郭家沟富油煤细菌降解产腐殖酸研究2023年第1期
作者:尚煜超1,刘向荣1,2,石 晨1,杨再文1,2,赵顺省1,2
单位:(1.西安科技大学化学与化工学院,陕西省西安市,710054;2.自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西省西安市,710021)
摘 要 通过单因素实验和正交实验,分别得到荧光假单胞菌和蜡样芽孢杆菌降解郭家沟富油煤提取腐殖酸的最优工艺条件,将最优工艺条件下得到的2种生物腐殖酸与碱性萃取剂法得到的化学腐殖酸利用元素分析、UV-vis、FTIR、XRD及有机质元素检测法进行了对比。研究发现,荧光假单胞菌和蜡样芽孢杆菌在煤浆浓度为0.5 g/50 mL、提取时间14 d时,对煤样腐殖酸的最高提取率分别为32.87%和38.23%;而碱提取法对煤样腐殖酸最高提取率为42.70 %。元素分析表明,2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比,H、N及S含量较高,O、C含量较低;UV-vis、FTIR表明2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比分子量较小,芳香度较低;XRD表明2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比芳香层片间距较大,碳层数较少;营养元素分析表明2种生物腐殖酸与化学腐殖酸相比,N、P、K、Ca、Mg的含量远远大于化学腐殖酸。虽然生物腐殖酸的提取率比化学腐殖酸低,但微生物提取具有反应条件温和、清洁无污染、有机质元素含量高等优点。
关键词 富油煤;荧光假单胞菌;蜡样芽孢杆菌;微生物提取;腐殖酸
硫化钠法CCUS化学固碳技术分析和探讨2023年第1期
作者:刘志盛1,朱 磊2,于济深1,张 伟3
单位:(1.中国中煤能源集团有限公司,北京市东城区,100120;2.中煤能源研究院有限责任公司,陕西省西安市,710000;3.福建百宏石化有限公司,福建省泉州市,362100)
摘 要 简明阐述了清洁能源制氢耦合C1化学工业的CCUS化学固碳路径,按照CO2中的C、O元素成键变化,将化学固碳技术区分为活化法和非活化法。将金属氧化物拓展到金属硫化物,并通过还原硫酸盐制备金属硫化物,设计构思出Na2S固碳路径,包括电解水制氢、H2还原Na2SO4、Na2S溶液吸收CO2、NaHCO3/Na2CO3处理单元、H2S制硫酸或硫磺以及硫酸制盐酸6个工艺单元流程;可用于含氧原料气、低浓度CO2原料气甚至大气中CO2的捕集及固化工艺的技术开发,并具有矿化固碳效果。通过对Na2S固碳路径及其效果进行的详细分析和探讨,从H2消耗、投资、过程能耗、产品价值、固碳效果以及能源利用和储存等方面进行对比后,得出Na2S法固碳与CH3OH法固碳的优缺点。
关键词 硫化钠;化学固碳技术;CO2脱除和固化;经济技术分析
建筑群布局对燃煤电厂周边CO2分布特征的影响研究2022年第12期
作者:陈浈斐,陈金玺,范晨阳,晏 璐
单位:(河海大学能源与电气学院,江苏省南京市,211100)
摘 要 针对燃煤电厂碳排放量增加和城市低碳环保需求日益提高的矛盾,采用流体动力学(CFD)模拟技术对燃煤电厂及周边建筑群进行有限元建模,研究不同风速和烟囱高度影响下燃煤电厂周边CO2含量的分布情况;并通过改变燃煤电厂周边建筑群的布局结构,研究建筑群布局对CO2含量及速度场分布的影响。研究结果表明,当风速变大时,与碳排放源相距较近处的CO2含量就会降低,而与碳排放源相距较远处的CO2含量会增加;当燃煤电厂烟囱高度增加时,下风向地表相同高度的CO2含量会呈现指数级下降;不同类型建筑群周边的CO2含量不同,下降型和凸字型建筑群附近的CO2含量较低,适合作为燃煤电厂下风向建筑群。
关键词 燃煤电厂;碳排放;建筑群;CFD模拟;CO2含量
煤矸石注浆综合处置技术研究与应用2022年第11期
作者:孙箐彬,亓梦茹
单位:(中煤地生态环境科技有限公司,北京市丰台区,100070)
