报告-锡林郭勒盟褐煤提质行业发展情况调研报告

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锡林郭勒盟褐煤提质行业发展情况调研报告
2011-12-21 10:17:00
〖发布日期:2012-12-21〗〖作者:〗
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锡林郭勒盟褐煤提质行业发展情况调研报告
锡盟经济和信息化委员会
为加强我盟褐煤提质行业管理水平，促进我盟褐煤提质行业又好又快发展，根据自治区文件要求对全盟褐煤提质行业发展情况进行调研，现将调研结果汇报如下：
一、发展背景
锡盟煤炭资源丰富，有百余个含煤盆地，褐煤总储量在全国居第一位，已做过不同程度地质工作的100多个煤田预测储量2600亿吨以上，探明储量为1448亿吨，其中90%是褐煤。

目前，已发现资源储量超过10亿吨的煤田有25处，其中储量超过100亿吨的煤田有5处。

这些煤田普遍具有埋藏浅、煤层厚、结构稳定、开采条件好的特点，绝大部分煤田属于整装待开发煤田，适合于大型露天规模化开采。

我盟煤炭资源以中灰、低硫、低磷的老年褐煤为主，是优质的化工用煤和提质原料煤。

储量大、质量好、易开采是我盟褐煤资源的主要特点，也为我盟褐煤提质行业发展提供了可靠的资源保障。

2003年以来，我盟依托煤炭资源优势，大力发展煤炭、电力生产和煤化工产业。

到2010年底原煤产量超1亿吨，达到1.07亿吨，火电装机达到459.6万千瓦时，煤制聚丙烯生产能力达46吨，随着我盟煤炭资源的进一步开发，到“十二五”末预计原煤产量达到2亿吨以上，对褐煤的综合利用提出了更高的要求。

由于褐煤的煤化程度低，存在着含水量高（20—50%）、热值低、挥发分高、热稳定性差、化学活性强、易自燃等不足，造成其销售半径短。

此外，锡盟是缺水地区，发展煤制油、制气和制烯烃等产业受到一定程度制约。

在这种情况下，褐煤通过干燥提质处理降低褐煤水份，可提高热值和热能密度，降低运输成本，扩大褐煤的高效综合利用途径和使用范围，提高我盟煤炭在市场中的竞争力，因此褐煤提质具有重大意义。

近年来，我盟积极推进褐煤提质项目建设，在目前国内外没有成熟技术和工艺路线的条件下，鼓励褐煤提质先行先试，示范项目建设快速推进，一批项目落地开工、竣工运行。

通过示范突破技术难题，优化工艺流程，逐步走出一条技术成熟、工艺稳定、规模大、效益好的褐煤提质之路。

二、发展现状
目前，全盟已备案褐煤提质及配套项目22项，项目总投资241.3亿元，生产能力达到年加工褐煤7304万吨，主要分布在锡林浩特市（9项）、西乌旗（4项）、乌拉盖（4项）、东乌旗（2项）、东苏旗（2项）、多伦县（1项）。

采用的工艺主要有：振动混流干燥工艺、滚筒式干燥工艺、LCC低阶煤转化技术、北京柯林斯达带式炉改性炭化工艺、北京国富褐煤提质技术、大连理工固体热载体干镏技术、鲁奇三段炉工艺、闭环流化床闪蒸气化技术、创源褐煤提质技术等。

提质后的褐煤，热值可以由3000大卡／千克左右提高到5000大卡／千克以上，副产品主要有焦油和煤气。

目前全盟有13个企业一期工程建成调试或运行，年处理褐煤754万吨。

其中，4个企业采用化学工艺，年处理褐煤149万吨。

分别是：东乌大唐华银锡东能源开发有限公司、锡林浩特国能能源科技有限公司、锡林浩特市鼎华资源开发公司、锡林浩特市博源洁净能源的限公司。

9个企业采用物理工艺，年处理褐煤605万吨，分别是：西乌白音华煤电有限公司、锡市蒙元煤炭有限责任公司、锡市汇富通褐煤干燥有限公司、西乌春诚褐煤提质有限公司、西乌科达褐煤提质有限公司、乌拉盖嘉润煤炭有限公司、乌拉盖元业褐煤提质有限公司、东乌晓明褐煤提质公司、多伦永顺褐煤提质有限公司。

