天宝红沙梁煤矿风化煤腐植酸提取工艺研究2023年第4期
作者:张田录,袁 恺,戚继球
单位:(窑街煤电集团有限公司,甘肃省兰州市,730080)
摘 要 以天宝红沙梁煤矿风化煤为原料并从中提取腐植酸,详细分析了影响萃取率的主要因素,用以确定最佳工艺参数。以腐植酸萃取率为指标,考察了提取剂种类、浓度、浸泡时间、固液比等因素对腐植酸萃取率的影响。研究结果表明,从风化煤中提取游离腐植酸时,选用稀HCl和NaOH效果较好,且当稀HCl浓度为1.70 mol/L、NaOH浓度为1.12 mol/L、稀HCl浸泡时间约4 h、NaOH浸泡时间约11 h、风化煤与稀HCl固液比为2∶25时,为天宝红沙梁煤矿风化煤提取腐植酸的最佳条件。
关键词 风化煤;腐植酸;萃取率;催化剂
动力煤选煤厂3 mm筛分与重介浅槽分选工艺研究2023年第4期
作者:张宇龙,高 琪,郭 帅,高 扬,张利云,李作喜
单位:(内蒙古伊泰集团有限公司,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000)
摘 要 为进一步提高块煤的入选比例,增加块精煤产率并提高经济效益,以内蒙古伊泰集团有限公司塔拉壕选煤厂块煤3 mm脱泥筛为例,研究了其运动学特性、筛分效果以及重介浅槽分选机各粒级的分选效果。研究结果表明,3 mm脱泥筛筛板加速度略高于筛体加速度,其在垂直于筛板方向的加速度与垂直于筛体方向的加速度相比提高了20.69%;3 mm脱泥筛的筛分效率达83.38%,煤泥脱除率为88.93%。重介浅槽分选机中各粒级物料的实际分选密度和可能性偏差随粒级的减小而增加,重介浅槽分选机对于细粒级物料的分选效果比粗粒级差,块煤在重介浅槽分选机中的实际分选密度为1.523 g/cm3,可能性偏差为0.041 5 g/cm3。
关键词 动力煤;选前脱泥;重介浅槽;分选效果
煤焦化挥发性有机物排放特征及控制技术研究2023年第4期
作者:崔 岩1,朱怀亮1,乔 珍1,代其彬2,韩侯军2,田 莉2,王吉坤3,陈 阳3,杨 芊3
单位:(1. 河北峰煤焦化有限公司,河北省邯郸市,056100;2. 冀中能源峰峰集团有限公司,河北省邯郸市,056107;3.中国煤炭加工利用协会,北京市朝阳区,100013)
摘 要 煤焦化企业VOCs排放具有节点多、排放量大、成分复杂、异味重、回收价值低的特点,综合各主流VOCs控制技术的净化效率及优缺点分析后发现,单一的VOCs治理技术无法满足处理要求,而采用技术集成及耦合治理是最佳途径之一。结合煤焦化各工段VOCs排放特点,提出以下VOCs治理技术手段:炼焦单元采用泄漏检测及修复技术实时监测泄漏及修复,对泄漏气体收集后与有组织废气一同处理;化产单元冷鼓、脱硫、硫铵工段采用“油洗→水洗→蒸汽加热→焦炉燃烧”处理废气,洗苯工段采用煤气负压系统或冷凝系统回收资源废气,其中冷凝回收系统针对苯储槽呼吸阀及装车口苯排放浓度瞬时升高的情况,采用“深冷冷凝回收→活性炭吸附真空脱附→装车蒸汽平衡技术”处理废气;污水处理单元采用“加盖密封收集→酸碱洗→生物滤池→活性炭/焦炭吸附”处理废气。
关键词 煤焦化企业;VOCs;排放特征;煤气负压系统;集成耦合治理技术
一氧化碳分压控制对氢甲酰化反应的影响2023年第3期
作者:颜文革
单位:(国能包头煤化工有限责任公司,内蒙古自治区包头市,014010)
摘 要 通过对氢甲酰化反应机理的阐述,详细分析梳理了CO分压对氢甲酰化产物醛的正异比和反应速率的影响机理,并通过工业生产装置上的实际案例,进一步论证了CO分压在氢甲酰化反应中的关键作用。实际工业应用表明,CO分压与氢甲酰化产物醛正异比呈负相关关系,当工业生产装置的第一羰基合成反应器中CO分压由0.48 MPa降低到0.3 MPa后,其他2个反应器分压也进行了成比例的下调,戊醛正异比由17.2增加到19.7,C10醇中2-PH含量由90.5%增加到92.2%,极大地提升了产品品质;CO分压与氢甲酰化反应速率呈不规则的正态分布关系,当工业生产装置的第一羰基合成反应器中CO分压由0.48 MPa降低到0.30 MPa后,可以多产4.1 t/d的C10醇产品,产品收率在原基础上提升了约2.16%,经济效益显著。
