褐煤資源綜合利用工藝流程的研究

田 野

(合肥水泥研究設計院有限公司， 安徽 合肥 230051)

按煤化程度來劃分煤炭資源，褐煤是最低的，它是泥炭經過一系列最簡單的轉變生成的初級煤炭品種，因為其呈褐色，所以我國煤炭企業將之稱為褐煤。褐煤雖然只是煤化程度最低的煤種，然而我國褐煤的資源還是比較豐富的，所以褐煤在我國的煤炭資源中占據著極其重要的地位。加強褐煤在我國的利用是增加我國煤炭資源利用率的有效途徑之一，褐煤含水量大，在對其進行加工利用前必須對其先進行脫水工作，目前我國主要運用的對褐煤進行脫水的方式有：普通干燥法、熱油熱水干燥法等。以此為理論基礎，本文將提出一種新型的褐煤資源綜合利用的工藝流程：褐煤發電熱解聯合熱水干燥工藝流程。

1 褐煤的干燥方法

1.1 普通干燥方式（即蒸發干燥）

普通干燥技術類型很多，而且都有其相對應的優勢，共同點在于：大多數技術都是在相對低溫的環境下利用熱煙道氣最為干燥劑進行干燥工作。褐煤與熱煙道氣直接接觸，褐煤溫度上升，當溫度上升到一定程度時，其內部水分就開始蒸發，以此達到干燥效果，不過這樣的褐煤干燥法效率低下，而且存在極其大的安全隱患，褐煤本身的燃點是不高的，在接觸熱煙道氣時，往往會出現褐煤局部溫度過高，這不僅會影響褐煤的質量下降，不合理的監管和操作甚至會導致爆炸，因此這類干燥法正在被逐漸淘汰。

1.2 熱油干燥方式

與普通干燥法相比，熱油干燥法是目前煤炭企業常用的煤炭干燥法，它將干燥介質由熱煙道氣轉變為油類，在對褐煤進行干燥前，需要先加入變成漿的煤油，熱油干燥法可以在常壓下進行，這是它的優勢。油類物質在這個過程中是可以循環利用的，只有少部分被吸收了，而且被吸收的部分油類還能增加褐煤成品的穩定性和熱值。這類干燥工藝成本是比較高的，它給煤炭企業帶來的經濟收益與其被吸收的油類多少息息相關，越少，經濟收益越高，反之則越多。

1.3 熱水干燥方式

熱水干燥法能將褐煤改質，將褐煤投入到高壓容器中，再投入煤水混合物，模擬出褐煤在自然環境中高溫變質的環境。熱水干燥法的脫水本質是在對褐煤進行干燥過程中，破壞褐煤的分子結構，以此來減少褐煤對水分的吸收率。同時在對褐煤進行熱解過程中，產生的氣體也能將褐煤內部的水份排出一部分，氣體的排出過程過程中會在褐煤內部留下細小的“毛孔”，使得褐煤含有的煤焦油不易逸出，這在保證了褐煤的質量同時也能使得水分從其內部永久的去除。

2 褐煤資源最主要的應用方法

2.1 褐煤的燃燒發電

就目前而言，我國對褐煤的主要利用方式是將其燃燒然后發電，不過褐煤由于含水量大的原因，不便于對褐煤進行遠距離運輸。褐煤燃燒發電其實浪費了大量的能源，還增加了大量的投入資金，同時還對環境造成了極大的污染。所以為了解決這類問題，在對褐煤進行燃燒發電前，必須先對其進行干燥工作。

2.2 褐煤的熱解

熱解是指煤在隔絕空氣、高溫高壓的環境下，受熱分解成煤氣、焦油等物質的過程。熱解是對煤炭資源進行利用的重要步驟，其能讓煤炭資源轉化為各種能直接利用的成品，產生更高的經濟收益。熱解也是減少褐煤內部水資源的主要途徑，因此為了提高煤炭資源的利用效率，必須對其先進行熱解工作。

3 褐煤發電熱解聯合熱水干燥

針對褐煤含水量高、燃燒發電效益低下等問題，本文結合了各方面數據以及對實際情況的探索后提出了一種新型的褐煤工藝流程，即褐煤發電熱解聯合熱水干燥工藝流程。這類工藝流程能有效解決目前褐煤資源利用過程中的種種問題，其本質就是對褐煤進行高質量的脫水工作。

3.1 工藝流程

對褐煤先進行篩分工作，利用低溫干餾的預熱對其進行劃分，然后對劃分后的煤種分別進行熱水干燥工作，熱水干燥所利用的蒸氣必須是由專門的電廠提供的。在對褐煤進行完干燥工作后，蒸氣必須回收，這樣能降低經濟投入，也能減少對環境的污染。在工藝過程中產生的各種成品，都要對其進行綜合評價，然后考慮其實際作用，對其用途做出最明確的確定。

3.2 工藝流程的優點

1、減少了對環境的污染

熱水干燥由于利用了褐煤燃燒發電后產生的蒸氣，同時還對產生的水和二氧化碳進行了回收，大大節省了經濟投入。褐煤燃燒發電過程中產生的氣體往往是溫室氣體，然而這類工藝能對其進行有效的回收，所以在很大程度上減少了對周圍環境的危害，實現了與自然環境和諧發展的理念。

2、更高效的利用了熱能

在進行干燥過程中，傳統的方式都對熱能產生了大量的不必要浪費，而這類工藝進行過程中，對熱能進行了充分的利用，如：利用了低溫干餾的余溫等，減少了經濟投入的同時還降低了工作風險，實現了安全第一的理念。

3、充分利用了以往沒有經濟價值的部分

在干燥工作完成之后，生產出了高價值的化學產品和高能的燃料之后往往會余留下較多的殘留物，一般而言，這些殘留品都是經濟價值不高的，大分子焦油屬于其中一類，以往煤炭企業都很困惑對其的處理。在新型的工藝中，可以將其加入到普通干燥過后的煤炭中，大分子焦油可以緊緊的包裹在其表面，然后就能防止煤對水份的再次吸收，同時這些殘余物的被得以利用，減少了對環境的危害。

4、煤氣的經濟價值得以充分利用

干燥過程中產生的煤氣，可以借此工藝將其分解成焦油和煤氣，這樣做能給煤炭企業帶來了更多的經濟收益。

5、半焦物的利用

干燥過程中產生的半焦物，以往煤炭企業都是將其作為廢柴處理掉，這類工藝的作用下，煤炭企業可以將其做出燒結材料、碳質吸附劑等，還能將其回收，進行二次發電。

6、爐渣的有效處理。

褐煤燃燒發電的工作完成之后，會殘余下很多的爐渣，煤炭企業可以與制磚廠相互協作，將爐渣賣給磚廠，磚廠可以將爐渣做成磚，實現煤炭企業和磚廠的雙贏，這種做法還可以避免爐渣的掩埋工作對環境造成污染，實現了資源的合理利用，達到了無廢排放的目的。

4 結語

綜上所述，結合了傳統的褐煤工藝流程，本文對其進行了延伸和改善，提出了新型的褐煤發電熱解聯合熱水干燥工藝流程的設想。這項新型的褐煤工藝流程對褐煤資源實現了充分利用，增加了煤炭企業的經濟收益，同時實現了煤炭企業與自然環境的和諧發展。這類工藝還處于不斷完善的階段，相信在不久的未來，一定能在各方的努力下盡早得以完善，然后為褐煤資源的合理利用做出巨大的貢獻。