潔凈煤潔凈煤技術(shù)

潔凈煤技術(shù)是指在煤炭從開發(fā)到利用全過程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術(shù)的總稱。

潔凈煤技術(shù)國外發(fā)展概況

1986年3月美國率先推出"潔凈煤技術(shù)示范計(jì)劃（CCTP）"，主要包含四個(gè)方面：(1) 先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電－IGCC，流化床燃燒－CFBC，改進(jìn)燃燒和直接燃煤熱機(jī)）；(2) 環(huán)境保護(hù)設(shè)備（NO_x 與SO_x控制）；(3) 煤炭加工成潔凈能源技術(shù)（洗選、溫和氣化、液化）；(4) 工業(yè)應(yīng)用（煉鐵、水泥及其他行業(yè)控制硫、氮、灰塵排放和煙氣回收洗滌等）。已有13項(xiàng)取得初步商業(yè)化成果。歐共體國家正在研究開發(fā)的項(xiàng)目有煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC），煤和生物質(zhì)及廢棄物聯(lián)合氣化（或燃燒），循環(huán)流化床燃燒，固體燃料氣化與燃料電池聯(lián)合循環(huán)技術(shù)等。日本開始較大幅度的增加煤炭的消費(fèi)量，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)成為熱點(diǎn)。正在開發(fā)的項(xiàng)目包括： (1) 提高煤炭利用效率的技術(shù)，如IGCC、CFBC和PFBC；(2) 脫硫、脫氮技術(shù)，如先進(jìn)的煤炭洗選技術(shù)，氧燃燒技術(shù)，先進(jìn)的廢煙處理技術(shù)，先進(jìn)的焦炭生產(chǎn)技術(shù)等；(3) 煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)，如煤炭直接液化，加氫氣化，煤氣化聯(lián)合燃料電池和煤的熱解等；(4) 粉煤灰的有效利用技術(shù)。

潔凈煤技術(shù)國內(nèi)發(fā)展概況

我國圍繞提高煤炭開發(fā)利用效率、減輕對環(huán)境污染開展了大量的研究開發(fā)和推廣工作。隨著國家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，潔凈煤技術(shù)作為可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略措施之一，得到政府的大力支持。1995年國務(wù)院成立了"國家潔凈煤技術(shù)推廣規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組"，組織制定了《中國潔凈煤技術(shù)"九五"計(jì)劃和2010年發(fā)展綱要》，并于1997年6月獲國務(wù)院批準(zhǔn)。

中國潔凈煤技術(shù)計(jì)劃框架涉及四個(gè)領(lǐng)域（煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理），包括十四項(xiàng)技術(shù)，即：煤炭洗選、型煤、水煤漿；循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)、增壓流化床發(fā)電技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)；煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池；煙氣凈化、電廠粉煤灰綜合利用、煤層甲烷的開發(fā)利用、煤矸石和煤泥水的綜合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐。

中國煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

中國煤資源相對豐富，是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤為主要能源的國家。我國含煤面積55萬平方公里，資源總量55965.63億噸，資源保有量10077億噸，資源探明率18%，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)的剩余可采儲(chǔ)量1145億噸；在探明的化石能源儲(chǔ)量中煤炭占94.3%，石油天然氣僅占5.7%?；趪鴥?nèi)“缺油、少氣、富煤”的能源情況，發(fā)展煤化工已成為維護(hù)國家能源安全的必然選擇。

2008年中國的煤化工產(chǎn)業(yè)繼續(xù)有序發(fā)展，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策逐步完善，煤基甲醇和煤基二甲醚的試點(diǎn)應(yīng)用取得可喜進(jìn)展，產(chǎn)能得到進(jìn)一步釋放，新型煤化工產(chǎn)品逐漸走向市場，并被市場接受。隨著金融危機(jī)影響的加劇，中國煤化工產(chǎn)業(yè)面臨成本壓力，行業(yè)發(fā)展趨緩。由于國家政策總體上仍支持煤化工發(fā)展，節(jié)能減排已是大勢所趨，故中國煤化工產(chǎn)業(yè)雖短期受困但前景仍十分可觀。

新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭——能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在中國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要發(fā)展方向，這對于中國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低中國對進(jìn)口石油的依賴均有著重大意義?？梢哉f，煤化工行業(yè)在中國面臨著新的市場需求和發(fā)展機(jī)遇。

潔凈煤技術(shù)是指煤炭從開采到利用的全過程中，主要是在減少污染物排放和提高利用效率的加工、轉(zhuǎn)化、燃烷及污染控制等新技術(shù)，包括潔凈生產(chǎn)技術(shù)、潔凈加工技術(shù)、高效潔凈轉(zhuǎn)化技術(shù)、高效潔凈燃燒與發(fā)電技術(shù)和燃煤污染排放治理技術(shù)等。

潔凈煤(Clean Coal)一詞是80年代初期美國和加拿大關(guān)于解決兩國邊境酸雨問題談判的特使德魯·劉易斯(Drew Lewis，美國)和威廉姆·戴維斯(William Davis，加拿大)提出的。當(dāng)前已成為世界各國解決環(huán)境問題主導(dǎo)技術(shù)之一，也是高技術(shù)國際競爭的一個(gè)重要領(lǐng)域。

由于中國煤炭開采和利用的特點(diǎn)決定，中國潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域與國外潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)放在燃燒發(fā)電技術(shù)上有所不同，含蓋從煤炭開采到利用全過程，是煤炭開發(fā)和利用中旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術(shù)的總稱。