全盟有9个项目在建或开展前期工作，在建能力年处理褐煤4290万吨。

分别是：锡市创源褐煤低温热解清洁生产技术项目、锡市大唐国际褐煤干燥项目、锡市兴富褐煤干馏项目、乌拉盖国电内蒙电力褐煤低温热解及配套项目、乌拉盖鲁新公司年加工提质项目、西乌金山能源股份有限公司、东苏西平矿业褐煤提质项目、东苏宇创褐煤干燥项目、西乌华兴工贸褐煤提质项目。

（一）重点项目建设和重点企业运行情况
1、东乌旗大唐华银锡东能源开发有限公司年处理30万吨褐煤干燥示范项目。

采用是LCC低阶煤转化技术，项目总投资4.5亿元，已累计完成投资3.96亿元；项目分为两期建成，一期为30万吨/年褐煤净化示范装置生产线，于2009年3月通过自治区发改委批复，并于当年6月在东乌旗额吉煤矿工业广场奠基，当年9月正式开工建设。

二期计划建设2×500吨/日生产线。

2011年5月初该项目开始分系统试运，5月下旬开始热态调试，于6月初开始投料试运行，共耗用原料煤4796.95吨，生产出了合格的半焦（PMC）2383.99吨、煤焦油（PCT）193.28吨、煤粉503.39吨，PCT的产率达4.7%， PMC产率达50%左右，标志着该装置工艺流程全部打通，投料试车一次成功。

2、锡林浩特市国能能源科技有限公司年处理250万吨褐煤提质项目。

采用工艺是北京国富褐煤提质工艺，项目总投资9.7亿元，已累计完成投12000万元。

第一条50万吨/年褐煤提质生产线已投产运行，第二条50万吨/年褐煤提质生产线建成。

经过提质后褐煤的热值由3000大卡/千克左右提高到5000大卡/千克以上，提质后的主产品为提质煤，副产品为焦油和煤气，煤气作为热源回炉燃烧。

每2.5吨褐煤通过干燥提质可生产1吨提质煤，焦油75公斤（每吨原煤焦油含量为3%）。

综合经济效益比出售原煤多盈利180-200元。

3、锡林浩特市蒙元煤炭有限责任公司年处理30万吨褐煤提质项目。

此项目采用柯林斯达物理干燥技术，项目总投资3亿元，分三期建设，一期30万吨/年褐煤提质项目投资1亿元，已于2010年底投产运行。

第二条生产线基建工程基本完成，预计明年10月底试生产。

褐煤经提质后发热量由原来的3520-3650千卡/kg提高到5100千卡/kg以上，水分由原来的34%下降到10%左右。

4、西乌旗科达褐煤提质有限公司：项目完成投资1800万元，其中环保资金552万吨，于2011年9月正式投产运行，年处理褐煤70万吨，采用神工低温振动混流干燥工艺，干燥后煤炭热值4500—5000大卡。

2010年预计生产提质煤6万吨，实现产值2100万元。

5、锡市创源褐煤低温热解项目。

是一家集褐煤提质、副产品深加工为一体的大型煤化工企业，其褐煤提质工艺选用液化干馏技术，不同于一般的化学法提质工艺。

该项目已开工建设，预计2013年底完工，年处理褐煤377万吨，年产76万吨优质动力煤，40万吨燃料油，1万吨硫磺，项目总投资47.4亿元。

6、锡林浩特市兴富褐年处理褐煤170万吨项目，采用南澳能源公司研发的固体热载体法快速热解技术，本项目由陕西冶金设计研究院设计，建设8台10万吨的干馏炉，褐煤进炉前预先进行干燥，充分发挥后工序的处理能力。