关键词 CO分压;氢甲酰化;正异比;反应速率;工业生产
大型煤化工企业环保实践经验分享及思考2023年第3期
作者:李文华
单位:(中煤鄂尔多斯能源化工有限公司,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017300)
摘 要 煤化工企业在生产过程中常伴有污染物的产生及排放,针对中煤鄂尔多斯能源化工有限公司存在的原水利用、废水治理、废气治理、固废治理等制约企业发展的主要问题,进行技术改造,并对改造前后的结果进行对比,主要采取了水资源综合利用、锅炉烟气超低排放、固废减量化等措施,取得了良好效果。
关键词 煤化工企业;清洁生产;水资源综合利用;零排放;技术改造;绿色发展
现代煤化工项目CCUS减排路径问题分析2023年第2期
作者:陶 怡,王 强,田 华,易学睿,刘 蕾
单位:(国家能源集团技术经济研究院,北京市昌平区,102211)
摘 要 在低碳转型大背景下,全面总结了全球CCUS技术在化工行业的应用现状、技术分类及其特点,梳理了现代煤化工产业碳排放特征,在此基础上剖析了现代煤化工产业在推广应用CCUS技术过程中存在的技术、经济、政策等方面的主要问题;通过对其分析研究,总结提炼出加强顶层规划、聚焦CCUS技术难点、加强政策支撑等推进现代煤化工产业碳捕集技术工程示范及低碳发展的建议。
关键词 现代煤化工;CCUS技术;技术经济;低碳转型;政策建议
无机盐类助滤剂在煤泥压滤中的应用研究2023年第2期
作者:谭兴富,卢 军
单位:(中煤科工集团北京华宇工程有限公司,河南省平顶山市,467000)
摘 要 为提高煤泥产品的脱水率、降低含水量,减少煤泥带来的环境污染以及水分导致的热能损耗,通过实验室抽滤试验及扫描电镜图像表征,研究不同种类无机盐类助滤剂对煤泥水的脱水效果,并进行了试验分析。试验结果表明,无机盐类助滤剂的加入能够有效提高煤泥过滤效率,煤泥水分脱除效果显著;其中聚氯化铝对提升过滤速度的效果最好,在助滤剂添加量为900 g/m3时,煤泥脱水时间比原方案减少8.43 min,煤泥含水率减少5.14%。工业试验进一步验证了聚氯化铝对提升煤泥过滤速度的效果,并且发现在复配聚丙烯酰胺絮凝剂的共同作用下,压滤效率更高,滤饼水分更低。
关键词 煤泥压滤;聚氯化铝;助滤剂;过滤速度;煤泥含水率
郭家沟富油煤细菌降解产腐殖酸研究2023年第1期
作者:尚煜超1,刘向荣1,2,石 晨1,杨再文1,2,赵顺省1,2
单位:(1.西安科技大学化学与化工学院,陕西省西安市,710054;2.自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西省西安市,710021)
摘 要 通过单因素实验和正交实验,分别得到荧光假单胞菌和蜡样芽孢杆菌降解郭家沟富油煤提取腐殖酸的最优工艺条件,将最优工艺条件下得到的2种生物腐殖酸与碱性萃取剂法得到的化学腐殖酸利用元素分析、UV-vis、FTIR、XRD及有机质元素检测法进行了对比。研究发现,荧光假单胞菌和蜡样芽孢杆菌在煤浆浓度为0.5 g/50 mL、提取时间14 d时,对煤样腐殖酸的最高提取率分别为32.87%和38.23%;而碱提取法对煤样腐殖酸最高提取率为42.70 %。元素分析表明,2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比,H、N及S含量较高,O、C含量较低;UV-vis、FTIR表明2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比分子量较小,芳香度较低;XRD表明2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比芳香层片间距较大,碳层数较少;营养元素分析表明2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比,N、P、K、Ca、Mg的含量远远大于化学腐殖酸。虽然生物腐殖酸的提取率比化学腐殖酸低,但微生物提取具有反应条件温和、清洁无污染、有机质元素含量高等优点。
