煤炭生产工艺范例(3篇)
煤炭生产工艺范文
煤炭转化是煤炭高效洁净利用的先导技术和关键环节。大力发展煤炭转化技术对有效解决我国现阶段的能源安全问题、适当缓解石油供需矛盾，不仅十分必要，而且已经非常紧迫。各地可以根据自己的实际情况，科学严谨、实事求是地选择煤转化技术路线和确定项目的终端产品，不失时机、量力而行地发展煤转化及煤化工产业。国家应该从政策上鼓励、并适当资助有勇气和实力的企业进行煤转化技术创新，规范和引导煤转化及煤化工产业的有序、高速及可持续发展。
所谓煤炭转化，通常是指对煤炭进行化学加工，从而得到各种非煤产物的工艺过程。当然，这里所说的非煤产物可能是终端产品，也可能是需要进一步加工才能得到终端产品的中间产物。
图1是以煤炭为原料、以生产化工产品和替代能源产品为主的大型煤化工技术路线示意框图。
图1主要大型煤化工技术路线框图
可见，煤炭转化是煤化工系统的起始阶段和关键环节。煤炭转化技术一般可分为煤炭焦化、煤炭直接液化及煤炭气化三大类，可分别得到以固体、液体及气体形态为主的产物。
煤转化的技术现状
煤炭焦化
煤炭焦化是目前技术上相对比较成熟的传统煤化工产业，也是冶金工业高炉炼铁、机械铸造、铁合金等行业最主要的配套产业。我国是世界焦炭生产大国，焦炭生产能力已经超过3亿t/a，焦炭产量已经占到世界总产量的50％以上。近年来，焦炭产量一直在逐年增加。焦炭产量的提高必然引起炼焦煤供应的紧张，为此我国研究开发了许多提高弱粘结性甚至无粘结性煤配入比例的配煤炼焦新工艺，包括意在增加高变质煤和低变质配比的优化配煤方案研究，开发了捣固炼焦技术、配型煤炼焦技术、煤调湿技术、选择性粉碎等新工艺。另外，面对炼焦洗精煤供应过程中混配煤秩序混乱的实际情况，开发了炼焦煤性能检测和焦炭质量预测及调控新技术。
近年来新建的焦炉基本上都是炭化室高度为4.3m和6.0m的常规焦炉和炭化室高度为4.3m的捣固焦炉，太钢和兖矿集团引进了炭化室高7.63m的大型焦炉。今后室式焦炉炼焦技术将向特大容积、完全自动化、严格控制环境污染、扩大炼焦用煤资源、提高焦炭质量和炼焦生产效益等方向发展。
针对焦化行业的污染问题，近年来国内一些大中型焦炉装备了高压氨水喷射无烟装煤设施、装煤除尘地面站和装煤除尘车、推焦除尘地面站和推焦除尘热浮力罩等环保设施，大大减轻了炼焦生产过程中的粉尘污染，而且还建成投产了一大批脱硫装置和生物脱氮装置，加上干法熄焦和副产煤气的综合利用，焦化行业的环境污染情况得到了有效控制和明显改善。
针对焦化行业的高耗能问题，采用干法熄焦技术。该技术是近年来发展较块的一项先进炼焦技术，与传统的湿法熄焦技术相比，干熄焦可回收80％的红焦显热，并能减少对环境的污染，改善焦炭质量，可使焦炭M40提高3～8个百分点，M10改善0.3～0.8个百分点。
针对煤炭焦化行业的煤焦油和干馏煤气的合理加工与利用问题，一批大型炼焦化工产品回收与煤焦油精深加工以及焦炉煤气生产甲醇项目相继建成投产。
煤炭直接液化
对煤炭在一定的温度和压力条件下催化氢化直接获得液态产物的工艺过程称为煤炭直接液化。对煤炭直接液化得到的液态产物进一步加工，可以生产出汽油、柴油及航空煤油等各种燃料油品及化学品。