目前已完成工程投资1.7亿元，主要设备已安装完毕。

本项目完成后，将在国内外首次建成具有较大规模的褐煤快速热解技术示范工程，为褐煤大规模综合开发利用提供可靠的技术支撑，并取得具有国际先进水平的科技成果。

产品煤焦油、煤气和半焦褐煤，不仅使褐煤得到了充分的利用，扩大了褐煤的用途和销售半径。

而且为褐煤多联产、开发褐煤化工产品提供了必要的条件。

（二）我盟褐煤提质改性工艺技术情况
褐煤干燥提质是利用热能除去煤炭水分，提高产品质量的一项有力措施，也是进行褐煤深加工的一道工序。

——物理法：基本原理是褐煤与高温热烟气充分接触从而脱除水分和部分挥发质，在提质过程中煤体不发生焦化和热分解等化学变化，其特点是产品种类单一无副产品。

我盟褐煤提质企业采用的物理法提质工艺主要有2种：
1、滚筒式干燥工艺。

工艺路线为：原料煤颗粒首先被破碎至25mm以下，通过给料机进入干燥机滚筒，在干燥滚筒入口与热风炉提供的烟气混合，在转动的滚筒内使烟气与滚筒内的原煤充分交换热量，交换时间在25-35分钟左右。

滚筒上端的烟气经过旋风分离器，除尘后经过烟囱排出；滚筒下端的干燥煤经过筛分系统进入煤型机压缩成型，最后通过冷却皮带运输到仓库进行储存。

采用该工艺的项目有：⑴锡林浩特市大唐国际年处理450万吨褐煤干燥项目、⑵乌拉盖嘉润煤炭工贸有限公司年处理50万吨褐煤干燥项目、⑶乌拉盖元业煤炭销售有限公司年处理4×50万吨褐煤干燥项目、⑷西乌旗春城年处理300万吨褐煤提质项目、⑸多伦永顺年处理50万吨褐煤提质项目、⑹东乌旗晓明年处理45万吨褐煤提质项目。

2、振动混流干燥工艺。

其工艺路线为：湿物料从顶部进入振动混流干燥器后在多层干燥床作用下分散形成物料长龙，一部分粒度小于床孔的细物料穿过床孔垂直下落，大部分粗物料在震动状态下形成震动疏松料层沿床面水平移动，移至端部洒落到下一层干燥床。

低温大风量热气流分为垂直气流和水平气流，垂直气流在穿越物料的过程中与物料充分的、高强度的接触，将物料干燥。

水平气流在水平方向之间变速流动并与洒落的物料充分的、高强度的接触，将物料干燥。

在干燥器内既有物料的垂直流动，又有物料的水平流动。

热风与物料之间既
有垂直方向的逆流，又有水平方向的逆流，形成特有的混流干燥作用。

粗细物料与热风在混流过程中经多次混合—分离—再混合—再分离的过程被均匀干燥，大部分物料从干燥器底部输出，极小部分细物料随气流进入除尘器，除尘器分离出的物料作为产品回收。

采用该工艺的项目有：⑴西乌旗蒙东能源年处理1500万吨褐煤提质项目；⑵西乌旗科达褐煤提质有限公司年处理70万吨褐煤提质项目。

3、北京柯林斯达带式炉改性、炭化工艺。

工艺原理为：入场原料煤首先进入一级破碎机，将其破碎至150mm以下，破碎后的原煤进入手选胶带输送机进行拣矸，之后进入二级破碎机，将其破碎至25mm以下，经二级破碎后的原煤进入分级筛（筛孔为13mm）进行分级，小于13mm 的末煤进入燃料仓，13-25mm的块煤进入块煤仓。

