關于化工用煤的相關概念

無煙煤是變質(zhì)程度較高的煤種，是主要的化工用煤，也是碳素生產(chǎn)的重要原料。無煙煤主要是指灰分<15%、硫分<1%、可選性好的無煙煤。

煤化工主要應用煤作為原料，生產(chǎn)化工產(chǎn)品，主要應用煤炭液化技術。煤炭液化分為直接液化和間接液化，可生產(chǎn)醇醚、烯烴等化工原料。

①直接液化對煤質(zhì)的基本要求

灰分低，一般灰分小于5%;可磨性好，氫含量高，氧含量低，硫分和氮等雜原子含量越低越好。煤巖組成也是液化的一項主要指標。絲質(zhì)組成越高，煤的液化性能越好;鏡質(zhì)組合量高，則液化活性差。直接液化的煤一般是褐煤、長焰煤等年輕煤種。

②間接液化對煤質(zhì)的基本要求

煤的間接液化是將煤氣化，生成H2/CO的原料氣，再在一定壓力和溫度下加催化劑，合成液體油，因此對煤質(zhì)的要求相對低些。1、煤的灰分要低于15%。2、煤的可磨性要好，水分要低。3、對于用水煤漿制氣的工藝，要求煤的成漿性能要好。水煤漿的固體濃度應在60%以上。4、煤的灰熔融性要求。固定床氣化要求煤的灰熔融性溫度越高越好，一般ST不小于1250攝氏度;液化床氣化要求煤的灰熔融性溫度ST小于1300攝氏度。  

煤炭洗選的作用：

(1)提高煤炭質(zhì)量，減少燃煤污染物排放

煤炭洗選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫(或60%~80%的無機硫)，燃用洗選煤可有效減少、SO2和NOx的排放，入洗1億t動力煤一般可減排60～70萬tSO2，去除矸石16Mt。

(2)提高煤炭利用效率，節(jié)約能源

煤炭質(zhì)量提高，將顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明：煉焦煤的灰分降低1%，煉鐵的焦炭耗量降低2.66%，煉鐵高爐的利用系數(shù)可提高3.99%;合成氨生產(chǎn)使用洗選的無煙煤可節(jié)煤20%;發(fā)電用煤灰分每增加1%，發(fā)熱量下降200～360J/g,每度電的標準煤耗增加2～5g;工業(yè)鍋爐和窯爐燃用洗選煤，熱效率可提高3%~8%;

(3)優(yōu)化產(chǎn)品結構，提高產(chǎn)品競爭能力

發(fā)展煤炭洗選有利于煤炭產(chǎn)品由單結構、低質(zhì)量向多品種、高質(zhì)量轉變，實現(xiàn)產(chǎn)品的化。我國煤炭消費的用戶多，對煤炭質(zhì)量和品種的要求不斷提高。有些城市，要求煤炭硫分小于0.5%，灰分小于10%，若不發(fā)展選煤便無法滿足市場要求。  

煤的內(nèi)在水分

指煤樣在30℃，相對濕度達到96%的條件下吸附水分達到飽和時測得的水分，用符號MHC表示。該指標反映年輕煤的煤化程度，由于空氣干燥基水分的平衡濕度一般低于96%，因此，內(nèi)在水分高于空氣干燥基水分。

煤中水分含量分級：

低水分煤 ≤ 5%

中水分煤 > 5～15%

高水分煤 > 15%

煤中水分對煤炭利用的影響

(1)燃燒、氣化、煉焦 →吸收額外的熱量，降低熱效率

(2)煤炭運輸→浪費運力

(3)煤炭成本→高水分，煤價下降

(4)適量的水分可以在運輸和貯存中減少煤粉塵的產(chǎn)生，減少煤的損失

高爐噴煤的重大意義

1 減少煉焦過程對環(huán)境的污染。高爐噴煤代替焦炭，就減少了高爐煉鐵對焦炭的需求。減少焦炭的需求，就可以使焦爐少生產(chǎn)焦炭。焦爐少生產(chǎn)焦炭或少建焦爐，就可以減少對環(huán)境的污染。

2 緩解我國主焦煤的短缺，優(yōu)化煉鐵系統(tǒng)用能結構。煉焦配煤一般需要配50%以上的主焦煤，以滿足高爐煉鐵對焦炭質(zhì)量方面的要求。噴吹煤粉的煤種廣泛，可以不使用主焦煤。這就緩解了我國主焦煤的短缺，同時也降低了煉鐵系統(tǒng)的購煤成本。

3 高爐噴煤可以實現(xiàn)結構節(jié)能。2006年我國重點鋼鐵企業(yè)焦化工序能耗為123.41kgce/t，噴煤的制粉和噴吹所需的能耗在20~35kgce/t。高爐每噴吹1t煤粉，就可以產(chǎn)生煉鐵系統(tǒng)用能結構節(jié)約lOOkgce/t的效果。

4 高爐噴煤可降低煉鐵系統(tǒng)的投資。據(jù)統(tǒng)計，國外建設噴煤車間的投資是焦化廠單位投資的25%~30%，轉換為冶金焦的單位投資是30%~40%;中國噴煤車間的單位投資是焦化廠建設單位投資的12%~16%，為冶金焦部分投資的15%~20%。所以，在新建和擴容高爐時，噴煤車間必須同步實施，這樣會有較大的經(jīng)濟效益。