这种煤炭附着的白色物质是什么?
这种煤炭底部附着的白色颗粒为碳酸钙。
煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃的。煤炭燃烧时,氮并不放出热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫,随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。
希望我能帮助你解疑释惑。
煤的粒度分为单体概念和群体概念, 其中单体颗粒度大小以其占据空间尺寸表示, 球形颗粒直径为可表示粒径, 非球形颗粒以与每边相切的长方体体积表示。
在实际加工中, 粒度一般为群体概念, 以通过某一规格筛孔来度量粒径, 用户可根据自己需求规定通过率和筛分分级。在煤炭洗选中, 对粒度认识既有单颗粒粒径 (堵塞旋流器流口、渣泵泵轮等) , 也有对粒群粒(粒度分布曲线)。
不同煤种其分级要求和洗选方式也不同, 在此将无烟煤、不粘煤、焦煤作为一类, 褐煤作为一类, 它们的粒度分级标准见下表所示 。
不同的应用场合对于商品煤的粒径也有不同要求,一般动力煤对粒径要求最低, 且电厂会配备专用破碎粉碎装置循环流化床锅炉对煤炭粒度要求较高, 范围在8mm~13mm, 超过该范围会造成流化层较难形成。
煤炭市场随着客户需要而变化, 若达不到要求便会失去市场, 直接造成经济损失, 因此从迎合市场考虑, 必须重视煤炭粒度控制问题。
扩展资料:煤炭的分类:
根据国家科委推荐的《中国煤炭分类方案》,我国煤炭分为十大类,一般将瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘结、不粘结、长焰煤等统称为烟煤;贫煤称为半无烟煤;挥发分大于40%的称为褐煤。
无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料,烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业;褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等。
国标把煤分为三大类,即无烟煤、烟煤和褐煤,共29个小类。无烟煤分为3个小类,数码为01、02、03,数码中的“0”表示无烟煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度高。
烟煤分为12个煤炭类别,24个小类,数码中的十位数(1~4)表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;个位数(1~6)表示粘结性,数字大表示粘结性强;褐煤分为2个小类,数码为51、52,数码中的“5”表示褐煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度低。
在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为0,褐煤的挥发分最大,十位数字为5,烟煤的十位数字介于1~4之间,个位数字对烟煤类来说,是表征其粘结性或结焦性好坏。
如个位数字越大,表征其粘结性越强,如个位数字为6的烟煤类,都是胶质层最大厚度Y值大于25mm的肥煤或气肥煤类,个位数为1的烟煤类,都是一些没有粘结性的煤,如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5的烟煤,他们的粘结性随着数码的增大而增强
参考资料:
中国知网——煤炭洗选加工中粒度控制问题的优化设计分析、
百度百科——煤炭
1、木质颗粒燃料作为中国推广的新能源燃料,具有低碳,低硫的特点。
2、木屑生物质颗粒燃料的主要原料主要是农林废弃物,如树枝,木屑,秸秆等,绿色环保,价格低廉。它是一种可更新能源。
3、木质颗粒燃料的市场价格为木质颗粒800-1000元,秸秆颗粒400-600元。运营成本是煤炭的三分之二,天然气的三分之一,以及四分之一。设备安装价格低于天然气锅炉和空气源热泵,使用寿命五年以上,安装方便。可以说它是目前供热市场中具有成本效益的产品。
煤是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成.俗称煤炭.中国是世界上最早利用煤的国家.辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品 ,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址.《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭 .明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称.希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 《石史》 ,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热. 煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物.它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物.煤也是获得有机化合物的源泉.通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃;通过煤的直接或间接液化,可以获得燃料油及多种化工原料.