块煤经布料机均匀分布到改性炉内，依次经过升温、改性、冷却后运出炉外形成产品。

采用该工艺的项目有：⑴锡林浩特市蒙元年处理300万吨褐煤提质项目；⑵乌拉盖鲁新公司年处理300万吨褐煤提质项目；⑶东苏旗宇创能源有限责任公司100万吨/年褐煤干燥项目。

——化学法提质又称褐煤干馏技术，其基本原理是褐煤在高温下发生轻度热解和结焦，从而脱除水分和大部分挥发质，在提质过程中煤体发生焦化和热分解等化学变化。

其特点是产品多元，大量煤炭转化为煤气和焦油。

我盟褐煤提质企业采用的化学法提质工艺主要有7种：1、LCC低阶煤转化技术。

是一种煤炭轻度热解工艺技术，主要过程分为三步：第一步是干燥，除掉低阶煤（如褐煤）中的大部分水分；第二步是轻度热解，除掉剩余水分和一部分挥发分，使褐煤改质成为物理化学性质相对稳定的优质固体燃料——PMC（Process Middle Coke)，同时在轻度热解过程中还可副产部分液体燃料——PCT（Process Coal Tar）；第三步是精制，对干燥热解后的固体产物进行稳定钝化处理，降低活性。

采用该工艺的项目有：⑴东乌旗大唐华银30万吨/年褐煤干燥示范装置项目；⑵西乌旗沈阳金山能源股份有限公司白音华2×850万吨/年褐煤提质项目。

2、北京国电富通褐煤提质技术。

此工艺是在德国“鲁奇-鲁尔低温煤干馏技术”基础上的改进技术，工艺步骤分为上煤、干燥炉和出煤程序。

原料煤经破碎后通过皮带送至干燥炉顶部，再经布煤器进入预热干燥段170度左右先脱除一部分水，而后进入深度干燥段500度将煤深度干燥。

然后干燥煤下降到冷却段，冷却温度150度。

出煤时对干燥煤进行喷淋降温，使煤的温度降至50-60度。

采用该工艺的项目有：⑴大唐国能250万吨/年褐煤干燥项目；
3、大连理工大学固体热载体干馏技术（DG煤热解技术）。

工艺流程为：原料煤首先被粉碎至粒径6mm，并被预热到80-120℃。

然后进入混合器与数倍的来自热载体收集槽的700-750℃热半焦混合，原料煤被迅速升温至500-600℃开始热解反应。

混合物从混合器下落到热解反应器，在此完成热解反应和产品的析出后再落到加热提升管底部。

多余物料由热解反应器排出进入冷却器。

提升烟气从加热提升管底部进入，将热载体提升至热载体收集槽，同时，提升物料中部分半焦燃烧放热，使热载体再次被加热，燃烧烟气和热载体在热载体收集槽内分离，热载体进入混合器，从而完成循环过程。