摘 要 为了更有效地解决煤炭资源开发利用过程中产生的煤矸石处置难题,提出将煤矸石作为煤矿井巷注浆充填材料的技术思路,具体可实施为煤矸石高位覆岩离层注浆、采空区邻位注浆、采空区原位灌浆的综合处置技术;阐述了上述3种煤矸石注浆技术的原理、实施手段及其适用条件,构建了注浆综合处置的优化管理模型。经过具体煤矿的工程实践表明,该注浆综合处置技术是煤矸石综合利用技术发展的新方向,可实现煤矸石规模化、无害化处理,并取得良好的经济、环境及社会效益。
关键词 煤基固废;注浆充填;综合处置;工程实践
低温氧化对低阶煤煤质特性的影响研究2022年第11期
作者:叶传珍1,厉 勇2,吴 凡1,李永新2,夏侯文奇3,金士魁1,郭楠楠4
单位:(1.新疆维吾尔自治区煤炭科学研究所,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830091;2.中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830000;3.新疆荣江煤盐化工新技术中心有限公司,新疆维吾尔自治区哈密市,839000;4.省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点试验室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830000)
摘 要 为探究低温氧化作用对低阶煤煤质特性的影响,选取容易自燃的新疆哈密煤为研究对象,使用固定床管式炉模拟了低温氧化过程,通过测定不同氧化程度下煤的水分、挥发分、碳元素、氧元素及吸氧量,研究了低温氧化对煤质特性的影响规律。研究结果表明,煤的低温氧化过程伴随水分的不断析出与复吸,氧化温度对挥发分的影响敏感性高于氧化时间; 低温氧化过程中氧化时间和氧化温度对碳元素、氧元素影响显著;吸氧量随氧化时间的增加呈现先上升后下降再上升趋势,随氧化温度的增加呈现缓慢下降趋势。
关键词 低阶煤;低温氧化;吸氧量;氧化时间;氧化温度;自燃煤
矿井低温余热综合利用技术研究与应用2022年第10期
作者:徐国强
单位:(陕西煤业新型能源科技股份有限公司,陕西省西安市,710100)
摘 要 在“双碳”背景下,开展节能降碳技术改造已成为煤炭行业绿色低碳转型的必然选择。以陕西澄合合阳煤炭开发有限责任公司安阳煤矿(以下简称“安阳煤矿”)为工程实例,针对安阳煤矿的实际用热需求,设计了一套基于回风逆流直接换热技术和空压机余热回收的综合余热利用系统。阐述了逆流直接换热的技术原理以及该技术系统在矿井应用的效果,该系统的应用结果表明,针对当地严寒地区,综合余热利用系统能够正常运行,逆流直接换热技术可满足井筒防冻要求且效果显著;空压机余热回收装置可满足生活热水制取,可有效解决安阳煤矿供暖和企业节能降耗等需求。
关键词 低温余热综合利用;井筒防冻;逆流直接换热技术;空压机余热利用
氢能在钢铁冶金中的应用及发展趋势研究2022年第10期
作者:林圣华
单位:(国家能源集团技术经济研究院,北京市昌平区,102211)
摘 要 近年来我国氢能产业发展迅速,钢铁冶金是氢能产业应用端非常重要的一环。钢铁与氢能有着良好的协同促进关系,钢铁企业既是产氢企业也是用氢单位,应用氢能可助力钢铁产业实现高质量绿色发展。对当前国内外氢冶金技术及项目的发展情况进行了整理,分析了在我国低碳化发展背景下氢冶金的竞争优势和发展挑战。认为,氢冶金是我国钢铁产业和冶金行业高质量发展的重要途径和方向,气基直接还原竖炉工艺将是未来氢冶金的主要工艺路线,但目前我国氢冶金面临基础研究薄弱、短期成本较高、缺乏政策支持等挑战,随着相关示范项目的不断推进以及绿氢产业的快速发展,绿氢冶金将是未来钢铁产业绿色发展的重要方向。
关键词 氢能;氢冶金技术;冶金行业;钢铁产业;绿氢产业
煤矿空压机余热回收利用系统的研究与设计2022年第9期
作者:石建光1,张锦龙1,张立忠2
单位:(1.国能包头能源有限责任公司煤炭洗选中心,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000;2.北京中矿博能节能科技有限公司,北京市朝阳区,100102)
