我国褐煤综合利用的发展现状及展望
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根据国际地质学家预测,褐煤在煤炭总储量中约占40%,褐煤也是世界上重要化石能源之一,可替代石油、天然气,用作能源和化工的原料。在我国“缺油、少气、富煤”的情况下,褐煤的综合利用及发展成为我国和世界能源专家高度重视的研究方向。
1我国褐煤的分布、储量及利用概况
1.1世界褐煤分布、储量、产量及应用概况
世界褐煤的地质储量约为4万亿t,1995年底已探明的褐煤及次烟煤储量为5100亿t。到1991年世界探明褐煤可采储量如表1所示。
俄罗斯的褐煤主要分布在莫斯科西边的近郊煤田西伯利亚中部的“坎斯克”-“阿钦斯克”煤田,及靠近我国内蒙古自治区北边的“赤塔”州附近;美国的褐煤主要在南、北达可达州和蒙大拿州,并向北往加拿大延伸的“尤宁堡”煤田及西北部“保德河”盆地的煤田;德国的褐煤分布在东部和西部的下莱茵;澳洲的褐煤在东南部的“维多利亚州”和“南澳大利亚州”,维州“吉普斯兰”盆地中的“拉特罗布”谷地集中了近85%该州的储量,是世界最大的褐煤矿床之一;印尼的主要煤田分布在苏门答腊(67%)和加里曼丹,其中褐煤的比例占58.63%,有“翁比林”、“武吉阿赏”等煤田,成煤年代为第三纪;波兰的煤中,褐煤是其主要的煤炭资源,大部分分布在“白沃哈托夫”和“勒格尼兹”地区和波兹南省境内;……到1991年,各主要产煤国的褐煤可采储量见表2。
前些年,受石油、天然气开发利用的冲击,世界煤炭的生产量不断下降,作为含水、含灰较高的褐煤的生产和使用更明显。1989年,世界褐煤产量为12.82亿t,到1993年就降到9.43亿t,以后还进一步的下降。在褐煤的加工利用上,原来德、捷、波等国都用于城市煤气的生产,随着俄罗斯天然气管道的往西延伸,这些煤制城市燃气的公司、企业,大都被扫荡殆尽。现在的褐煤开采量已很少,且大都用于锅炉、动力燃料。
在美国,从东到西的天然气管网,早就把全国的工业煤气炉扫净,唯独大平原煤制“代用天然气”厂,有14台鲁奇加压气化炉(MARKⅣ型),用北达可达州的褐煤生产代用天然气SNG,倒是一直在运转生产,最近还庆祝了它的20岁生日,超出了大部分煤化工专家们给它算的预期寿命,因为它的老板就是美国的天然气公司,生产的SNG也一起进了公司的大管网。
澳大利亚的年轻褐煤,含水高达60%,连用于锅炉燃烧都要先经过干燥,但还有公司想搞集成干燥
我国褐煤综合利用的发展现状及展望
张殿奎
(中国神华煤制油化工有限公司,北京,100011)
摘要:本文叙述了我国褐煤的分布、储量及利用概况,介绍了目前我国煤化工常用的工艺途径,及以往我国利用褐煤作为煤化工原料的一些情况,并对利用褐煤为原料制成合成气、联产天然气和部分油产品等几种煤化工途径进行了探讨。鉴于我国褐煤资源较为丰富、硬质、灰分含量中等等特点,建议在开发利用上应考虑这些特征,扬长避短。
关键词:褐煤利用煤化工途径
中图分类号:TQ536文献标识码:A文章编号:1674-8492(2010)01-0051-06
洲别亚洲非洲拉丁美洲北美洲大洋洲欧洲合计
储量4548141753479041909205925328284
占世界褐煤储量(%)13.850.000.0510.612.7762.73100.00
表1至1991年世界探明褐煤可采储量(106t)
国别前苏联德国
澳大
利亚
美国印尼中国
可采储量1000005615041900319632404718600
占世界
储量(%)
30.4617.1012.769.747.33 5.67
波兰
10600
3.53
合计
284260
86.59
表2到1991年各主要产煤国的褐煤可采储量(106t)
第8卷第1
期
VOL.8NO.12010年2月Feb.2010
的IGCC 发电,称为IDGCC ,选用气化工艺是一种类
似于高温温克勒、