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始.煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的.随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业.煤炭热量高,标准煤的发热量为 7000大卡/千克.而且煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产中的燃料. 根据煤中伴生元素的性质和用途,可分为有益元素、有害元素和指相元素3类.有益元素主要 有锗、镓、铀、钒等,可被利用.有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。
1、煤的工业分类中的一些基本概念
①基的概念:基准,前提条件。例如d,ad,daf,dmmf,ar分别代表干燥基、空气干燥基,干燥无灰基、干燥无矿物质基和收到基。
②煤的粘结性。是指煤粒(d<0.2mm)在隔绝空气加热后能否粘结其本身或惰性物质形成块的能力。
③煤的结焦性。是指煤粒隔绝空气加热后能否生成优质焦炭的性质。
④煤的全水分。是煤的外在水分(表面水)和内在水分之和。外在水是空气中干燥失去的水分,剩下的是内在水。
⑤挥发分。空气干燥基煤样在900℃条件下隔绝空气加热7分钟后减少的质量扣除水和二氧化碳的质量。常用干燥无灰基挥发分表示。Vdaf/%
⑥灰分:空气干燥基煤样加热到815℃完全燃烧后残余物的质量。
⑦弹筒发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧,最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水和固态灰时放出的热量。
⑧高位发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧,最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、二氧化硫、液态水和固态灰时放出的热量。其数值等于弹筒发热量扣除硝酸和硫酸的形成热。
⑨低位发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧,最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、二氧化硫、气态水和固态灰时放出的热量。其数值等于高位发热量扣除水的汽化热。
2、煤的用途
火力发电31%,工业锅炉31%,民用20%,炼焦8%,蒸汽机4%,煤化工3%,出口3%
3、煤的工业分类依据
根据煤化程度指标(挥发分等)和热加工工艺性质(粘结性、发热量等)。
4、中国煤炭分类表及说明
①煤的数码编号说明:十位数表示干燥无灰基挥发分的大小,个位数表示它的粘结性大小。十位数字大,表示挥发分高;个位数字大,表示粘结性高。
②无烟煤分类:3个编号。 类别 编号 挥发分Vdaf/% 氢含量Hdaf/% 无烟煤一号 01 老无烟煤 0-3.5 0-2 无烟煤二号 02 典型无烟煤 3.5-6.5 2-3 无烟煤三号 03 新无烟煤 6.5-10 3-4 ③烟煤分类:24个编号
挥发分10-20%,20-28%,28-37%,37%以上,分别为低、中、中高和高挥发分。
粘结指数G 0-5,5-20,20-50,50-65,65以上,分别为不粘、弱粘、中低粘、中高粘和强粘结性。
④褐煤分类:2个编号 类别 编号 挥发分Vdaf/% 目视比色法透光率PM 褐煤一号 51 新褐煤 37以上 ≤30 褐煤二号 52 老褐煤 37以上 30-50 ⑤中国煤的分类
14大类:褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
17小类
5、煤的可选性及评价方法
①选煤的概念
利用煤与矿物杂质物理化学性质的不同,设法除去矿物杂质,提高煤质量规格的过程。
②选煤方法
主要是重力选煤,利用煤与矿物杂质密度的不同,采用跳汰选煤或重介质洗煤。
③煤的可选性
把矿物杂质从煤中分离出来达到工业用煤要求的难易程度。用±0.1临近密度物产率表示。
④评价方法
筛分试验和浮沉试验。
煤岩学
第一节 宏观煤岩组成及煤的物理性质
1、宏观煤岩成分:肉眼可以区分的煤的基本组成单位。
①镜煤。颜色深黑,光泽最强,贝壳状断口,内生裂隙发育,呈条带状或透镜状,由植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成,是一种简单的宏观煤岩成分。
②丝炭。颜色灰黑,纤维状结构,丝绢光泽,疏松多孔,被矿物充填后坚硬致密,比重较大,由植物的木质纤维组织经丝炭化作用形成,也是一种简单的宏观煤岩成分。
③亮煤。亮煤是复杂的宏观煤岩成分,由植物的木质纤维组织经凝胶化作用,并掺入一些由风或水带来的矿物杂质形成。光泽和亮度仅次于镜煤,断面平坦,内生裂隙不如镜煤发育,常呈较厚分层,是最常见的宏观煤岩成分。
