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  • “双碳”目标下进一步完善节能审查制度的思考2021年第10期

    作者:闫金光1 ,杨雷娟1,杨方亮2

    单位:(1.国家节能中心,北京市西城区,100045;2.中国煤炭加工利用协会,北京市朝阳区,100013)

    摘 要 进入“十四五”时期,节能审查制度在遏制高耗能高排放“两高”项目盲目发展、助力实现“双碳”目标等方面将承担更加重要的使命,然而现阶段节能审查制度在实施中还存在约束力不足、监管机制不顺、工作深度不够等问题。针对节能审查制度现状进行了总结分析,认为应结合节能审查制度的新形势与新要求,进一步完善节能审查机制;提出增加碳排放评价、强化事中事后监管、完善工作机制和工作体系等具体建议,从而为保障实现全社会能源消费总量和强度“双控”目标和“双碳”目标提供有效支撑。

    关键词 “双碳”目标;节能审查;制度建设

  • 焦作矿区无烟煤吸附特征研究及其影响因素分析2021年第8期

    作者:姬玉平1,3,张和伟2,李可心4,徐 影1,3,张晓昂1,3

    单位:(1.河南豫中地质勘查工程有限公司,河南省郑州市,450016;2.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏省徐州市,221008;3.河南省能源钻井工程技术研究中心,河南省郑州市,450016;4. 中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司,山西省长治市,046000)

    摘 要 吸附性是影响煤层气成藏与资源潜力的关键因素。基于焦作矿区7口煤层气井的18个无烟煤样品的煤质特征分析和甲烷等温吸附试验,研究了焦作矿区无烟煤吸附特征及其影响因素。研究结果表明,研究区无烟煤组分以镜质组为主,其次为惰质组和矿物质;空气干燥基兰氏体积为33.07~43.62 m3/t,兰氏压力为1.87~3.25 MPa;兰氏体积与镜质组和惰质组含量之间无相关关系,而与矿物质呈弱负相关关系;随着镜质组反射率增加,兰氏体积呈先增大后降低的趋势,在3.8%左右达到最大值;兰氏体积与C元素含量、H/C原子比呈正相关关系,与O/C原子比、水分含量、灰分和挥发分产率呈负相关关系。多元线性回归分析得出,固定碳含量和水分含量是影响研究区甲烷吸附的关键因素,该研究旨在对研究区煤层气勘探开发及有利区选取提供借鉴。

    关键词 焦作矿区;无烟煤;吸附特征;影响因素

  • 黑山矿区煤岩煤质特征及清洁高效利用研究2021年第7期

    作者:何建国1,2,3,马 荣1,2,张 宁4,朱士飞1,2

    单位:(1.江苏地质矿产设计研究院(中国煤炭地质总局检测中心),江苏省徐州市,221006;2.中国煤炭地质总局煤系矿产资源重点实验室,江苏省徐州市,221006;3.中国矿业大学,江苏省徐州市,221008;4.河北工程大学土木工程学院,河北省邯郸市,056038)

    摘 要 以新疆黑山矿区为研究对象,通过对已有勘探报告的煤质测试数据进行整理,结合采样测试数据,分析了黑山矿区13-2号煤层的煤岩煤质特征,绘制了相应煤质指标等值线分布图,用以分析其变化规律。参照直接液化用煤指标、固定床气化用煤指标和煤炭清洁利用潜势评价体系,划分了煤层的直接液化、固定床气化用煤等级和洁净等级。研究表明,黑山矿区13-2号煤层煤岩显微组分以镜质组分为主,其次为惰质组,为特低-低灰分、高-中高挥发分、特低-低硫分、高热稳定性、低黏结性煤,适合作为Ⅱ级直接液化用煤和Ⅱ级固定床气化用煤原料,同时还具有低砷、低氟、低氯、高发热量的特征,为Ⅱ级洁净等级煤,可作为优质动力用煤。

    关键词 黑山矿区;煤岩煤质特征;液化;气化

  • 煤矸石制备机制砂的研究进展2021年第7期

    作者:王 辰1,梁惠祺1,别泉泉1,张 硕1,高 耀1,舒元锋1,朱开成2,王彦君3,许泽胜1,舒新前1

    单位:(1.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京市海淀区,100083;2.绿色矿山推进委员会,北京市朝阳区,100029;3. 江苏地质矿产设计研究院,江苏省徐州市,221000)