摘 要 为了高效回收利用煤矿空压机在运行过程中产生的热能,以李家壕煤矿空压余热利用项目为例,结合煤矿空压机运行数据和矿区洗浴热水用热需求的实际情况,对空压机润滑油中的余热进行回收,以用于制取洗浴热水供矿区职工使用。介绍了空压机余热回收利用系统的设计参数,阐述了空压机余热回收利用系统的设计原则,以及润滑油系统改造设计、热水系统设计、控制系统设计等具体内容,并说明了空压机余热回收系统的特点与优势。
关键词 空压机余热;冷却系统;洗浴热水;系统设计;智能化控制
我国煤基活性炭生产与应用现状及展望——依托稀缺原料煤资源引领行业高质量发展2022年第9期
作者:王晓明,惠功领
单位:(中煤华利能源控股有限公司,北京市东城区,100013)
摘 要 我国是全球最大的煤基活性炭生产国之一,但在产品定价和标准制定方面还缺少国际话语权。从烟气净化、VOCs废气治理、食品加工、医药行业及水体净化用活性炭等方面,对我国煤基环保炭材料的生产与应用现状进行了全面介绍;结合几个典型地区原料煤煤质情况,分析得出原料煤煤质对煤基活性炭的质量及应用性能起决定作用;依托中煤华利能源控股有限公司所拥有的优质原料煤,提出引进先进工艺和装备生产高品质活性炭,整合原料煤供应、科研、新产品开发及贸易上下游资源,打造环保炭材料生产、成套环保设备制造和环保服务解决方案一体化的高科技企业的建议。
关键词 煤基活性炭;应用领域;优质原料煤;活性炭再生;未来展望
注塑成型条件对无规共聚透明料雾度的影响研究2022年第9期
作者:李春雷
单位:(国能榆林化工有限公司,陕西省榆林市,719000)
摘 要 雾度是评价透明料品质的重要指标,生产中除生产工艺会对透明料雾度产生影响外,注塑加工条件也是重要的影响因素,最佳的注塑成型条件不仅能有效地降低制品的雾度,还能避免制品内部缺陷的产生。以国能榆林化工有限公司生产的K4925、K4918牌号无规共聚透明料为试验物料,采用控制变量法探究了在注塑成型过程中熔体温度、注射压力、保压时间、注射速度、冷却时间、模温等条件对雾度的影响,并确定了最佳注塑条件。试验结果显示,当熔体温度200 ℃、注射压力55 MPa、注射速度190 mm/s、保压压力50 MPa、保压时间40 s、模温40 ℃、冷却时间为8 s时,能够更加真实地反映出无规共聚透明料的雾度。
关键词 无规共聚;注塑条件;熔体温度;注射压力;保压时间;透明料雾度
绍根矿区煤岩煤质特征及清洁利用方向探讨2022年第9期
作者:张建强,宁树正,黄少青,张 莉,龚汉宏,徐小涛
单位:(中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京市丰台区,100039)
摘 要 绍根矿区是内蒙古白垩系重要的煤田之一,煤岩煤质特征的分析对其资源评价及清洁利用均有较大意义。在对以往勘查钻孔的煤质化验数据统计分析的基础上,对绍根矿区主采煤层5号煤层的煤岩、煤质特征进行了详细分析;阐述了该矿区显微煤岩组分和灰分、挥发分、硫分、氢碳原子比等煤质指标的分布情况;参照直接液化和气化用煤的评价要求对5煤层的煤气化、煤液化的相关指标进行了划分。研究结果显示,绍根矿区中部煤炭资源较适合作为直接液化用煤,矿区南部、北部煤炭资源可作为流化床气化工艺用煤。
关键词 绍根矿区;煤岩煤质特征;煤炭气化;煤炭液化;清洁利用
陕北庙哈孤矿区煤质特征及清洁利用方向研究2022年第7期
作者:许 婷1,2,李 宁1,2,姚 征1,2,谢 青1,2,高 骏1,2,李华兵1,2
单位:(1.陕西省矿产地质调查中心,陕西省西安市,710068;2. 陕西省地质调查院,陕西省西安市,710054)
摘 要 为厘清庙哈孤矿区煤炭资源清洁利用潜力,探讨其清洁高效利用可能性,基于相关煤炭勘查资料及采样测试结果,对该矿区煤岩和煤质特征进行了分析,并探讨了煤炭清洁利用潜力及途径。研究结果表明,该区煤炭有机显微组分具有惰质组含量较高的特点,各可采煤层为富惰质组煤;煤质具有低水分、特低灰分、中高-高挥发分、特低硫、高发热量、较低灰熔点、无黏结性、耐磨指数高、中到中高热稳定性以及富油等特点;通过参考相关煤炭清洁利用潜力评价体系,划分了该矿区各可采煤层的洁净等级,除5-2号煤层原煤洁净等级为Ⅴ级、浮煤洁净等级为Ⅲ级外,其他煤层原煤洁净等级均为Ⅱ级,浮煤洁净等级均为Ⅰ级,经过选煤工艺处理后煤的洁净程度明显变好。最后提出该区煤炭的主要用途为优质动力用煤、气化用煤和低温干馏用煤的建议。