HTW 的气化工艺。在IGCC 发电比较热门的上世纪90年,代德国
有几家大能源公司,想用褐煤采用高温温克勒、
HTW 气化建KoBra 大型IGCC 电厂。
美国现还有人热衷于搞“输送床”(Transport bed )气化技术(一种类似循环流化床的粉煤气化技术),
意图用廉价的褐煤和廉价的
“气化岛”,来改善IGCC 的投资过高的难题,在美国密西西比州建一个(也许
这是美国近年来)“最后的”一个煤气化联合循环,IGCC 发电厂。
1.2我国褐煤分布、储量、大型基地及主要应用领域及概况
到1995年底,我国已探明的褐煤保有储量为1303亿t ,占全国煤炭储量的13%弱。主要分布在内蒙古东部和云南境内。
从我国褐煤的成煤年代看,中生界侏罗纪褐煤占4/5,主要分布在内蒙古东部的3个盟境内;而新生代第三纪褐煤资源主要在云南、山东龙口和东北三省也有部分第三纪褐煤。
从煤田的分布和煤的赋存情况来看,我国的侏罗纪褐煤往往形成大面积厚煤层的大煤田,如内蒙古东部的胜利煤田煤层厚度达20~100m 以上,最厚的达到237m ,比较适合于大型的露天开采。晚第三纪的褐煤除了云南昭通和小龙潭有较厚的煤层外,其他各矿都是较小的储煤点,适合小型的露天开采;而分布于东北和山东的早第三纪褐煤,多为中小型煤田,埋藏较深,适合井工开采。
我国褐煤的煤质技术特征来看,除了云南昭通及云南南部有极少量的含水量高于50%以上的低变质软褐煤外,大部分的褐煤都是含水量在30%左右的硬褐煤。我国褐煤的灰分含量,除了云南先锋矿和扎赉诺尔附近有部分低灰的褐煤外,余下的都是中低灰分含量的褐煤。
全国各省(区)褐煤储量分布如表3所示。我国主要的褐煤煤田如下:(1)扎赉诺尔煤田,位于内蒙古自治区东北部,
呼伦贝尔盟的西部,面积1035km 2,
保有储量80亿t 多,在呼伦湖600m 以浅的预测区储量达140亿t 多,其开采年限可达数百年。
(2)霍林河煤田,位于东部哲里木盟,扎鲁特旗境内,面积540km 2,煤田保有储量130亿t 多(计算
深度在1150m 以上),平均剥采比4~5∶1。
(3)伊敏河煤田,位于呼伦贝尔盟鄂温克旗境内,面积750km 2,450m 以上保有地质储量50亿t 以上,煤田外围预测储量也在120亿t 以上。
(4)大雁煤田,位于大兴安岭西坡,海拉尔河中
段,呼伦贝尔盟鄂温克旗境内,面积320km 2,已探明的保有储量有30亿t 多。
(5)胜利煤田,位于内蒙锡林郭勒盟阿巴嘎纳尔旗锡林浩特镇以北,面积660km 2,地质储量近160亿t ,是我国最大的褐煤煤田。
(6)宝日希勒煤田,位于海拉尔市近郊区,与扎
赉诺尔、
大雁、和伊敏河煤田只有几十公里,为灰、硫较低,热值较高的优质褐煤。已探明的保有储量达64亿t 。
(7)平庄、元宝山煤田,两煤田均位于内蒙古哲里木盟赤峰市境内,平庄煤田储量仅5亿t 左右,而元宝山煤田储量在10亿t 以上。
(8)云南昭通煤田,位于云南东北部的昭通市境内,市区正位于煤田中部含煤面积142km 2,地质储量在80亿t 以上。该褐煤属土状褐煤,水分大、灰分高,只适合用于坑口电站。
(9)云南小龙潭煤田,位于南部红河州开远县境
内,含煤面积9.03km 2,煤田探明储量10亿t (深300m 以内)。
(10)先锋煤田,位于昆明市东北部的寻甸县先锋区普鲁乡境内,面积12.5km 2,煤田总储量2.97亿t ,计算深度570m 。
我国其他的褐煤煤田还有辽宁的沈北,吉林的舒兰、珲春,山东的龙口等。
1997年,主要国有重点煤矿褐煤产量如表4所列。
省(区)别占全国
褐煤储量,
%主要
成煤时代占本省(区)煤炭储量%
内蒙古77.1晚侏罗纪47.4云南12.6晚第三纪65.7黑龙江 2.6早第三纪8.5辽宁 1.5早第三纪16.5山东 1.3早第三纪 4.3吉林0.9早第三纪8.0广西0.8第三纪35.8其它
2.7
第三纪
-
表3
全国各省(区)褐煤储量分布
张殿奎:我国褐煤综合利用的发展现状及展望第1期
52··