我国从上世纪70年代末开始进行煤炭直接液化技术研究开发。“八五”、“九五”期间，我国的煤炭直接液化技术有了一定的发展。“十五”期间，煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院成功开发了具有自主知识产权的高活性煤直接液化专用催化剂，并已经在建设中的油品生产能力为100万t/a煤直接液化商业化示范装置的工程设计中得到了应用。神华集团在上海建成了一套投煤量6t/d的煤炭直接液化中试装置，采用了具有自主知识产权的煤直接液化关键技术和专用催化剂，并实现了多次长周期连续稳定运行。神华集团煤直接液化商业化示范一期工程的生产线已进入工程建设末期，预计2008年初建成投运，设计年产油品100万t/a。目前可以说，我国煤炭直接液化技术水平及工程化发展进程已经位居世界领先地位。
煤炭气化
煤炭气化是指煤炭经过适当处理后，在一定的温度和压力条件下与气化剂（有效成分为氧气和水蒸气等）发生一系列化学反应，生成可燃气态产物的工艺过程。对煤炭气化得到的气态产物进一步加工，可以生产出化肥、合成油、合成天然气、甲醇及其后续加工产物等若干种煤化工产品和替代能源产品。
目前，全世界商业化运行的大型气化炉400台以上，额定产气总量超过4亿Nm3/d，产气量排在前10名的煤气化生产厂主要是采用鲁奇（Lurgi）、德士古（Texaco）、壳牌（Shell）三种气化炉型，且绝大多数是以煤为气化原料，终端产品主要是F-T合成油、合成甲醇、合成天然气及IGCC发电等。
已经实现商业化运行的煤气化技术主要有常压固定床气化炉，加压固定床气化炉（以鲁奇炉为主）、德士古加压气流床水煤浆气化炉、壳牌加压气流床干煤粉气化炉、GSP加压气流床干煤粉气化炉、温克勒（Winkler）常压流化床气化炉和恩德（Ende）常压流化床气化炉等多种气化炉型。
几乎各种煤气化工艺在我国都有应用，目前大约有8000台各种类型的气化炉在运行，其中化工行业所用气化炉占半数左右，但绝大部分仍是技术已经落后、环保设施简陋、间歇式操作的常压固定床气化炉，而大型先进煤气化技术的应用所占比例不高。煤质与气化炉的适应性是选择煤气化工艺的关键，也是决定煤化工项目经济性好坏甚至项目成败的重要因素。
国家和有关企业非常重视大型煤气化技术的引进消化吸收和自主研究开发，国家“十五”和“十一五”“863”计划安排了多个自主研发项目。经过多年的努力，我国已成功开发了一些具有自主知识产权的煤气化新工艺及关键设备，其中部分已经实现商业化应用。引进大型气化炉的本地化生产比例和国产化水平也在日益提高。今后一段时间内，煤气化技术将继续朝着大型化、高温高压、原料煤适应性更宽、环保特性更好、经济性更佳等方向发展。
煤转化技术的发展趋势
由于煤转化技术的直接产物多半并非终端产品，往往需要配套后续加工技术才能得到终端产品，从而构成完整的煤化工项目。因此，煤转化技术的发展趋势取决于煤化工的发展方向。
煤化工今后的发展方向主要是大型化、基地化、多联产，并贯彻清洁生产和循环经济理念，实现高效节水和节能减排。
煤转化技术今后的发展趋势总体上可以概括为：原料煤适应性更加广泛；单体设备生产能力更大；煤炭转化综合效率更高；设备运转可靠性更好；经济上竞争力更强。
煤炭焦化技术在今后一段时间内的发展方向主要是拓宽炼焦用煤范围、扩大炭化室容积、提高焦炭质量、降低炼焦能耗及减少污染物排放等。
煤炭直接液化技术在今后一段时间内的发展方向主要是在高质量完成第一个商业化示范工程后，尽快完善和优化整个工艺系统，一边加快推广应用，一边继续进行创新开发，包括开发原料煤质适应性更加宽泛的煤炭直接液化新工艺、新设备以及新型高效廉价专用催化剂等。
煤炭气化技术在今后一段时间内的发展方向主要是在推广应用已经引进消化吸收和自主开发成功的一批大型先进煤气化工艺的同时，加快煤气化新工艺和新设备的自主开发力度和进程，包括可气化高灰熔融性温度原料煤的新工艺和可靠性更高、连续运转周期更长的新设备等。
