摘要:能源是当今社会向前发展、经济不断进步的重要保证,也是生产生活中不可或缺的必要因素之一。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,具有储量大、分布广,种类齐全等特点。就我国当前经济发展速度来看,煤炭资源的开采量远远不能满足我国的需求量,这就需要我们合理开采和充分利用现有的煤炭资源。本文分析了我国能源结构的特点,并阐述了现代煤化工产业在国民经济发展中的重要地位与发展趋势;探讨了我国现代煤化工产业发展的优势以及可能面临的机遇和风险,提出了煤化工产业发展的建议。
关键词:能源;煤化工;开发利用;发展趋势
引言
随着社会的不断进步和发展,许多能源都得到开发利用,但现今整个世界范围内主要还是以化石燃料为主,煤炭是世界上储量比较丰富、分布范围十分广泛的一种化石燃料。进入二十一世纪以来,煤炭占我国能源消耗的 70%以上,并且这种能源结构还会一直保持下去。低阶煤指处于低变质程度的煤,包括低变质烟煤和褐煤。当前,90%以上的低阶煤被用作发电、工业锅炉和民用燃料直接燃烧,不但引发了一系列严重的生态和环境污染问题,而且白白浪费了低阶煤中蕴藏的油、气和化学品等资源。褐煤作为低阶煤的典型煤种,近年来重视程度不断提高,如何高效、清洁利用褐煤资源成为大家比较关注的话题之一。
一、褐煤的分布及特点
地球上拥有着丰富的煤炭资源,据统计世界煤炭可开采的储量大概在10400亿吨左右,褐煤的可开采储量在3300亿吨左右,约占总储量的31.8%。其中大部分分布在欧洲,亚洲和北美洲也有一定储量。我国的褐煤已探明储量多达1300亿吨,占世界煤炭总量的13%左右,内蒙古褐煤已探明的储量约占我国褐煤储量的77%以上,集中分布在内蒙古东部的锡林郭勒、赤峰、通辽和呼伦贝尔等地。低阶煤由于具有埋藏深度浅、厚度比较大、结构相对比较稳定、开采条件优越等特点,因此比较适合使用大型露天规模化的开采方式。褐煤属于低变质煤种之一,它的挥发分含量比较高,在40-50%之间,其含水量也相对较大,在30—40%之间,矿物质含量在8%左右,热值一般低3200kcal/kg,不利于长时间贮存及长距离输送,所以限制其销售的最远距离仅限于300公里左右。
二、褐煤的利用
褐煤作为一种重要的化石能源,储量丰富,由于前些年石油、天然气的不断开发利用,给煤炭市场带来不小的冲击,而作为低阶煤的褐煤,如何高效的生产、利用就显得更为重要。尤其在我国“贫油、少气、富煤”的国情下,褐煤的高效开发和利用成为亟待解决的难题。目 前褐煤在煤化工领域的主要用途有:(1)煤制油品。将煤炭通过直接液化或者间接液化的方法经过一系列的工艺手段最终制成汽油和柴油等油品。随着世界原油价格的不断攀升,煤制油可能会在未来占据能源开发的一席之地;(2)煤制甲醇和二甲醚。最初采用煤制醇醚燃料是为了解决我国燃料运输匮乏的问题,但是醇对发动机的破坏阻碍了产品的应用;(3)MTO及MTP。大连化物所煤制甲醇再生产制烯烃技术完成中试,但一些人认为目前国内并不具备大规模产业化推广的技术条件;(4)褐煤气化。褐煤气化技术是洁净、高效利用褐煤的一项重要技术。它是煤炭化工合成、煤炭直接间接液化、IGCC技术、燃料电池等高新洁净煤利用技术的先导性技术和核心技术。褐煤的气化是在一定温度和压力下采用气化剂空气、氧气、水蒸气等对褐煤进行热化学加工使煤炭中所含炽热的炭变成游离碳与气化剂中游离碳、氢、氧结合形成CO、CH 4和H 2等可燃气体。对所产煤气进一步深加工可制得其它气体、液体燃烧料或化工产品;(5)提取腐植酸。褐煤煤化程度低,腐植酸含量较高,一般在 40%。腐植酸能广泛应用于工农牧业生产。腐植酸是构成土壤腐植质的主要成分,为生理活性物质,对作物生长发育及体内生理代谢有刺激作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆褐煤可以经人工氧化(如硝酸、臭氧、空气)处理形成再生腐植酸,再生腐植酸经碱抽提可形成与土壤腐植酸相近的结构的腐植酸盐,更易于被植物吸收利用。在农业中,腐植酸的应用已被广泛认可,主要作用有:增进肥效、改良土壤、改善品质、调节作物生长和增强作物的抗逆性等。