关键词 庙哈孤矿区;富油煤;煤质特征;洁净等级;清洁利用
大型煤电化基地固废分质分类资源化利用研究2022年第7期
作者:徐连兵1,卓锦德2,张 凯1
单位:(1.国家能源投资集团有限责任公司,北京市东城区,100011;2.北京低碳清洁能源研究院,北京市昌平区,102209)
摘 要 宁东能源基地煤炭资源储量丰富,是我国具有代表性的煤炭、电力、煤化工产业集群基地之一,开发过程中产生的煤基固废合理处置与资源化利用问题成为制约该区域可持续发展的难题之一。针对宁东地区大型煤电化基地固废产量大、利用率低、尚无成熟的规模化利用技术及解决方案等问题,通过对5种典型大宗煤基固废基本材料性质及其相对应的市场应用原料性能分析,总结研究了大型煤电化基地固废分质分类资源化利用技术路径。研究表明,煤基固废的基本材料性质取决于产废企业煤炭开采及煤炭转化利用运行条件,产废企业对煤基固废基本材料性质的认知和固废生产环节相对应的原料品质管控,是煤基固废分质分类、原料化、资源化利用的基础;井下绿色充填、沉陷区密实回填复垦、活性粉体及高值化建材和生态修复材料4项关键技术经示范工程应用推广后,可支撑宁东地区煤基固废利用率由目前的42%提高到80%以上;宁东地区煤基固废利用途径应以年消纳量千万吨级别的井下绿色充填和采煤沉陷区回填为主,以活性粉体及高值化建材、生态修复材料等万吨-百万吨级别增值利用方式为辅,该方式可取代目前以填埋为主的固废处置方式。
关键词 煤基固废;分质分类;活性粉体;密实回填;井下绿色充填
基于层次分析法的现代煤化工综合利用效能评估方法研究与建议2022年第7期
作者:严晓辉1,袁 明1,李井峰1,王立志2,李俊杰3,张翠清4,田亚峻5,赵鹏飞2
单位:(1.国家能源投资集团有限责任公司,北京市东城区,100011;2.神华工程技术有限公司,北京市昌平区,102209;3.中国矿业大学(北京),北京市海淀区,100083;4.北京低碳清洁能源研究院,北京市昌平区,102209;5.中科院青岛生物能源与过程研究所,山东省青岛市,266000)
摘 要 发展现代煤化工是提高煤炭作为化工原料利用的重要路径。系统介绍了现代煤化工技术和产业发展现状;阐述了层次分析法的基本概念,并选择煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃、煤制乙二醇等4种主流的现代煤化工技术作为研究对象,进行综合利用效能评价,确定了现代煤化工产业技术、环境、经济和社会效能相关的评估指标,构建了现代煤化工综合效能利用评价指标体系,并得出相应的评估结果。从开发煤基特种燃料、煤基新材料以及加强聚乙醇酸等煤基生物可降解材料技术攻关等3方面提出现代煤化工综合利用效能提升路径,并从顶层设计、科技攻关、能源提效等3方面提出对策建议。
关键词 现代煤化工;层次分析法;综合利用;效能评估;发展建议
煤矿空压机余热高效利用技术应用研究 ——以李家壕煤矿为例2022年第5期
作者:李 明1,常 艇1,张立忠2,董甲武2
单位:(1.国能包头能源有限责任公司煤炭洗选中心,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000;2.北京中矿博能节能科技有限公司,北京市朝阳区,100102)
摘 要 以李家壕煤矿空压机余热利用为例,阐述了煤矿空压机余热高效利用技术的原理及应用方案,并根据矿区空压机余热资源的实际情况,利用空压机余热高效利用技术,对矿区空压机冷却系统进行余热回收改造。在与不同热水制取方案的经济性进行对比后得出,利用煤矿空压机余热回收制取热水系统具有较为显著的经济型优势,并能降低能源消耗,可取得较好的社会效益和环境效益。
关键词 煤矿;空压机;余热回收;余热高效利用;李家壕煤矿;经济效益
煤泥浓密膏体流变特性测试方法研究进展2022年第5期
作者:陈春瑞1,2,3,王鹏程4,杨凤玲1,2,3,张圆圆1,2,3
