发展煤炭深加工是绿色、低碳经济发展进步的必然之路

张英杰

（山西焦煤西山煤电公司机电厂，山西 太原 030053）

山西焦煤集团有限责任公司以煤炭开采加工为主，集矿井建设、煤矿机械制造、机电设备修造、发供电、化工、建筑安装、建材、运输、进出口贸易以及三产服务业于一体的主业突出、综合发展的多元化大型企业集团。

山西焦煤集团是中国目前规模最大、煤种最全的炼焦煤生产企业，焦煤生产能力稳居全国第一、世界第二。其产品除焦炭外，还有甲醇、烯烃、醋酸、聚甲醛等煤化工产品。在山西最大的五家煤炭集团当中，山西焦煤集团利润最高，因此山西焦煤也成为山西省推动省内煤企壮大产业的先锋。

但是，山西焦煤在快速发展的过程中存在着一些问题，这些问题已逐渐成为制约其可持续发展的不利因素。随着其他产业的迅速崛起、发展壮大，对能源的环保需求层次更加严格，而传统的发展模式难以适应现代化能源需求的多层次要求，因此，对煤炭能源的多层次产品开发提出了新的要求。

1 低碳经济是发展必然模式

所谓低碳经济是指在可持续、科学发展理论指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室有害气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

在实际应用中，低碳经济是以低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继社会文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新，产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

山西省是能源重化工基地，也是重点产煤大省。用原煤作能源燃料，就地取材，使用方便，价格低廉，但带来的问题就是环境污染日益严重，太原市也成为全国最污染城市之一。既要保护好环境，又不影响经济的增长，这就给我们提出了煤炭绿色、深加工综合利用的高难度课题。经过几年的不断实践，引进先进高新专利技术，发现了煤炭产生新的综合利用规律，成功地解决了这个难题。按照上述技术运用，采取有力措施，必将从根本上达到能源清洁、环境优美、效益大增的目的。

2 专利技术的应用

ZL941169278专利技术是多种矿物质组合的具有综合功能的添加剂，主要性能是防水、高强、催化、节能、净化、有效提取贵重金属等。在煤炭加工燃烧体现的技术指数：固硫率75%以上，固氮率50%以上，固尘率90%以上，催化消烟率80%以上，贵重金属提取率95%以上，煤炭燃尽率95%以上，炉渣利用率100%.洁净煤的炉渣回收利用，从真正意义上实现了绿色产业链的良性循环，不仅解决了洁净煤加工自身增加的成本，而且将成倍地提高煤炭产品的价值，为全面推广使用洁净煤提供了可靠的经济条件。

3 重点突破的实施方法和工艺路线

3.1 注重环保，改进煤炭利用技术

电厂用煤除了煤烟型污染以外，还有炉渣中的重金属及放射性的污染，以及大量的粉煤灰排放，生成环境恶化等情况。

从改造煤炭燃烧入手，改变以往单一的发电为目的设计思路，利用深加工的煤炭综合利用技术进行对电厂用煤原有工艺的补充，增加炉渣回收利用系统，增加收入，创造综合利润，用于环境改造。这是一种以治理污染为目的的技术，却又利用污染成分创收财富，把发电用的煤炭更加合理地利用。

根据电厂用煤量大，适合采用配制掺混燃烧的方法，添加催化硫氮固化剂、炉渣转化剂等有效的改变煤炭的化学反应结构。例如：①添加催化剂是为了提高燃尽率，减少炉渣当中碳的含量，可提高热效率10%以上。②添加硫氮固化剂减少二氧化硫和氮氧化物的排放量（一般减少硫的2/3，氮的1/2）。目前，山西省低硫煤含量的限制，一般含硫3%以下的通过加工燃烧固硫，完全可以达标排放。固化结果所生成的硫氰化物为硫氰酸钠，这种物质属于中性无毒害，它又是络合剂，对炉渣中的金属元素可以用络合剂侵出的办法加以有效提取，因而具有治理和利用的双重作用。③添加转化剂是针对锅炉温度不能生成硅、铝、酸、钙的反应，化学动力不够，所以改用镁系物质来代替钙系物质，可以生成硅、铝、酸、镁来提高炉渣中大约55%的物质活性，这就为开发炉渣的综合利用创造了条件。

3.2 型煤产业化研发

型煤是解决洁净煤的最佳出路，但以往的技术路线影响了型煤产业的发展。采用滚动成型原理，进行型煤产业化的开发，正是适应了生产实践的要求，满足了工业、民用动力洁净煤需要。滚动型小球状型煤是洁净煤的主导产品。这种工艺技术设备都是水泥工业当中成熟的技术工艺，具有强大的生产能力，可靠的运行周期，而且投资少、适应面广。通过添加硫氮固化剂生产出6～12 mm颗粒状型煤，它能适应任何大小锅炉燃烧所需要的条件，并能达到环保要求热电厂放的各项指标，节约能源15%以上，同时使关闭的水泥厂有了转产的可能。

3.3 型煤炉渣综合利用的可行性

为了更有效地开展煤炭的综合利用，公司进行了大量的研究实验和探索。其重点是通过所添加的黏结剂手段，达到煤质当中矿物质的重新组合。实践证明，这种方法改变了热化学反应内容，按所添加的矿物质形成了反应的主流。目前，已经探明的反应方式有10%~30%硫氰化反应，生成硫氰酸盐，有55%的硅铝镁代替钙，生成硅铝酸镁等。这就为炉渣的综合利用敞开了大门，作为解决治理环境推广使用洁净煤的配套措施，建设炉渣回收给加工厂，所回收的资金可补充对煤炭深加工费用。

山西焦煤集团这几年在原煤利用上取得了一些世人瞩目的成绩，但在原煤深加工产品上还有许多路要走，相信不久的将来，山西焦煤集团会在低碳经济、绿色产业链发展上取得更大的业绩，为社会提供更多、更好的清洁能源。