采用该工业的项目有：⑴乌拉盖国电贺斯格乌拉1200万吨/年褐煤低温热解项目；⑵东苏旗西平矿业年处理500万吨褐煤提质项目。

4、三段炉工艺。

其工艺原理为：原煤在立式炉中下行，气流逆向涌入进行干馏。

煤干馏过程分为上中下三段：煤首先经过干燥和预热段，其次经过干馏段，最后经过半焦冷却段。

在上段循环热气流把煤干燥并预热到150℃。

在中段，即干馏段，热气流把煤加热到500-850℃。

在下段半焦被循环气流冷却到100-150℃，最后排出。

采用该工艺的项目有：锡市鼎华300万吨/年褐煤干燥项目。

5、闭环流化床闪蒸气化技术（比克比技术）。

美国专利闭环流化床闪蒸气化技术在密闭的炭化炉内将煤转化成天然气和炭粉。

该工艺在处理褐煤时，生产一种优质的活性炭和一种清洁气体。

作为一个“闭环系统”一切都被限制在管道中，不允许空气进入工艺，也不允许向大气中排放。

在给料（原料煤）进入炭化炉的流化床炭化工艺装置后，它会在很短时间内被间接加热到超过815℃。

整个“热区”被限制在一个高度保温的外壳中，以便获得很高的热效率。

在很短的时间（数秒）内，所有的挥发份都会“裂化”，被从煤当中驱赶出来，并作为中等热值的天然气而被捕获。

该产品的绝大多数（90%以上）为甲烷。

其余的气体成分为略长的烃。

由于气体的路径与活性炭的生产路径相同，所以炭还能够收集气流中的任何有害成分。

采用该工艺的项目有：锡市博源20万吨/年褐煤综合利用项目。

6、固体热载体法快速热解技术：生产过程是将褐煤破碎筛分后取30-150mm的块煤提升至干馏炉顶,在隔绝空气和氧气的条件下进行加热,使其分解为煤气和提质褐煤,提质褐煤通过炉下传动系统排出炉外,煤气由煤气风机产生的负压导出炉外,通过循环水的洗涤,得到焦油、初步净化煤气及煤半焦,循环水回到循环水池循环使用,焦油送入储存罐、煤气供锅炉和烘干系统利用。

通过快速干馏技术、固体物料快速混
合加热技术、半焦部分燃烧流化提升加热技术、原料煤流化脉冲提升干燥技术、流化燃烧技术等的研究开发与集成，并在此基础上，解决从工业性实验到工业化生产过程中相关专用设备工业放大设计和与之配套的工艺技术问题。

褐煤提质后，褐煤附加值提高300%，发热量由3500大卡/公斤提至4500大卡/公斤，达到电煤和水泥行业用燃料的质量标准。

煤焦油回收率5%—7%，每吨煤产煤气100立方米。

采用该工艺的项目有：锡林浩特市兴富160万吨/年褐煤提质项目。

7、创源褐煤提质工艺。

采用GSP/CHOREN气化技术，该技术是原东德的德意志燃料研究所（DBI）开发的气化技术。

该技术的特点有：原煤适应范围较宽、采用水冷壁结构避免熔渣腐蚀及应力破坏、供料系统采用惰性气体密相气流输送、气化炉点火升温迅速操作弹性大。

本项目选择选择耐硫变换，国产低温甲醇洗工艺，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的特点，使粗合成气经过低温甲醇从而脱除酸性气体。

选择Claus工艺进行硫回收。

Claus工艺对原料气中得二硫化氢浓度有一定的要求，即进料气中二硫化氢必须大于50%。

该项目采用肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司开发的液化技术，其工艺流程为：粉煤和加氢溶剂油在液化反应器中在搅拌气的作用下进行反应，使粉煤中的挥发分和绝大多数硫都转变到气相和油相，分离气相和油相后，在焦化系统进行干馏，使其中的油相作为气相蒸出，固相为产品优质动力煤。

气相部分大部分作为循环气回到低温甲醇洗，少部分到变换工序与粗煤气一起进行变换反应进入后续工序。

该液化工序同国外HTL、NEDOL和国内神华直接液化相比具有液化反应压力低（仅为国内液化反应压力13-18MPa的1/3到1/2），工艺温和，操作安全，技术故障少等特点。

加氢工序。

来自液化工序的油品在高压下进行加氢反应，生成液化工序加氢所需的加氢溶剂油，加氢处理后的液化油经分离后，分馏出200℃—400℃馏分油作为液化反应的供氢溶剂，其余馏分油进入罐区。

采用该工艺的项目有：锡市创源褐煤低温热解清洁生产技术项目
三、存在的主要问题
一是褐煤提质技术不够成熟，大部分是示范项目，处于边生产边改进试运行阶段，企业无法连续性生产和运行，有待逐步完善。

