矿区严重缺水局面并存，如我国有约70%的矿区缺水甚至严重缺水，随着煤矿城市社会、经济的迅速发展，煤炭生产基地的战略西移，水资源的供需矛盾将日趋紧张。许多矿井水含有大量悬浮物及少量有害元素。因此，最大限度地处理和净化矿井水，使之资源化，对减少矿区环境污染、缓解干旱缺水地区用水紧张情况起到积极作用。目前，主要的矿井水处理方法有混凝沉淀法、电渗析法、反渗透法和中和法。混凝沉淀法主要用于处理含悬浮物矿井水；电渗析法和反渗透法用于处理高矿化度矿井水；中和法是处理酸性矿井水最常用的一种方法。