一、總述

低階煤“吃干榨盡”應(yīng)用路徑以低階煤為原料，推動(dòng)煤炭由單一燃料屬性向清潔新型燃料、原料方向轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)煤炭分級(jí)分質(zhì)利用和高碳能源向低碳化利用，促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展，本應(yīng)用路徑使實(shí)施地區(qū)的煤炭清潔高效利用完成了量變到質(zhì)變的過(guò)程。

低階煤“吃干榨盡”應(yīng)用路徑通過(guò)“富燃”煤炭分級(jí)分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)，將低階煤提質(zhì)為氣化焦，并副產(chǎn)富氫煤氣、煤焦油，再結(jié)合煤氣深冷吸附分離技術(shù)、新型固定床氣化技術(shù)、熔融灰渣高效利用技術(shù)、甲醇合成技術(shù)、煤焦油深加工技術(shù)，再進(jìn)一步生產(chǎn)甲醇、LNG、煤基氫化油、無(wú)機(jī)纖維物（灰渣利用）等產(chǎn)品。

二、工藝路徑

技術(shù)路線(xiàn)圖如下

具體工藝流程如下：

（1）一級(jí)干餾板塊

①如果低階煤灰分過(guò)高，先送入洗選裝置降低灰分；

②將洗后的煤（或本身灰分不高的低階煤）送入一級(jí)干餾裝置，在400~450℃低溫環(huán)境下，有效降低煤中的水分及揮發(fā)分；

③一級(jí)干餾后的產(chǎn)品為提質(zhì)原煤、荒煤氣；其中提質(zhì)原煤作為二級(jí)干餾原料之一，荒煤氣送入后端二級(jí)干餾的煤氣凈化處理裝置。

（2）二級(jí)干餾板塊

①將提質(zhì)原煤送入原料精確配料系統(tǒng)，與專(zhuān)屬材料及粘合劑按比例配料形成混合原料，混合原料破碎后送入煤改質(zhì)成型裝置，制作為生產(chǎn)氣化焦的型煤；

②將生產(chǎn)氣化焦的型煤送入清潔碳水分離裝置進(jìn)行烘干脫水；

③干燥后的型煤送入二級(jí)干餾裝置（煤的無(wú)氧油氣炭分離裝置（一體爐）），動(dòng)態(tài)生產(chǎn)氣化焦及荒煤氣，荒煤氣再進(jìn)入煤氣凈化處理裝置與一級(jí)干餾產(chǎn)生的荒煤氣共同凈化，生產(chǎn)煤焦油、富氫煤氣及其它副產(chǎn)品；富氫煤氣一部分供一級(jí)、二級(jí)干餾使用，剩余部分既可進(jìn)入煤氣深冷吸附分離裝置生產(chǎn)LNG、H₂，也可用于煤氣生產(chǎn)甲醇。

（3）產(chǎn)品制作板塊

①將氣化焦送入新型固定床氣化裝置產(chǎn)出水煤氣，再經(jīng)過(guò)凈化、變換、合成，生產(chǎn)為甲醇；

②新型固定床氣化裝置排出的高溫液態(tài)熔渣，結(jié)合熔渣綜合利用技術(shù)，生產(chǎn)無(wú)炭纖維、微晶石、巖棉等產(chǎn)品；

③煤焦油進(jìn)入煤焦油深加工裝置，利用煤氣深冷吸附分離產(chǎn)生的H₂，加氫制為煤基氫化油。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）實(shí)現(xiàn)了低階煤可控提質(zhì)

采用上述“富燃”煤炭分級(jí)分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)工藝，實(shí)現(xiàn)了任意原煤的低溫?zé)o氧干餾，可將低階粉煤的水分降低至＜1%，揮發(fā)分降低至20%，或根據(jù)產(chǎn)品需求，調(diào)整揮發(fā)分含量；為后續(xù)任意煤種“點(diǎn)煤成焦”奠定基礎(chǔ)。

（2）實(shí)現(xiàn)了低階煤清潔高效利用

通過(guò)“富燃”煤炭分級(jí)分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)“井”字型“火包炭”的熱傳導(dǎo)方式，全方位熱輻射、提高熱效率、降低生產(chǎn)過(guò)程能耗，并利用自產(chǎn)富氫煤氣冷卻固態(tài)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)無(wú)廢水、低成本、高效益的干法熄炭；達(dá)到清潔高效的連續(xù)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)高品質(zhì)氣化焦、煤焦油、富氫煤氣。

（3）實(shí)現(xiàn)了非焦煤生產(chǎn)焦炭

通過(guò)“富燃”煤炭分級(jí)分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)工藝及自主研發(fā)的專(zhuān)屬材料和粘結(jié)劑，使普煤具備了焦煤特性，實(shí)現(xiàn)了任意煤種“點(diǎn)煤成焦”及清潔高效利用，實(shí)現(xiàn)了任意煤種（低階煤）生產(chǎn)焦炭0到1的突破，圓了煤炭人的百年夢(mèng)想。