关键词 富油煤;荧光假单胞菌;蜡样芽孢杆菌;微生物提取;腐殖酸
硫化钠法CCUS化学固碳技术分析和探讨2023年第1期
作者:刘志盛1,朱 磊2,于济深1,张 伟3
单位:(1.中国中煤能源集团有限公司,北京市东城区,100120;2.中煤能源研究院有限责任公司,陕西省西安市,710000;3.福建百宏石化有限公司,福建省泉州市,362100)
摘 要 简明阐述了清洁能源制氢耦合C1化学工业的CCUS化学固碳路径,按照CO2中的C、O元素成键变化,将化学固碳技术区分为活化法和非活化法。将金属氧化物拓展到金属硫化物,并通过还原硫酸盐制备金属硫化物,设计构思出Na2S固碳路径,包括电解水制氢、H2还原Na2SO4、Na2S溶液吸收CO2、NaHCO3/Na2CO3处理单元、H2S制硫酸或硫磺以及硫酸制盐酸6个工艺单元流程;可用于含氧原料气、低浓度CO2原料气甚至大气中CO2的捕集及固化工艺的技术开发,并具有矿化固碳效果。通过对Na2S固碳路径及其效果进行的详细分析和探讨,从H2消耗、投资、过程能耗、产品价值、固碳效果以及能源利用和储存等方面进行对比后,得出Na2S法固碳与CH3OH法固碳的优缺点。
关键词 硫化钠;化学固碳技术;CO2脱除和固化;经济技术分析
建筑群布局对燃煤电厂周边CO2分布特征的影响研究2022年第12期
作者:陈浈斐,陈金玺,范晨阳,晏 璐
单位:(河海大学能源与电气学院,江苏省南京市,211100)
摘 要 针对燃煤电厂碳排放量增加和城市低碳环保需求日益提高的矛盾,采用流体动力学(CFD)模拟技术对燃煤电厂及周边建筑群进行有限元建模,研究不同风速和烟囱高度影响下燃煤电厂周边CO2含量的分布情况;并通过改变燃煤电厂周边建筑群的布局结构,研究建筑群布局对CO2含量及速度场分布的影响。研究结果表明,当风速变大时,与碳排放源相距较近处的CO2含量就会降低,而与碳排放源相距较远处的CO2含量会增加;当燃煤电厂烟囱高度增加时,下风向地表相同高度的CO2含量会呈现指数级下降;不同类型建筑群周边的CO2含量不同,下降型和凸字型建筑群附近的CO2含量较低,适合作为燃煤电厂下风向建筑群。
关键词 燃煤电厂;碳排放;建筑群;CFD模拟;CO2含量
煤矸石注浆综合处置技术研究与应用2022年第11期
作者:孙箐彬,亓梦茹
单位:(中煤地生态环境科技有限公司,北京市丰台区,100070)
摘 要 为了更有效地解决煤炭资源开发利用过程中产生的煤矸石处置难题,提出将煤矸石作为煤矿井巷注浆充填材料的技术思路,具体可实施为煤矸石高位覆岩离层注浆、采空区邻位注浆、采空区原位灌浆的综合处置技术;阐述了上述3种煤矸石注浆技术的原理、实施手段及其适用条件,构建了注浆综合处置的优化管理模型。经过具体煤矿的工程实践表明,该注浆综合处置技术是煤矸石综合利用技术发展的新方向,可实现煤矸石规模化、无害化处理,并取得良好的经济、环境及社会效益。
关键词 煤基固废;注浆充填;综合处置;工程实践
低温氧化对低阶煤煤质特性的影响研究2022年第11期
作者:叶传珍1,厉 勇2,吴 凡1,李永新2,夏侯文奇3,金士魁1,郭楠楠4
单位:(1.新疆维吾尔自治区煤炭科学研究所,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830091;2.中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830000;3.新疆荣江煤盐化工新技术中心有限公司,新疆维吾尔自治区哈密市,839000;4.省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点试验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830000)
摘 要 为探究低温氧化作用对低阶煤煤质特性的影响,选取容易自燃的新疆哈密煤为研究对象,使用固定床管式炉模拟了低温氧化过程,通过测定不同氧化程度下煤的水分、挥发分、碳元素、氧元素及吸氧量,研究了低温氧化对煤质特性的影响规律。研究结果表明,煤的低温氧化过程伴随水分的不断析出与复吸,氧化温度对挥发分的影响敏感性高于氧化时间; 低温氧化过程中氧化时间和氧化温度对碳元素、氧元素影响显著;吸氧量随氧化时间的增加呈现先上升后下降再上升趋势,随氧化温度的增加呈现缓慢下降趋势。