潔凈煤煤炭加工領(lǐng)域

煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法為主對其進(jìn)行加工，這是合理用煤的前提和減少燃煤污染的最經(jīng)濟(jì)的途徑，主要包括煤炭洗選、型煤、水煤漿制備等技術(shù)。常規(guī)的物理選煤可除去煤中的60%的灰分和約50%的黃鐵礦硫。煤炭經(jīng)洗選可大大提高燃燒效率，大大減少污染物排放，洗選1億噸原煤一般可減少燃煤排放的SO₂ 100萬～150萬噸，成本僅為洗滌煙氣脫硫的十分之一。型煤是具有發(fā)展中國家特點(diǎn)的潔凈煤技術(shù)，與燒散煤相比，可節(jié)煤20%～30%，減少黑煙排放80%-90%，顆粒物減少70%～90%，SO₂減少40%-60%；水煤漿是新型的煤代油燃料，優(yōu)質(zhì)煤制成水煤漿其灰分小于8%，硫分小于1%，燃燒效率高，煙塵、SO₂、NO_x等排放都低于燃油和散煤，一般2t水煤漿可代替1t重油。

潔凈煤煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域

煤炭轉(zhuǎn)化是指以化學(xué)方法為主將煤炭轉(zhuǎn)化為潔凈的燃料或化工產(chǎn)品，包括煤炭氣化、煤炭液化和燃料電池。煤炭轉(zhuǎn)化以氣化為先導(dǎo)，以碳化工為重點(diǎn)，走燃料化工和煤深加工的技術(shù)路線。作為化工原料，煤化工在芳烴生產(chǎn)方面有石油化工和天然氣化工所不具備的優(yōu)勢。煤炭氣化包括完全氣化、溫和氣化(低溫?zé)峤?和地下氣化，是實(shí)現(xiàn)煤炭潔凈利用的先導(dǎo)技術(shù)和主要途徑，從發(fā)展趨勢看應(yīng)優(yōu)選煤種適應(yīng)廣、技術(shù)先進(jìn)的流化床和氣流床氣化技術(shù)；煤炭液化是將煤在適宜的反應(yīng)條件下轉(zhuǎn)化為潔凈的液體燃料和化工原料，工藝上分為直接(加氫)液化、問接(先氣化)液化和由直接液化派生的。發(fā)展替代液體燃料是一項(xiàng)帶戰(zhàn)略意義的任務(wù)，燃料電池是直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，國際上已經(jīng)開發(fā)出數(shù)種不同類型的燃料電池，主要用于航天器的動(dòng)力，使用的主要燃料為氫氣和甲烷氣。 2100433B

《中國潔凈煤》是國家“十一五”重大出版工程重點(diǎn)項(xiàng)目之一,是由中國工程院院士陳清如擔(dān)任主編。

本書是為適應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展中國潔凈煤技術(shù)的需要而組織編寫的，是目前國內(nèi)第一部全面介紹“中國潔凈煤”的大型書籍，涉及煤炭及其伴生資源綜合利用等方面的大型圖書。

我國是煤炭的消費(fèi)大國，煤炭在可持續(xù)能源中地位重要，但在煤炭轉(zhuǎn)化及利用過程中引起的污染問題十分突出。從科學(xué)的發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念及建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)出發(fā)，煤炭資源的高效利用應(yīng)該包括潔凈、有節(jié)制和高附加值利用。我國已將潔凈煤技術(shù)作為21世紀(jì)中國能源發(fā)展戰(zhàn)略的主攻方向。

全書共分十一篇，內(nèi)容包括：煤及煤的特性、煤炭分選、水煤漿、型煤、動(dòng)力配煤、煤炭焦化、煤炭氣化、煤炭液化、煤基材料、煤系共伴生礦、潔凈煤加工與利用的環(huán)境保護(hù)。本書內(nèi)容豐富、具體，資料齊全、翔實(shí)，知識性、實(shí)用性強(qiáng)，特別是通過介紹煤炭領(lǐng)域的前沿技術(shù)，向人們展現(xiàn)了煤炭除燃燒之外，作為重要化工原料、煤基碳素材料及轉(zhuǎn)化為高級清潔燃料等方面的發(fā)展前景，具有很高的實(shí)用性和科普性。

本書可作為煤炭利用相關(guān)專業(yè)的研究人員的參考用書，也可供關(guān)心能源和潔凈煤技術(shù)的科技人員、管理人員參考。

傳統(tǒng)意義上的潔凈煤技術(shù)主要是指煤炭的凈化技術(shù)及一些加工轉(zhuǎn)換技術(shù)，即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用技術(shù)，國外煤炭的洗選及配煤技術(shù)相當(dāng)成熟，已被廣泛采用；意義上潔凈煤技術(shù)是指高技術(shù)含量的潔凈煤技術(shù)，發(fā)展的主要方向是煤炭的氣化、液化、煤炭高效燃燒與發(fā)電技術(shù)等等。它是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制新技術(shù)的總稱，是當(dāng)前世界各國解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)之一，也是高新技術(shù)國際競爭的一個(gè)重要領(lǐng)域。根據(jù)我國國情，潔凈技術(shù)包括：選煤，型煤，水煤漿，超臨界火力發(fā)電，先進(jìn)的燃燒器，流化床燃燒，煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，煙道氣凈化，煤炭氣化，煤炭液化，燃料電池。

本書結(jié)合中國能源化工基地發(fā)展循環(huán)型經(jīng)濟(jì)的實(shí)際，較系統(tǒng)地介紹了煤炭加工利用與環(huán)境問題；煤炭加工轉(zhuǎn)化主要新技術(shù)、新工藝；煤炭潔凈燃燒新技術(shù)與工藝；煤炭清潔開采新技術(shù)、新方法；煤炭共伴生資源綜合利用技術(shù)；適當(dāng)介紹了潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。書中引入了典型的潔凈煤技術(shù)工程示例，反映了當(dāng)前潔凈煤技術(shù)的最新成果。