（4）低成本生產(chǎn)甲醇

現(xiàn)有甲醇生產(chǎn)工藝都需要優(yōu)質(zhì)煤，造成甲醇成本居高不下；本應(yīng)用路徑利用低階煤一體化產(chǎn)出氣化焦，直接進(jìn)入新型固定床氣化裝置生產(chǎn)水煤氣再進(jìn)行變換及合成甲醇，達(dá)到利用物理分離的方式將低成本的原料煤先干餾再氣化的目的，從而有效回收油氣資源沖抵甲醇生產(chǎn)成本，將噸甲醇生產(chǎn)成本控制在500元左右。

（5）低階煤順勢(shì)而為的“吃干榨盡”

本應(yīng)用路徑順應(yīng)各技術(shù)自然發(fā)展方向，將低階原煤一體化生產(chǎn)為氣化焦，解決國(guó)內(nèi)由于現(xiàn)代化采礦塊煤稀缺，新型固定床氣化裝置生產(chǎn)原料缺乏的問(wèn)題；并進(jìn)一步利用新型固定床氣化裝置氣化產(chǎn)生的高溫熔融灰渣直接拉絲生產(chǎn)無(wú)炭纖維、微晶石、巖棉等材料，實(shí)現(xiàn)低階煤順勢(shì)而為的“吃干榨盡”，解決新型固定床氣化裝置灰渣冷卻耗能，礦物質(zhì)拉絲行業(yè)將礦物質(zhì)加熱到融化耗能的問(wèn)題。

（6）助力“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的方法之一就是：用新工藝、新設(shè)備提高煤等傳統(tǒng)能源的使用效率。“富燃”煤炭分級(jí)分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)具有低能耗、低排放、低污染的優(yōu)點(diǎn)，可跨越式提高煤炭利用效率、降低碳排放，且產(chǎn)品附加值高，改變現(xiàn)有煤炭利用方式，大大提升了低階煤的使用效率，是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的一種有效途徑。

（7）符合我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)政策

該應(yīng)用路徑可實(shí)現(xiàn)低階煤的分質(zhì)、分級(jí)、梯級(jí)利用，將我國(guó)豐富的低階煤資源轉(zhuǎn)變?yōu)樘豳|(zhì)炭、油、氣資源，從而突破我國(guó)能源稟賦的限制，促使傳統(tǒng)劣質(zhì)能源供給模式由單一、粗放向多元、環(huán)保轉(zhuǎn)變，立足國(guó)內(nèi)資源，提升油氣安全保障。項(xiàng)目的實(shí)施符合國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)政策，符合國(guó)家節(jié)能減排的大政方針和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策倡導(dǎo)的煤炭清潔高效利用項(xiàng)目，對(duì)我國(guó)能源供應(yīng)及能源保障具有重大意義。

（8）符合節(jié)能減排的政策方針

“富燃”煤炭分級(jí)分質(zhì)清潔高效利用技術(shù)可通過(guò)熱解過(guò)程脫硫、脫氮、脫除熱解水，使熱解產(chǎn)物替代散煤以及干煤密封運(yùn)輸，減少溫室氣體和污染物排放，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔燃燒、低碳利用。熱解過(guò)程中脫硫脫氮，可減少污染物排放。熱解過(guò)程中，煤中的可燃硫以硫化氫形式存在于富氫煤氣中。硫化氫經(jīng)后續(xù)脫硫工序生成單質(zhì)硫，加工制成硫黃膏回收利用，脫硫率達(dá)98%以上。煤中氮元素以氮?dú)庑问矫摮?，從而減輕大氣污染。熱解產(chǎn)物替代散煤，可減少燃煤污染，降低二氧化硫、粉塵、氮氧化合物排放量。熱解過(guò)程中脫除熱解水，可減少煤炭運(yùn)量、降低運(yùn)輸成本、減少無(wú)效能耗。

四、總結(jié)

在煤化工政策日益從嚴(yán)的背景下，國(guó)家依然給予煤炭分質(zhì)利用開(kāi)啟綠燈，表明其發(fā)展方向符合國(guó)家相關(guān)要求，技術(shù)路徑和項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、清潔、高效與節(jié)能減排效果得到了國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)的高度認(rèn)可，使其在國(guó)內(nèi)被認(rèn)為是不同于傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工的第三種煤清潔利用途徑，后期有望在政策呵護(hù)下獲得長(zhǎng)足發(fā)展。

本應(yīng)用路徑的實(shí)施將會(huì)促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)進(jìn)步，創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，減輕社會(huì)就業(yè)壓力，提高人民生活水平，增加地方稅收，推動(dòng)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要意義。

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