关键词 低阶煤;低温氧化;吸氧量;氧化时间;氧化温度;自燃煤
矿井低温余热综合利用技术研究与应用2022年第10期
作者:徐国强
单位:(陕西煤业新型能源科技股份有限公司,陕西省西安市,710100)
摘 要 在“双碳”背景下,开展节能降碳技术改造已成为煤炭行业绿色低碳转型的必然选择。以陕西澄合合阳煤炭开发有限责任公司安阳煤矿(以下简称“安阳煤矿”)为工程实例,针对安阳煤矿的实际用热需求,设计了一套基于回风逆流直接换热技术和空压机余热回收的综合余热利用系统。阐述了逆流直接换热的技术原理以及该技术系统在矿井应用的效果,该系统的应用结果表明,针对当地严寒地区,综合余热利用系统能够正常运行,逆流直接换热技术可满足井筒防冻要求且效果显著;空压机余热回收装置可满足生活热水制取,可有效解决安阳煤矿供暖和企业节能降耗等需求。
关键词 低温余热综合利用;井筒防冻;逆流直接换热技术;空压机余热利用
氢能在钢铁冶金中的应用及发展趋势研究2022年第10期
作者:林圣华
单位:(国家能源集团技术经济研究院,北京市昌平区,102211)
摘 要 近年来我国氢能产业发展迅速,钢铁冶金是氢能产业应用端非常重要的一环。钢铁与氢能有着良好的协同促进关系,钢铁企业既是产氢企业也是用氢单位,应用氢能可助力钢铁产业实现高质量绿色发展。对当前国内外氢冶金技术及项目的发展情况进行了整理,分析了在我国低碳化发展背景下氢冶金的竞争优势和发展挑战。认为,氢冶金是我国钢铁产业和冶金行业高质量发展的重要途径和方向,气基直接还原竖炉工艺将是未来氢冶金的主要工艺路线,但目前我国氢冶金面临基础研究薄弱、短期成本较高、缺乏政策支持等挑战,随着相关示范项目的不断推进以及绿氢产业的快速发展,绿氢冶金将是未来钢铁产业绿色发展的重要方向。
关键词 氢能;氢冶金技术;冶金行业;钢铁产业;绿氢产业
煤矿空压机余热回收利用系统的研究与设计2022年第9期
作者:石建光1,张锦龙1,张立忠2
单位:(1.国能包头能源有限责任公司煤炭洗选中心,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000;2.北京中矿博能节能科技有限公司,北京市朝阳区,100102)
摘 要 为了高效回收利用煤矿空压机在运行过程中产生的热能,以李家壕煤矿空压余热利用项目为例,结合煤矿空压机运行数据和矿区洗浴热水用热需求的实际情况,对空压机润滑油中的余热进行回收,以用于制取洗浴热水供矿区职工使用。介绍了空压机余热回收利用系统的设计参数,阐述了空压机余热回收利用系统的设计原则,以及润滑油系统改造设计、热水系统设计、控制系统设计等具体内容,并说明了空压机余热回收系统的特点与优势。
关键词 空压机余热;冷却系统;洗浴热水;系统设计;智能化控制
我国煤基活性炭生产与应用现状及展望——依托稀缺原料煤资源引领行业高质量发展2022年第9期
作者:王晓明,惠功领
单位:(中煤华利能源控股有限公司,北京市东城区,100013)
摘 要 我国是全球最大的煤基活性炭生产国之一,但在产品定价和标准制定方面还缺少国际话语权。从烟气净化、VOCs废气治理、食品加工、医药行业及水体净化用活性炭等方面,对我国煤基环保炭材料的生产与应用现状进行了全面介绍;结合几个典型地区原料煤煤质情况,分析得出原料煤煤质对煤基活性炭的质量及应用性能起决定作用;依托中煤华利能源控股有限公司所拥有的优质原料煤,提出引进先进工艺和装备生产高品质活性炭,整合原料煤供应、科研、新产品开发及贸易上下游资源,打造环保炭材料生产、成套环保设备制造和环保服务解决方案一体化的高科技企业的建议。
关键词 煤基活性炭;应用领域;优质原料煤;活性炭再生;未来展望
注塑成型条件对无规共聚透明料雾度的影响研究2022年第9期
作者:李春雷
单位:(国能榆林化工有限公司,陕西省榆林市,719000)
