褐煤的加工与利用技术

3.2 褐煤的特征组分及性质
• 褐煤大多数无光泽, 真密度在1.10～1.40g/ cm3 之间,水分高达30 %～60 % , 挥发分高, 燃点低, 不粘结, 易风化变质, 含原生腐植酸, 含氧高, 化 学反应性强, 热稳定性差。
• 煤中能溶于稀苛性碱和焦磷酸钠溶液的多种缩 合酸性基的大分子化合物即为腐植酸：
热之后，所得到的煤的发热量称为煤的低位发热量。
• 用乙醇和苯混合物萃取褐煤可得沥青（蜡和焦 油）； • 萃取残渣用碱处理可得腐植酸； • 褐煤的利用
– 气化 – 液化 – 干馏
• 按加热的温度主要可分为低温(550～600 ℃) 干馏和中 温(700～800 ℃) 干馏。褐煤干馏产出的煤气产品Байду номын сангаас以 作为燃料气和化工合成气, 焦油或酚类可作化工原料, 半 焦是良好的炭质还原剂和无烟燃料。 – 提取褐煤蜡（酯蜡中为长链的饱和脂肪羧酸(C ～C )
100 100 100 ( M ar Aar ) 100 ( M ar MM ar )
100 100 M ar
干基 d
100 100 Ad
100 100 MM d
干燥无灰基 100 ( M ad Aad ) daf 干燥无矿物 质基 dmmf
100
100 Ad 100
• 我国的褐煤资源丰富, 到2002年底已探明的 保有储量大约为1 300亿t, 其预测资源量亦 近2 000亿t。其中有3 /4的褐煤分布在内蒙 东部地区, 其中著名的有胜利、霍林河、伊 敏、大雁、宝日希勒、扎赉诺尔和平庄等 矿区。 • 我国褐煤资源分布的特点是:埋藏浅、煤层 厚、储量大, 多适合于露天开采, 如小龙潭 矿的煤层厚达20～100 m, 最厚处可达200m, 胜利煤田的探明储量达150亿t。
100 Ad 100 MM d
100 ( M ad MM ad ) 100 ( M ar MM ar ) 100 MM d 100 MM d 100 Ad 100 100 100
• 褐煤的煤质特征与其成煤时代密切相关；
– 经统计, 全国生产矿区褐煤的煤层平均灰分( Ad) 为21.90 % , 其中以早、中侏罗世褐煤的灰分最 低, 平均仅10.55 % , 而早第三纪褐煤的平均Ad则 高达23126 % , 两者相差1 倍以上。
• 不同时代的褐煤挥发分相差更大, 如全国褐 煤的平均挥发分( Vdaf ) 为45.21 % , 其中以 成煤时代越迟的晚第三纪褐煤的挥发分最高, 平均为55.92 % , 成煤时代越早的早、中侏罗 世褐煤的挥发分最低, 平均38.60 %。
• 褐煤的纯煤发热量( Qgr ,daf) 也与成煤时代有关, 如全国褐煤的平均 Qgr ,daf为28.71 MJ / kg ,其中以 • 煤的发热量有高位发热量（high heat value，HHV） 早、中侏罗世褐煤的发热量最高, 晚第三纪褐煤的 和低位发热量（low heat value，LHV）之分。 发热量最低, 分别为28.54 MJ / kg 和27.24MJ / kg。 • 高位发热量是指每公斤煤完全燃烧后所产生的热量， • 褐煤的水分( M) 也与成煤时代密切相关, 即以晚第 它包括了煤燃烧时，煤中水分所生成的水蒸气全部 三纪褐煤的水分最高 , 侏罗纪褐煤的水分最低, 如 凝结成水所放出的热量。实际上，在燃烧设备中， 云南可保的晚第三纪褐煤的全水分 ( Mt) 平均高达 4616 % , 昭通褐煤的水分可达 50 %以上, 而内蒙古 煤燃烧后的排烟还具有一定的温度，煤中水分所生 霍林河矿区的晚侏罗世褐煤的 Mt为32. 2 %。 成的水蒸气并不能凝结下来，此部分汽化潜热并不 • 我国褐煤腐植酸以晚第三纪的最高 , 平均38.67 % , 能包括在煤的发热量中。 早、中侏罗世的最低 , 平均5.29 %。 • 从煤的高位发热量中扣除了这部分水蒸气的汽化潜
褐煤的加工与利用技术
3.1 前 言
褐煤是煤化程度最低的煤种, 它是泥炭沉积后经脱水、压实转 变为有机生物岩的初期产物, 因外表呈褐色或暗褐色而得名。 我国褐煤资源主要形成于晚侏罗纪、早第三纪和晚第三纪。 • 晚第三纪褐煤多为土状褐煤, 煤田零星分布在辽宁、山东、 广西、广东、云南等省区; • 晚侏罗纪褐煤则多为硬褐煤, 或称老年褐煤, 主要分布在我国 内蒙古自治区东部海拉尔含煤区霍林河盆地以及黑龙江三 江—穆林河含煤区,这一地区是我国褐煤资源集中地区, 基本 特点为埋藏浅,煤层厚度大。 褐煤是化学反应性最好的低煤阶, 其最高内在水分(MHC) 、腐植 酸、铝甑低温干馏焦油产率和苯萃取物(俗称褐煤蜡) 产率等技 术指标的高低,是决定褐煤合理利用和综合利用的重要参数。
– 原生腐植酸：成煤过程中形成的腐植酸为原生腐植 酸；原生腐植酸是褐煤区别于其它煤种的主要特征 组分。 – 次生腐植酸：煤经氧化(包括风化) 形成的腐植酸为 次生腐植酸。
煤分析各种基准之间的换算公式
需要换算的基 已知基 空气干燥基 ad 收到基 ar 干基 d 干燥无灰基 干燥无矿物质基 dmmf
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和长链的脂肪族醇(C ～C ) 的单酯及腐植酸 – 制备水煤桨等
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褐煤蜡
• 一种稀缺矿产，1897年德国最早开始从褐煤中提取蜡，因此 在国外又称作蒙旦蜡(Montan Wax）。它是一种含有蜡，树 脂和地沥青的矿物蜡。 • 亦称蒙旦蜡。由含蜡质的煤（主要是褐煤或某些泥炭），经 溶剂(苯、汽油等)萃取得到的一种含有蜡、树脂和地沥青的 混合物。 • 褐煤蜡的性质主要取决于原料、所采用的溶剂和萃取条件。 随地沥青含量的增加，其颜色由棕色至黑色。 • 熔点75～86℃，密度（20℃）0.98～1.03g/cm3。蜡的主要成 分为：由C16～C34酸和 C24、C26、C30醇组成的蜡酯；长链脂肪 酸(C16～C35)；脂肪醇(C20～C34)和烷烃(C23～C33)。树脂的成分 是树脂酸，少量甾醇和萜烯类物质。
空气干燥基 ad 收到基 ar
100 M ar 100 M ad
100 M ad 100 M ar
100 M ad 100 100 M ar 100
100 ( M ar Aar ) 100
100 100 M ad
daf 100 100 100 ( M ad Aad ) 100 ( M ad MM ad )