三、现代煤化工产业发展面临新的挑战和机遇
(一)发展机遇
目前来看,将煤炭富集地区的资源优势转化为经济优势是现代煤化工产业发展的方向,是地方和企业提高经济的有效途径。近年来,国际油价持续低位运行、天然气价格下降,发展现代煤化工产业已成为各方关注的焦点。采用现代煤化工技术生产清洁能源来替代传统石化产品,形成煤、电、热、化一体的新兴产业,是未来能源行业发展的主要方向,在未来能源的可持续利用中将发挥重要作用,同时对煤化工产业结构调整也起到推波助澜的作用。随着煤炭供给改革的不断深化,现代煤化工产业将迎来新的发展机遇。
(二)面临挑战
我国的煤化工技术与国外先进技术水平还有很大的差距,技术进步速度也比较缓慢。重复建设相对低水平的传统煤化工产业导致行业的发展模式仍然处于粗放型的风险模式。煤化工是以煤炭资源开发为基础的,但由于种种原因,我国的煤炭行业很长一段时间仍以结构不完整、无序竞争为主要特征,传统煤化工行业是一个高消耗、高污染的行业,简单的扩张数量、不注重优化产业结构、粗放型的增长模式,造成了煤炭资源的大量浪费,这种模式的产业很难继续发展。同时受国际油价的影响,现代煤化工产业也将面临巨大挑战。发展现代煤化工产业必须注重能效、环保、节水及技术装备自主化等方面,最大程度做到降低能效,努力减少污染,走集约型发展道路,是未来现代煤化工发展的主要方向。
四、现代煤化工发展趋势—低阶煤分质利用
低阶煤分质利用是一种新型的煤化工系统,以低温热解技术为先导,将煤化工、发电、建材、冶金等产品组合成化学品、液体燃料、电、热、气、建筑材料、金属材料和其他相关产品的生产,以实现能源和资源的充分利用,生产和流通最大的环境效益和经济效益,将低阶煤分级分质转化为油、气、电,是实现低阶煤分级分质清洁高效利用的重要途径。若平均每吨低阶煤按产油率7.1%和产甲烷气率4.2%估算,每年可从全国消费的低阶煤中提取燃料油1.4亿吨、液化天然气0.8亿吨、发电3.2万亿千瓦时,可实现低阶煤资源的最大化利用。开发低阶煤综合利用新技术,积极推动低阶煤高效转化,既可节约煤炭资源,又可为劣质煤提高附加经济值,形成高效率、低能耗、低投资、环境友好的新型产业链,是整个煤炭行业走清洁高效、可持续发展之路的要求。
结束语
总而言之,褐煤在我国煤炭资源中占有很大的比例,我国的褐煤资源非常丰富。将褐煤用于燃烧发电的利用方式本身要求耗费部分能源脱水并且会造成严重的大气污染,利用方式较为粗犷。将褐煤应用于煤化工充分利用褐煤特有的性质,可以实现褐煤的精细化利用,提高褐煤的附加值还可以实现对液体化石能源的替代,这对我国能源形势和环境形势都是有利的。
参考文献:
[1]赵奇.中国褐煤资源清洁高效利用现状[J].洁净煤技术,2018,24(2):9-14.
[2]曹咸春.褐煤热解技术的现状及发展趋势[J].煤炭加工与综合利用,2018,No.224(04):81-84+88.
[3]靳小龙.褐煤有效利用技术分析[J].煤炭科学技术,2018,v.46(S1):229+263-266.
论文作者:刘强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:褐煤论文; 低阶论文; 煤化工论文; 煤炭论文; 储量论文; 高效论文; 我国论文; 《基层建设》2019年第19期论文;