摘 要 雾度是评价透明料品质的重要指标,生产中除生产工艺会对透明料雾度产生影响外,注塑加工条件也是重要的影响因素,最佳的注塑成型条件不仅能有效地降低制品的雾度,还能避免制品内部缺陷的产生。以国能榆林化工有限公司生产的K4925、K4918牌号无规共聚透明料为试验物料,采用控制变量法探究了在注塑成型过程中熔体温度、注射压力、保压时间、注射速度、冷却时间、模温等条件对雾度的影响,并确定了最佳注塑条件。试验结果显示,当熔体温度200 ℃、注射压力55 MPa、注射速度190 mm/s、保压压力50 MPa、保压时间40 s、模温40 ℃、冷却时间为8 s时,能够更加真实地反映出无规共聚透明料的雾度。
关键词 无规共聚;注塑条件;熔体温度;注射压力;保压时间;透明料雾度
绍根矿区煤岩煤质特征及清洁利用方向探讨2022年第9期
作者:张建强,宁树正,黄少青,张 莉,龚汉宏,徐小涛
单位:(中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京市丰台区,100039)
摘 要 绍根矿区是内蒙古白垩系重要的煤田之一,煤岩煤质特征的分析对其资源评价及清洁利用均有较大意义。在对以往勘查钻孔的煤质化验数据统计分析的基础上,对绍根矿区主采煤层5号煤层的煤岩、煤质特征进行了详细分析;阐述了该矿区显微煤岩组分和灰分、挥发分、硫分、氢碳原子比等煤质指标的分布情况;参照直接液化和气化用煤的评价要求对5煤层的煤气化、煤液化的相关指标进行了划分。研究结果显示,绍根矿区中部煤炭资源较适合作为直接液化用煤,矿区南部、北部煤炭资源可作为流化床气化工艺用煤。
关键词 绍根矿区;煤岩煤质特征;煤炭气化;煤炭液化;清洁利用
陕北庙哈孤矿区煤质特征及清洁利用方向研究2022年第7期
作者:许 婷1,2,李 宁1,2,姚 征1,2,谢 青1,2,高 骏1,2,李华兵1,2
单位:(1.陕西省矿产地质调查中心,陕西省西安市,710068;2. 陕西省地质调查院,陕西省西安市,710054)
摘 要 为厘清庙哈孤矿区煤炭资源清洁利用潜力,探讨其清洁高效利用可能性,基于相关煤炭勘查资料及采样测试结果,对该矿区煤岩和煤质特征进行了分析,并探讨了煤炭清洁利用潜力及途径。研究结果表明,该区煤炭有机显微组分具有惰质组含量较高的特点,各可采煤层为富惰质组煤;煤质具有低水分、特低灰分、中高-高挥发分、特低硫、高发热量、较低灰熔点、无黏结性、耐磨指数高、中到中高热稳定性以及富油等特点;通过参考相关煤炭清洁利用潜力评价体系,划分了该矿区各可采煤层的洁净等级,除5-2号煤层原煤洁净等级为Ⅴ级、浮煤洁净等级为Ⅲ级外,其他煤层原煤洁净等级均为Ⅱ级,浮煤洁净等级均为Ⅰ级,经过选煤工艺处理后煤的洁净程度明显变好。最后提出该区煤炭的主要用途为优质动力用煤、气化用煤和低温干馏用煤的建议。
关键词 庙哈孤矿区;富油煤;煤质特征;洁净等级;清洁利用
大型煤电化基地固废分质分类资源化利用研究2022年第7期
作者:徐连兵1,卓锦德2,张 凯1
单位:(1.国家能源投资集团有限责任公司,北京市东城区,100011;2.北京低碳清洁能源研究院,北京市昌平区,102209)
摘 要 宁东能源基地煤炭资源储量丰富,是我国具有代表性的煤炭、电力、煤化工产业集群基地之一,开发过程中产生的煤基固废合理处置与资源化利用问题成为制约该区域可持续发展的难题之一。针对宁东地区大型煤电化基地固废产量大、利用率低、尚无成熟的规模化利用技术及解决方案等问题,通过对5种典型大宗煤基固废基本材料性质及其相对应的市场应用原料性能分析,总结研究了大型煤电化基地固废分质分类资源化利用技术路径。研究表明,煤基固废的基本材料性质取决于产废企业煤炭开采及煤炭转化利用运行条件,产废企业对煤基固废基本材料性质的认知和固废生产环节相对应的原料品质管控,是煤基固废分质分类、原料化、资源化利用的基础;井下绿色充填、沉陷区密实回填复垦、活性粉体及高值化建材和生态修复材料4项关键技术经示范工程应用推广后,可支撑宁东地区煤基固废利用率由目前的42%提高到80%以上;宁东地区煤基固废利用途径应以年消纳量千万吨级别的井下绿色充填和采煤沉陷区回填为主,以活性粉体及高值化建材、生态修复材料等万吨-百万吨级别增值利用方式为辅,该方式可取代目前以填埋为主的固废处置方式。
关键词 煤基固废;分质分类;活性粉体;密实回填;井下绿色充填