④暗煤。暗煤是复杂的宏观煤岩成分,富含壳质组、惰质组或矿物质,光泽暗淡,灰黑色,致密坚硬,比重大,韧性大,不易破碎,断面粗糙,一般不发育内生裂隙。较为常见。
2、宏观煤岩类型
按宏观煤岩成分组合及其反映出来的平均光泽强度划分为4种宏观煤岩类型。
①光亮煤。主要由镜煤和亮煤组成(大于80%)。
②半亮煤。亮煤和镜煤占多数(50-80%)。
③半暗煤。亮煤和镜煤占20-50%,硬度、韧性、比重较大。
④暗淡煤。镜煤与亮煤小于20%,硬度、韧性、比重大。
二、煤的物理性质
1、光学性质
①颜色:表色、粉色、体色、反射色、反射荧光色
表色指普通白光照射下煤表面反射的颜色。
粉色指煤研成粉末或用钢针刻划煤表面形成条痕的颜色。又称条痕色。
体色指把煤表面磨光,在显微镜下观察反射光的颜色。
反射荧光色:把煤表面磨光,用蓝光或紫外光激发后呈现的颜色。 煤类 表色 粉色 体色 反射色 反射荧光色 褐煤 褐色 褐色 煤级越高,透光性越差 煤级越高,反射色越浅 煤级越高,荧光色越弱 低阶烟煤 黑色 深褐色 高阶烟煤 黑色 黑色 无烟煤 黑色 深黑色 ②光泽。煤的新鲜断面的反光能力。与煤成因、煤岩成分、煤化程度和风化程度有关。镜煤→亮煤→暗煤→丝炭,光泽减弱。随煤级增高,光泽增强。
③反射率、折射率和吸收率
煤的反射率是在垂直照明条件下,煤岩组分磨光面的反射光强度与入射光强度之比。
煤的折射率是在光线入射煤的界面时,入射角和折射角的正弦之比。
煤的吸收率是被吸收的光能与入射光能量之比。
2、机械性质
①硬度。抵抗硬物压入表面的能力,分为刻划硬度、压痕硬度和磨损硬度。
刻划硬度指用标准矿物刻划煤得到的相对硬度。
压痕硬度指用专门的仪器测定的煤的显微硬度。
抗磨硬度指用煤磨光面上耐磨阻力的大小表示的硬度。
②脆度。物体受外力作用后破碎的性质。脆度大,韧性差,与硬度不直接相关。焦煤脆度最大。
③可磨性。研磨的难易程度。煤的可磨性系数指风干状态下将相同重量的标准煤样和试验煤样由相同粒度研磨到相同细度所消耗的能量比。
④压缩性。煤在恒温加压下体积变化的百分数。
⑤断口。煤受力后断开的截面。
⑥比重、密度。
⑦比表面积。每克煤具有的总表面积。M2/g
可采用湿润法、BET法、Langmuir等温吸附法、气相色谱法。褐煤和无烟煤比表面积最大。
⑧孔隙率。煤中孔隙和裂隙总体积与煤总体积之比,又称孔隙度。
⑨导电性。通常用电阻率表示。与煤化程度、水、矿物质、孔隙度和风化程度有关。
⑩磁性。煤是抗磁性物质。
⑾导热性。煤的比热介于水和矿物之间。水比热大,矿物比热小。
三、煤中的裂隙
1、内生裂隙:凝胶化物质在温度、压力作用下均匀收缩产生内张力而形成的裂隙。与层理面垂直发育两组。
2、外生裂隙:后期构造应力作用的产物,与层理面呈不同角度相交,裂隙内有煤屑。
四、煤的结构与构造
1、煤的结构分为原生结构和次生结构。原生结构指煤化作用过程中未经构造运动作用形成的煤结构。次生结构指煤层遭受构造运动后的结构,包括碎裂、碎粒、縻棱结构。
2、煤的构造
煤作为一种沉积岩,具有沉积构造,包括层理、波痕等;有些不具有层理特征,呈块状构造。原生构造经构造运动后产生次生构造,如滑动镜面、鳞片状构造、揉皱构造等。
第二节 煤的显微组成
一、煤的有机显微组分
1、镜质组。由植物的木质纤维组织在还原条件下经凝胶化作用形成。镜质组分为结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。保存有植物细胞结构的称为结构镜质体,没有植物细胞结构的称为无结构镜质体,呈碎屑状分布的称为碎屑镜质体。
2、惰质组。又称丝质组,是木质纤维组织在氧化环境下经丝炭化作用形成。C含量高,芳构化程度高,较硬,反射率高,挥发分低,无粘结性。
3、壳质组。又称稳定组,类脂组。壳质组还有大量脂肪族成分,氢含量高,加热时产生大量的焦油和气体。粘结性较差或没有,具有荧光性。
二、煤的无机显微组分
1、煤中矿物质来源
①原生矿物。植物通过根吸收的矿物质。
②同生矿物。由风、水携带与泥炭同时沉积的矿物质。
③后生矿物。煤层形成后,由于水或岩浆的侵入形成于煤体内的矿物。
2、煤中矿物质种类
粘土矿、碳酸盐矿、氧化物、硫化物、氢氧化物等。
第三节 煤岩学应用
1、根据煤层剖面、生物化石、煤核可以推断煤层沉积史。
2、根据煤层形成曲线可以推断沉积历史。
3、利用同等深度不同变质程度可以推断构造运动史。
第四节 煤岩学研究方法
一、宏观研究方法
肉眼观察煤层剖面,绘制煤岩柱状图,描述分层名称、厚度、结构、构造、矿物质等。
二、显微研究方法
1、显微煤岩组分定量
煤粒d≤1mm,平均d=0.8mm
2cm 颗粒数约为25×25=625
2cm
测量步距0.6mm时,测量点数是33×33=1089。统计原则:以目镜十字丝交点下组分进行统计,十字丝交点下没有显微组分的不统计。判断原则:如果十字丝交点落在组分边界时,按充满某个象限的组分参与统计。