对几个问题的初步探讨
发展煤转化技术的必要性与紧迫性
国家发改委在《能源发展“十一五”规划》中指出：我国能源资源总量比较丰富，但人均占有量较低，特别是石油、天然气人均资源量均不足世界平均水平的十分之一。随着国民经济平稳快速发展，能源消费结构优化升级，能源消费量将继续保持强劲增长态势，而且对优质洁净能源的需求更为迫切，资源约束矛盾更加突出，能源安全保障面临更严峻的挑战。以煤为主的能源消费结构和粗放的经济增长方式，带来了许多资源、环境及社会问题，经济社会可持续发展受到严重威胁。国际石油价格大幅震荡、不断攀升、居高不下，给我国经济社会发展带来多方面的不利影响。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2022年）》指出：能源在国民经济中具有特别重要的战略地位。我国目前能源供需矛盾尖锐，结构不合理；能源利用效率低；一次能源消费以煤为主，化石能的大量消费造成严重的环境污染。今后15年，满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，对能源科技发展提出重大挑战。
我国是以煤为主要能源资源的国家，在已探明可采化石资源中，煤炭占90％以上。我国能源建设需要解决的主要问题是：石油资源相对短缺、石油供需矛盾以及由此引起的能源安全问题突出；煤炭直接燃烧造成的大气环境污染严重。因此，通过大力发展煤炭转化及煤化工产业，把煤炭资源转化为优质洁净的石油及石化替代产品，对于有效解决我国现阶段的能源安全问题，特别是适当缓解石油供需矛盾，不仅十分必要，而且非常紧迫。
显然，由于受到本国能源资源条件、社会发展阶段、经济发展水平、军事实力现状及国际政治环境等因素的制约，现阶段我国发展煤转化及煤化工技术的必要性和紧迫性比世界上其他任何国家都更加突出。
煤转化技术路线的选择
选择煤转化技术路线的关键是对拟用原料煤的适应性和终端产品的定位。在三种大型煤化工技术路线中，任何一种技术路线对原料煤都有具体要求，而且煤转化得到的产物所能生产出的终端产品也有很大区别。
煤炭焦化的主要产品是固体形态的焦炭，同时副产一定数量的热解煤气和多种化工产品。煤炭焦化技术要求所用原料煤必须具有足够的粘结性能和较低的灰含量、硫含量等。由于在我国的煤炭资源中，炼焦煤资源所占比例不高，而且其中有相当数量的炼焦煤源由于高灰、高硫难洗选和非炼焦利用等种种原因不能用于炼焦生产。因此，在有炼焦煤源、炼焦煤易得或对焦炭有自用需求的地方，应尽可能优先选择发展煤炭焦化技术，以实现宝贵炼焦煤资源的合理与有效利用。
煤炭直接液化的主要产物是液体形态、可以进一步加工成各种燃料油品和多种化工产品的液化粗油，同时副产一定数量的燃料气和LPG等。煤炭直接液化技术要求所用原料煤必须具有足够的催化加氢反应活性和较低的灰含量、惰质组含量等。初步研究表明，现阶段我国可用于直接液化的合适原料煤源只有十余处。由于在以燃料油品为主要终端产品时，煤炭直接液化比煤气化合成油品和合成醇醚燃料等的当量耗水量低得多，且能源利用效率也相对较高。因此，在具有可用于直接液化的合适原料煤源及其附件地区，应尽可能优先选择发展煤炭直接液化技术，以适当缓解我国现阶段的石油供需矛盾。