褐煤提质企业自主创新能力不足，专业人才匮乏。

二是干燥煤源问题。

多数褐煤干燥企业没有自己的煤矿，都是从附近的煤矿进煤，原煤的数量和质量都难以保证企业的正常运行和产品的质量。

三是副产品未得到有效利用。

褐煤干燥过程中脱出来的水没有得到充分利用。

通过低温干馏技术得到的煤焦油尚未进行深加工。

四是能力小，干燥工艺都存在单机处理能力小的问题
五是气候制约性较大。

多数项目工艺和技术从国外或南方引进，考虑寒冷气侯影响不足，建成后发现寒冷超出了设备的正常防冻水平，影响了设备的正常运转。

四、产业发展面临的机遇
1、我盟煤炭资源丰富，褐煤储量居全国第一，且大部分尚未开发，资源优势明显。

同时，我盟土地资源丰富，便于企业选址。

这为褐煤提质企业的发展提供了可靠的资源保障。

2、随着经济社会的快速发展，对能源的需求日益旺盛。

褐煤提质后热值由原来的3300千卡/kg提高到5200千卡/kg以上，热值接近长烟煤，是优质的动力煤；此外，煤干馏产生的煤焦油可用于生产柴油、汽油，具有广阔的市场前景和发展潜力。

3、国家、自治区对褐煤提质行业的发展给予了相关的政策支持，要求抓紧完备褐煤提质项目手续，适度开展工艺创新，编制褐煤提质园区规划、实施。

五、发展思路和措施建议
一是进一步研究系统的安全性、合理性、经济性，安全方面主要是防爆问题。

要控制过氧度，尽可能降低烟气含氧量，最好能控制在6%乃至5%以下；要降低粉煤率和防止煤粉堆积，从成本方面和产粉率方面考虑最佳干燥效果，可通过旋风分离器降低除尘器煤粉浓度；合理性方面主要指工程合理性问题。

技术路线合理，但工程上问题还很多，系统与流程怎样更加合理需要进一步研究；经济性方面主要指降低成本问题。

企业是讲成本的，如何使系统运行更加经济，产生更大效益也需要在工作中进一步深入研究。

二是正确处理好粉煤问题。

粉煤长途运输是不可行的，如损耗、污染环境等。

粉煤处理主要有两种方式，一种是就地使用，另一种是再成型。

再成型是指低成本的。

粉煤率低就考虑再成型，如果粉煤率降不下来，成本过高，下一步就要考虑就地使用。

三是投产试运行的企业要抓紧改进完善工艺技术路线和设备，通过“消缺”优化工艺技术路线，实现畅通、稳定运行，让建成的产能达产达效。

同时抓紧谋划扩能和规模化生产，褐煤干燥不能只停留在工业实验阶段，一定要实现工业化和规模化。

把资源优势转化经济优势。

四是帮助褐煤提质企业解决原料煤供应问题，以市场为导向，实现煤矿与提质企业双赢。

企业要通过技术入股等形式，推进褐煤低温干馏半焦技术大范围推广应用；提早研究和规划褐煤干燥项目下游产品的加工利用，抓紧做好焦油深加工前期工作，尽早实现就地精深加工，努力延伸产业链条。

五是要充分发挥拥有自主知识产权和市场竞争力的优势，积极筹划建设大型褐煤干燥设备制造项目，为盟内外其他褐煤干燥企业提供成套技术设备供应和维修服务，打造新的经济增长点和产业竞争优势。

六是认真研究煤炭的铁路外运问题，特别要规划好锡林浩特地区褐煤干燥项目生产布局，重点与铁路装车线路建设搞好衔接，保证提质煤的及时快捷外运。

要按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求，进一步强化生态文明意识，高度重视企业生产中的环境保护问题，严格控制污染物排放。

要统筹搞好生产区、产品储存区以及参观线路的规划设计，把褐煤干燥项目建设成为技术先进、管理科学、节能环保的示范项目。