2、显微煤岩类型定量
目镜插入网格微尺,网格数20,网格尺寸0.5mm×0.5mm,测量步距0.6mm。统计原则:网格与煤粒交叉点数在10个以上时参与统计。数据点的判断原则:①矿物点数<20%且无硫化物时,该数据点定为显微煤岩;②矿物点数>50%或硫化物点数>15%重叠点数时,该点定为矿物体;③其它数据点定为微矿质煤。
3、显微组分和显微煤岩类型综合分析
在目镜中插入网格微尺,以网格微尺某一点作为十字丝,综合前面的统计和判断依据进行统计和分析。
三、煤的反射率测定
显微光度计
四、仪器设备
1、自动显微光度计
根据灰度值计算出反射率,判断煤化程度、显微组分或煤岩类型。
2、扫描电子显微镜:用于研究固体的表面形态。
3、核磁共振:特定的原子核在特定的外加磁场中,只吸收特定频率的射频能量。用于研究煤分子的化学结构。芳香度改变,相当于外加磁场改变,被吸收的射频频率也改变。
4、电子顺磁共振
第五章 含煤沉积体系
1、 含煤岩系的概念
是指充填于盆地内含有煤层的具有共生关系的沉积总体。含煤岩系的颜色主要由灰色、灰绿色和黑色组成,岩石类型包括砂、泥岩、炭质泥岩、灰岩、煤等。
2、 煤层形成的条件
煤层的前身是泥炭层,泥炭层的形成和保存与沼泽中的水位密切相关,根据植物遗体的堆积速度和沼泽水面的上升速度对比,可分为三种情况,又称为三种补偿方式:过度补偿、均衡补偿和欠补偿。
3、 煤层的结构
煤层包含煤分层和岩石夹层,煤层内不含夹石层者称为简单结构煤层,煤层内含夹石层者称为复杂结构煤层。
4、 煤层的底板和顶板
煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见,富含植物根茎化石,俗称根土岩;如果底板为砾岩或石灰岩,则为植物遗体异地沉积。根土岩含有伊利石、蒙脱石、高岭石和其他粘土矿物,呈灰白色。
煤层顶板的岩石类型有多种,最常见的是泥岩、砂岩和石灰岩,与沉积环境有关。例如,我国华北石炭二叠纪含煤岩系太原组是海进型充填序列,成煤环境主要为泻湖-障壁岛体系,发育石灰岩顶板。华北地区山西组为海退型充填序列,成煤环境主要为三角洲、河流体系,煤层顶板为湖相泥岩、冲击相砂岩。
5、 煤层中的结核、包体和化石
顶板为海相沉积物的煤层,煤层中、顶部常见黄铁矿结核,煤层下半部常见硅质结核。
泥炭中混入外来漂砾,形成包体。
煤层中有时可见到动植物化石。
6、 煤层厚度、形态及其控制因素
煤层总厚度、有益厚度、可采厚度、可采煤层、厚度级别
煤层形态控制因素:泥炭沼泽基底形状、沉积环境(冲积扇、河流、湖泊、三角洲、泻湖-障壁岛)、同期构造变动(河流或湖泊相碎屑沉积体侵入煤层产生煤层分叉现象、基底发生断裂、褶皱)、后期构造变动(褶皱、断裂、岩浆侵入、岩溶陷落柱)
7、 含煤沉积体系
山地冲积扇地带沉积体系成煤特征:扇间、扇内或扇前盆地可形成煤层,侧向连续性差
河流沉积体系成煤特征:岸后沼泽和废弃河道有利于形成煤层
湖泊沉积体系成煤特征:湖泊淤浅过程中,沉积粒度下细上粗
三角洲沉积体系成煤特征:上三角洲平原地带,近河岸由于决口扇沉积而出现煤层分岔和灰分增高现象,多形成低硫煤;下三角洲平原,受海水和潮汐影响明显,煤层顶板多为海相沉积,硫分含量高。
泻湖-障壁岛沉积体系成煤特征:泻湖淤浅沼泽化形成煤层,厚度变化较大,煤层硫分含量较高。
第六章 聚煤盆地与聚煤规律
1、根据聚煤盆地的形成条件,分为凹陷型聚煤盆地,断陷型聚煤盆地和构造侵蚀型聚煤盆地。
①我国华北石炭二叠纪聚煤盆地是一个比较典型的波状凹陷型聚煤盆地。盆地南侧是秦岭-大别山构造带,盆地北侧是阴山构造带,总体是一个西北向东南方向缓倾斜的簸箕状盆地,呈现“东西向分带,南北向迁移”的格局。
②断陷型聚煤盆地。由断裂作用和断块沉陷作用形成。
③侵蚀型聚煤盆地。基底为具有剥蚀面的凹地。
2、聚煤盆地的演化
①聚煤盆地的演化受古植物、古气候、古地理和古构造的影响。
②盆地内存在不均匀沉降现象。
③聚煤盆地在构造运动、海水进退和气候影响下,具有侧向迁移现象。
涉及的词汇:海进、海退、海退退覆、超覆、进积(海退时)、退积(海进时)、沉积基准面
3、聚煤规律
在古植物、古气候、古地理和古构造影响下,聚煤作用总是发生于盆地中的一定部位,在时空上表现出一定的规律性。
①富煤带。指煤层发育较好、相对富集的块段,在空间上具有带状分布的特点。
②富煤中心。富煤带内煤层厚度较大的部位。
一般情况下,大型盆地富煤带呈圆形或椭圆形,受地质构造控制时沿构造线延展方向展布。
4、成煤作用研究
受海水影响的煤中,硫含量高,黄铁矿含量高,富集云母、白云石、方解石和磷灰石等矿物。
具有海相顶板的煤层,由于是深水环境,暗煤发育。
第七章 煤的伴生矿产资源
第一节 油页岩
油页岩中的有机物质几乎完全由藻类遗体组成,油页岩的形成环境主要为静水沉积还原环境。
第二节 煤层气
目前中国煤气化技术和合成气制甲醇技术的应用都已经比较成熟,而甲醇制烯烃技术经过多年的发展在理论上和实验装置上也已经比较完善。