煤炭气化的主要产物是气体形态、可以进一步加工成若干种下游终端产品的可燃气体。煤炭气化技术对所用原料煤的要求最宽松。理论上讲，几乎各种原料煤都可以用作气化原料煤，只不过是原料煤质越好，气化过程的经济性越佳。当然，任何一种气化工艺对所用原料煤的性质都有其特定的具体要求，世界上从来就不曾有、也不可能会有能适合气化各种原料煤质的所谓“万能气化炉”。不过，各种气化工艺生产出的煤气的主要成分差别并不大，只不过是每种具体成分的相对含量会有一定差别，且一般情况下气化工艺对煤气组成的影响要远大于原料煤质的影响。还有一点需强调指出，虽然煤炭气化技术可以使用高硫等质量较差的原料煤，但决不是煤炭气化技术最适合气化质量较差的原料煤，而肯定是原料煤质越好，气化性能越佳，包括气化效率高、投资省、效益好。
煤转化技术创新的风险
煤炭生产工艺范文
[关键词]煤矿井下开采；采煤工艺；存在问题
中图分类号：TD823文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）33-0367-01
我国社会经济和科技的发展，社会工业化的程度也有了大幅度的提升，因此对煤炭的开采和利用也更加的深入，然而我国也是煤炭比较消耗大的国家，对煤炭的需求量也是越来越大，煤炭作为重要的资源之一，数量也是有限度的，所以需要在有限的资源中达到最高的经济效益和利用效率。为了让我国工业化能够长远的发展和进步，就需要不断的提高煤炭井下开采技术，保证煤炭企业更好、更快的发展。
1、煤矿井下采煤技术的目前状况
根据相关的调查，就目前的情况来看，我国的煤炭储蓄量还是比较多的，这为我国是世界上的煤炭大国奠定了一定的基础和地位。现在的煤炭开采技术还是比较先进的，但是根据目前的很多地下采煤的出现的问题，需要继续找到新的解决办法，在地下煤炭的开采中通过利用先进的技术设备来提高煤炭的利用率，让煤炭的开采不断地向集约化、程序化的方向发展。所以相关的企业或者单位需要提高煤炭的开采效率，让煤炭的开采数量能够适应社会的发展需要。
2、煤矿井下开采中存在的问题
由于我国的社会经济的发展程度还不是很高，在煤矿的开采技术中还存在着一定的不足，主要表现在煤矿的开采技术还不是很高，和国外的技术相比，一些采煤设备还不是很先进，技术方面还存在很大的差距。在一些煤矿企业中大多数运用的是机电设备和自动化的设备来进行煤炭的开采，其中也还有一些企业没有应用到这些设备，在一些中小型的企业中运用的炮采的方式来进行对煤炭的开采。然而，在地下的煤炭开采中，出现了运输的问题，一些机械化程度和工作效率还比较低的情况，同时对从国外引进的先进设备没有更好的使用。例如：我国引进了国外在井下的自救系统，但是由于应用的防灾系统和和个人的防护水平不足，在地下煤炭的开采过程中出现了相关的人员能不能进行准确、及时地救护和预报，导致一些安全事故的发生，并且也没有进行及时的防护。我国在进行煤炭的开采之后，也出现了一些安全事故的发生，导致一些煤矿倒闭，运行不佳等等现象，这让煤矿行业的发展面临着各种问题。
3、煤矿井下开采的技术特点
煤炭井下开采的技术特点主要包括：首先是煤炭井下开采技术相对来说有一定的难度，一般情况下，井下的煤矿储量比露天的煤矿储量较高，所以需要对井下煤矿的开采技术进行研究和探讨。井下采煤技术应该按照当地的地质情况以及煤层中的特点，建立一套完善的、科学的、合理的井下煤炭开采技术和开采方法，在这其中也包括煤炭的设备的选择。其次是井下的煤炭开采方式和方法需要结合煤矿的类型来进行确定，不同类型的煤炭开采方法和方式也有所不同，最后出现的的开采效率也是有所不同的，在井下的煤炭开采中一般采用的是长壁开采和放顶煤的开采方式。在井下的煤炭开采技术中需要不断的总结经验和汲取教训，任何一种煤炭开采技术都需要结合社会的发展要求，与时俱进，不断的设备进行完善和改进。这就要求在煤炭开采之前需要做好的前期的准备工作，从而来保证煤炭的开采工作能够顺利的进行。