单位:(1.山西大学,山西省太原市, 030006;2.CO2减排与资源化利用教育部工程研究中心,山西省太原市,030006;3.国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室,山西省太原市, 030006;4.山西河坡发电有限责任公司,山西省阳泉市,045000)
摘 要 煤泥输送是资源化利用中的重要环节之一,准确测定煤泥膏体的流变特性及获取流变参数,对煤泥输送管道的设计及输送过程的控制至关重要。目前国内外测定煤泥膏体流变特性的方法主要有管流法和旋转法2大类。系统地介绍了这2种主流方法的测试原理,在分析煤泥理化特性的基础上,分别就测定原理、测试装置、测试方法、测定参数及测定结果等进行了分析比较。
关键词 煤泥;流变特性;膏体;管流法;旋转法;管道输送
基于不同情景模式的燃煤掺氨发电技术的经济性分析2022年第5期
作者:李俊彪,王明华
单位:(国家能源集团经济技术研究院有限责任公司,北京市昌平区,102211)
摘 要 为更好地厘清氨在未来能源体系中的作用,对氨的燃料属性应用方向等关键问题进行分析和研断。以燃煤掺氨发电利用方式为研究对象,设置了4种不同的情景模式,从发电效率、二氧化碳排放和经济性等方面进行了对比研究,指出燃煤掺氨为燃煤电厂提供了一条灵活可行的减碳技术路径。随着可再生能源制氨成本的降低,结合国情实际,就氨作为燃料在碳中和路径中的作用提出了思考与建议。
关键词 合成氨;绿氨;蓝氨;燃煤掺氨发电;燃料;发电;技术经济
干法选煤技术创新进展及其节能节水降污效果分析2022年第5期
作者:郭 静1,李 磊2,3 ,李志明2,3
单位:(1.新疆中泰新能源有限公司,新疆维吾尔自治区吐鲁番市,838000;2.唐山神州机械集团有限公司,河北省唐山市,063001;3.河北省煤炭干法加工装备工程技术研究中心,河北省唐山市,063001)
摘 要 分析了在加快推进煤炭清洁高效利用政策形势下采用干法选煤技术的必要性;介绍了煤炭干选发展的重要意义,并总结了干法选煤技术的发展现状及其创新进展:目前的干法选煤设备具有系列化和大型化的特点,在设计规模、分选精度、除尘效果、节能节水及分选工艺流程设计等方面已取得较大进展;提出,未来干法选煤技术的发展趋势是亟需加快核心设备的智能化、降低分选粒度下限、开发小于6 mm煤粉分选设备、进一步研发井下干法排矸技术、应用干法选煤技术分选煤矸石等;最后,针对干法选煤技术发展的现存问题进行了简要的分析总结。
关键词 煤炭行业;干法选煤;干法选煤设备;智能干法选煤;井下排矸
大型煤化工企业VOCs治理技术研究与应用2022年第4期
作者:崔伟兵
单位:(中煤鄂尔多斯能源化工有限公司,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017317)
摘 要 随着西部地区煤化工产业规模化、大型化发展,采取各种技术措施对西部地区脆弱的生态环境进行保护变得格外重要,其中,挥发性有机物(VOCs)治理便是其中的关键环节。分析了目前煤化工产业VOCs治理现状,总结了当前煤化工VOCs主要排放方式及常用治理技术;以中煤鄂尔多斯能源化工有限公司为例,分析了煤化工生产工艺环节中VOCs的排放现状、排放源,详细阐述了各工艺环节治理技术工艺及控制措施。应用实践表明,这些VOCs治理技术措施效果非常明显,减少了厂区异味,改善了职工和周边居民的生活质量,取得了很好的环境效益和经济效益。
关键词 煤化工VOCs;治理技术;控制措施;VOCs排放源
“双碳”目标下我国现代煤化工产业高质量发展研究2022年第3期
作者:宋秉懋 周广林
单位:(中国石油大学(北京),北京市昌平区,102249)
摘 要 “双碳”目标下,我国能源结构转型不断加速,对煤炭清洁高效利用提出了更高要求。总结分析了当前我国现代煤化工产业同质化严重、高端精细化不足、节能环保压力巨大等发展中面临的诸多问题;研究探讨了“双碳”目标下,我国现代煤化工产业高质量发展的路径选择:一是应立足国家能源战略和民生需求,找准方向和定位,加强产品科技创新,重点集中在煤基特种燃料、煤基生物可降解材料、新型炭素材料等领域寻求革新发展;二是应注重与多产业融合发展,深入推进生产全过程的节能提效、减污降碳及高效节水。
关键词 煤基特种燃料;煤基生物可降解材料;新型碳素材料;节能降耗;生态环保;现代煤化工;高质量发展