最早提出MTO工艺的是美孚石油公司(Mobil),随后巴斯夫(BASF)、埃克森石油公司(Exxon)、环球石油公司(UOP)及海德鲁公司(Hydro)等相继投入开发,在很大程度上推进了MTO的工业化。1998年建成投产采用UOP/Hydro工艺的20万吨/年乙烯工业装置,截止2006年已实现50万吨/年乙烯装置的工业设计,并表示可对设计的50万吨/年大型乙烯装置做出承诺和保证。
截止2006年已经获得批准,在建和将要建设的甲醇能力超过500万吨/年,处于规划中的项目能力接近3000万吨/年。发展甲醇制烯烃,可以延伸甲醇下游深加工,提高产品竞争力和持续发展能力,为甲醇产业的健康发展作出贡献。
2009年2月,神华包头180 万吨/年煤基甲醇制 60万吨/年烯烃项目被列入中国石化振兴规划。神华包头、大唐多伦和神华宁煤的煤制烯烃项目预计将于2009 和2010 年相继建成试车。煤制烯烃同样吸引了跨国石化企业的关注,陶氏与神华共同推进的陕西榆林煤制烯烃项目将在2009 年完成调研,道达尔宣布将成为中国煤制聚烯烃项目的长期合作伙伴。
别称:煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品 ,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭 。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 《石史》 ,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。
煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高,标准煤的发热量为 7000大卡/千克。而且煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。
煤炭除了作为燃料以取得热量和动能以外,更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油,即煤的低温干馏的液体产品——煤焦油。经过化学加工,从煤炭中能制造出成千上万种化学产品,所以它又是一种非常重要的化工原料,如我国相当多的中、小氮肥厂都以煤炭作原料生产化肥。我国的煤炭广泛用来作为多种工业的原料。大型煤炭工业基地的建设,对我国综合工业基地和经济区域的形成和发展起着很大的作用。
此外,煤炭中还往往含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等,这些放射性和稀有元素是半导体和原子能工业的重要原料。
煤炭对于现代化工业来说,无论是重工业,还是轻工业;无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业,还是轻纺工业、食品工业、交通运输业,都发挥着重要的作用,各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭,因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。
我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,不仅储量大,分布广,而且种类齐全,煤质优良,为我国工业现代化提供了极为有利的条件。
【煤的生成】
在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。
【用途】
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。
综合、合理、有效开发利用煤炭资源,并着重把煤转变为洁净燃料,是人们努力的方向。
【产地】
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。
【煤的开采】
煤的开采是一项最艰苦的工作,当前正在花较大的力量来改善工作条件.由于煤炭资源的埋藏深度不同,开采方式一般相应地也有矿井开采(埋藏较深)和露天开采(埋藏较浅)之分.其中,可露天开采的资源量在总资源中的比重大小,是衡量开采条件优劣的重要指标,中国可露天开采的储量仅占7.5%,美国为32%,澳大利亚为35%矿井开采条件的好坏与煤矿中含瓦斯的多少成反比,中国煤矿中含瓦斯比例高,高瓦斯和有瓦斯突出的矿井占40%以上.中国采煤以矿井开采为主,如山西\山东\徐州及东北地区大数采用这一开采方式,也有露天开采,如朔州平朔煤矿——全国最大的露天煤矿.
煤可以创造沥青、煤气、煤焦油和焦炭
煤当原料使用煤在1200℃的密闭炉(称为炼焦炉)中干馏,可得固定碳很高含量之煤焦,俗称焦炭
【煤的分类】
煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。煤的种类不同,其成分组成与质量不同,发热量也不相同(表4-15)。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量,人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤,并以此标准折算耗煤量。
(1)褐煤:多为块状,呈黑褐色,光泽暗,质地疏松;含挥发分40%左右,燃点低,容易着火,燃烧时上火快,火焰大,冒黑烟;含碳量与发热量较低(因产地煤级不同,发热量差异很大),燃烧时间短,需经常加煤。
(2)烟煤:一般为粒状、小块状,也有粉状的,多呈黑色而有光泽,质地细致,含挥发分30%以上,燃点不太高,较易点燃;含碳量与发热量较高,燃烧时上火快,火焰长,有大量黑烟,燃烧时间较长;大多数烟煤有粘性,燃烧时易结渣。
(3)无烟煤:有粉状和小块状两种,呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少,质地紧密,固定碳含量高,可达80%以上;挥发分含量低,在10%以下,燃点高,不易着火;但发热量高,刚燃烧时上火慢,火上来后比较大,火力强,火焰短,冒烟少,燃烧时间长,粘结性弱,燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用,以减轻火力强度。
1989年10月 ,国家标准局发布《 中国煤炭分类国家标准 》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度 b、煤样透光性 P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
【化学组成】
煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为 90%~98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为2.5%~4%;中硫煤,为1.5%~2.5%;低硫煤,为1.0%~1.5%;特低硫煤 ,小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
【工业分析】
通过工业分析可大致了解煤的性质。又称技术分析。是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中,附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。内在水分为吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分,温度超过100℃时可将煤中内在水分完全蒸发出来 。灰分是指煤完全燃烧后残留的残渣量。灰分来自煤的矿物质。挥发分是指煤中有机质可挥发的热分解产物。挥发分随煤化程度增高而降低,可用于初步估测煤种。固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物。固定碳随变质程度的加深而增高,可作为鉴定煤变质程度的指标。
【工艺性质】
煤的工艺性质是工业评价合 理 用 煤的依据,主要包括粘结性、结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。粘结性是指煤在高温干馏中产生胶质体,使煤粒相互粘结成块的性能。粘结性是评价炼焦用煤的主要指标。结焦性是指在炼焦炉中能炼出适合高炉用的有足够强度的冶金焦炭的性质。发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量。煤的发热量是煤质的重要指标,是计算热平衡、耗煤量、热效率等的依据。
【煤中伴生元素】
指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高,可以形成工业性矿床,如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等,其价值远高于煤本身。
根据煤中伴生元素的性质和用途,可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要 有锗、镓、铀、钒等,可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分,其他有害元素在煤中含量一般不高,但危害极大,如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中,硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然,对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素,有各自的地球化学性质,形成于不同的沉积环境中。因此,可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值,来判断相和沉积环境。