4、煤矿井下采煤的技术
4.1运用柱式的采煤方法
煤柱在采煤的过程中作为一定的支撑支柱，通过不断的深挖、利用爆破的方式回采煤柱，运用这种方法主要是让工作期间的占地面积较小，可以满足多个工作来进行开采，同时也有较高的产出率，也可以进行很好的控制和管理。在传统的煤炭井下开采中这种方式是很常用的一种采煤方法，但是就目前来看，这种方式已经不能满足社会对煤炭的需求，所以需要进行相应的改进和创新。
4.2运用长壁式的采煤技术
目前，长壁式的开采技术在煤炭的井下开采中被广泛的应用，主要是因为这种开采方式可以提高煤炭的开采效率，在一定的程度上还能保证生产中的环境和安全，同时也具备较高的机械化程度。在实践的过程中，这种方式的煤炭运输能够适应铁路的外运能力和长壁工作面的实际生产力，长壁开采中的各种几何尺寸也有了提高，这样就会降低采煤中的时间，从而来提高煤炭井下的开采效率。
4.3运用放顶煤的开采技术
运用这种采煤的方式可以在一定的程度上带来较大的经济效益和社会效益，但是在这其中也会存在着一定的不足，在采煤工作面上的围岩受到很严重的损坏，会出现一些瓦斯涌出，造成不必要的安全事故发生。这种技术在传统的采煤技术中有了一定的改进，在选择设备的时候需要考虑目前的实际情况，积极地引进国外的先进技术和运输设备，来提高运输的能力和效率。运用长壁式的煤炭采煤技术也能有效的控制顶煤的变形和破坏现象，更能提高煤炭开采中的工作效率。
5、采煤的工艺
5.1综采工艺
在这种工艺主要是通过综合机械化的采煤工艺，在进行采煤的时候，所有的生产工作都运用了机械化设备，这样可以提高机械化的程度，同时利用这种采煤的工艺也可以节约一定人力和物力，也能保证工作中的安全和效率，这种采煤工艺将在以后被广泛的运用。
5.2炮采工艺
在这种采煤工艺中运用到的方法是通过爆破的方式来进行工作，通过人工或者是机械的装煤方式来装煤，运煤也是采用机械化的方式，通过这种工艺来进行装煤是一种比较单独的工序，和其他的工序和采煤方式基本是一样的，但是一般是通过这种方式来进行采煤的。
5.3连采工艺
运用这种采煤工艺主要是利用连续采煤机进行破煤和采煤，通过伸缩式的或者是梭车来运输煤。这种方式的特点就是将还没有开采的煤层进行分层，分成长方形或者正方形的煤柱，并且结合挖掘开采的方法来对煤房进行挖掘，以及对煤柱进行回收。如果该部分的煤房被全部挖掘之后，就需要通过采煤机开始后退式煤柱的回收。
5.4普采工艺
所谓的普采工艺就是普通机械化采煤工艺，通过采煤机来完成割煤和装煤的工作，在接着进行机械化的运煤，可以利用单体支柱来进行对工作面顶板的支护。然而这种工艺主要是由人工来完成的，所以工作面中的效率没有综合工艺的效率高，安全程度和经济效果也没有综合工艺好，但是普采工艺的使用性比较强。在这种采煤的方式工作面的支护方式主要是采用错梁直线柱的布置形式。
结束语
煤矿井下采煤技术与采煤工艺，需要结合煤矿开采中的环境来进行选择采煤方式和采煤的工艺，并且所运用的开采方式和开采工艺也不一样。因此，需要建立一套完整的管理机制，来提高采煤工艺中的机械化水平，不断改进采煤和装煤中的工作环节，让我国的煤炭生产工艺设备不断向生产高度集中化、工作面的单产为核心的全面、综合性机械化方向发展。从而来提升采煤中的质量和效率，来满足社会发展和人们对煤炭的需求。
参考文献
[1]王洪生.煤矿井下采煤技术与工艺浅析[J].内蒙古煤炭经济，2013（9）.
煤炭生产工艺范文篇3
关键词：环境保护；煤气化工艺；清洁生产；分析
1前言
伴随着我国社会生产力的不断提升，以往因过于关注工业生产力发展而忽视环境保护所形成的粗犷发展模式，使得我国生态环境遭受了严重的破坏，严重危及我国人民的身体健康。环境污染问题的日益严峻让人们心中的环保意识逐渐深化。在新形势下，一种新型对煤的利用方式–煤气化工艺，迅速的发展起来并得到广泛的普及应用。在煤气化过程中，凭借煤和氧气发生化学反应产生的热量足以为气化反应供能，燃烧部分煤炭获得热量并集聚在气化炉中，通入水蒸气进行分解反应，与煤炭不完全氧化并生成含有大量氢气、一氧化碳的合成气体，达到煤气化反应目的。
2煤气化工艺介绍
2.1固定床气化
通常，固定床气化的操作温度为800~1000℃，操作压力最高可达4MPa，常以直径在6~50mm的煤粒作为气化原料。固定床的气化炉内气体流速缓慢，煤粒在炉内的停留时间最长可达1.5h，在气化过程中趋于静止。固定床气化对煤种活性、灰熔点及热稳定性要求相对较高且炉型较小、气化能力较弱，主要针对于以褐煤及次烟煤为原料产生以甲烷为主的合成气。
2.2流化床气化
通常，流化床气化工艺的操作温度为800~1000℃，操作压力从常压到2.5MPa，常采用6mm左右的煤粒作为气化原料。流化床气化工艺的炉内温度分布十分均匀且气化介质流速较快，煤粒在气化过程中停留数分钟并始终处于悬浮状态，气化介质之间保持相对运动状态。流化床气化工艺对原料煤种的活性、灰熔点要求相对较高。其代表工艺有常压温克勒炉、HTW、KRW等工艺。
2.3气流床气化
气流床工艺是煤气化工业中最为重要的工艺之一，气流床气化的操作温度为1300~1700℃，操作压力从最高可达6.5MPa，炉内气体流速极大使得煤粒在固定床气化过程中与气流呈同向运动，且全过程仅在炉内停留数秒钟。气流床气化工艺对煤种不高，有很强的适应性。其最典型的代表工艺即为壳牌粉煤气化工艺与德士古水煤浆气化工艺：德士古公司在利用天然气及重油、渣油为原料进行合成气的生产的基础上研发出了水煤浆气化技术。水煤浆气化工艺采用浓度60%左右的水煤浆为原料，除褐煤不能作为原料外还要求煤中灰分含量要求不超过20%，产生的合成气中有效成分含量可达80%以上；壳牌公司在渣油气化技术的基础上研发出了一种先进的、独具特色的洁净煤气化技术。
3煤气化工艺清洁生产
3.1灰水系统
在气流床气化工艺的生产过程中，灰水系统蒸汽是其主要废气来源。在生产中采用汽提塔提升的方式在进行工段转换的同时灰水系统的蒸汽进行进一步的收集处理。
3.2加压固定床鲁奇炉废气
加压固定床鲁奇炉气化过程中所产生的废气包含有很多有毒有害的有机物，焦油含量较高，且含有氨、氰等有害物质。在对这些污染物质进行处理时，目前通常采用办法是通过对废气中的酚、氨等物质进行回收，加之汽水分离的方式将焦油、氰等有害物质进行分离，将其作为冷却水的一部分并最终输送到污水处理站进行处理。
3.3固定床气化工艺废气处理
固定床气化工艺中存在大量的废气排放，其主要是煤气水处理汽提气、煤气水分离膨胀气、及一些泄压排气等。对于固定床气化废气，普遍采用氮气吹出及气柜收集的方法进行有效处理。
4环境保护分析
我国煤炭资源储量丰富，必将继续长期作为我国工业及电力行业的主要原料来源。对于煤化工造成的环境污染，仅仅依靠治理措施是远远不够的，是治标不治本的权宜之计。最主要的策略还是对煤炭产业优化升级，以先进的技术为动力促进煤炭产业的转型与结构调整。同时，应提高煤气化工艺对原料的适应性，使其能良好的适用于高水、高硫等品质较差的煤种，解决品质差煤炭的利用难题。提高煤气化利用率，可以有效减少煤化工过程中对煤炭资源的消耗，实现绿色生产的同时降低企业的生产运营成本。
5结束语
对于煤气化造成的环境污染，除了制定相关治理措施外，最重要的还是对煤炭产业优化升级，以先进的技术为动力促进煤炭产业的转型与结构调整。对现有的三种煤气化工艺进行升级改进，实现煤气化工艺的清洁生产，助力我国可持续发展战略的实施。
参考文献
[1]郭森，周学双，杜啸岩.煤气化工艺清洁生产及环境保护分析[J].煤化工，2008，（06）：13-16.