    摘 要 目前我国砂石需求量巨大且需求还会持续增加,拓宽机制砂的原料来源、保障产品供应以满足用砂需求,显得越来越迫切。分析了不同原料制备机制砂的力学性能、颗粒级配、表观密度等性质,简述了机制砂典型制砂工艺流程,对比了湿式制砂和干式制砂这2种工艺的特点,介绍了常用机制砂的生产设备与性能,探讨了我国机制砂行业的产品标准和技术规范。并在此基础上,分析了煤矸石制备机制砂的可行性,煤矸石作为我国产生和排放量最大的工业固体废弃物之一,成分和性质与砂石原料相近,以煤矸石作为机制砂原料,不仅可以扩大机制砂的原料来源、增加机制砂产量,而且可以有效实现煤矸石的资源化利用。以煤矸石制备细集料代替传统机制砂配制的混凝土,具有抗压能力强的特点,可用作建筑材料、路段填充料以及桥路的修葺材料,应用前景广阔。但煤矸石机制砂存在成分相对复杂、碳质和硫分含量较高、多孔易吸水、细度模数不稳定、颗粒级配不合理等问题,有必要实施精准分级分质,减少或脱除碳质和硫分,使煤矸石的组分组成更加适应制砂要求;同时改进制砂工艺、充实制砂标准和规范,使煤矸石机制砂得到更为有效的推广和广泛应用。

    关键词 煤矸石;机制砂;轻骨料混凝土;固废处理

  • 宁夏工业固废处置与资源化利用战略研究2021年第6期

    作者:唐志华1,呼和涛力2,郭华芳1,熊祖鸿1,鲁 敏1,陈 勇1,3

    单位:(1.中国科学院广州能源研究所,广东省广州市,510640;2.常州大学,江苏省常州市,213164;3.中国科学院广州分院,广东省广州市,510070)

    摘 要 以煤炭为基础的能源化工产业是宁夏的支柱产业,“西电东送”火电基地、国家大型煤炭生产基地和煤化工产业基地等大型基地的建设,使得宁夏工业固废的产排规模持续快速增长,带来的环境问题日益凸显,导致宁夏工业固废资源化利用率逐年降低,工业固废处置已成为制约宁夏可持续发展的重要因素。在分析宁夏工业固废排放特征、化学成分、资源化利用现状及存在问题的基础上,系统梳理国内外相关技术,提出了工业固废资源化利用的技术发展方向、阶段目标、技术路线图、重点任务及政策建议,为宁夏工业固废处置与资源化利用提供战略支撑。

    关键词 工业固废;资源化利用;技术路线图;发展战略;宁夏

  • 碳中和背景下工业副产氢气能源化利用前景浅析2021年第6期

    作者:刘思明1,石 乐2

    单位:(1.石油和化学工业规划院,北京市东城区,100013;2.航天长征化学工程股份有限公司,北京市大兴区,101111)

    摘 要 在我国提出实现碳中和战略目标后,氢能作为零碳、绿色、清洁的能源已经成为我国能源转型和产业发展的重要方向,当前正处于从研发阶段转入规模化、商业化示范应用的关键时期。依托化工生产装置,我国工业副产氢资源丰富,通过对国内化工副产氢来源、成本、竞争力等分析可以看出,到2030年前我国工业副产氢将成为在完成绿氢替代前培育氢能终端市场的重要过渡手段,工业副产氢具有成本低、分布广等特点,可以有力推动氢能源产业下游市场的培育。

    关键词 碳中和;工业副产氢;氢能源

  • 新型环保煤尘抑尘剂的制备及其应用2021年第6期

    作者:梁文俊1,兰 童1,张志学1,任思达1,王艳磊2

    单位:(1.北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室,北京市朝阳区,100124;2.北京节能环保中心,北京市通州区,101160)

    摘 要 为了有效控制煤尘大气污染和解决农业废弃物再利用的问题,以农业废弃物为原料制备环保抑尘剂并应用于煤尘控制,实现以废治污的目的。该抑尘剂以秸秆酶解液为主要原料,考察了辅料粘结剂、保湿剂和表面活性剂对抑尘剂性能的影响。研究中通过单因素实验确定出粘结剂瓜尔豆胶、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(K-12)和保湿剂乳酸钠的比例范围,并通过正交实验的方法优化了抑尘剂配方,所制得的抑尘剂在黏度和溶液的润湿性上可以表现出更优异的抑尘性能,优化配方后抑尘剂的黏度为5.8 mPa·s、表面张力为31.20 mN/m、接触角为15.2°,具有较好的润湿性能;在8 m/s的模拟风速条件下,2 h内可保持100%的抑尘效率,可以实现有效抑制煤尘的作用。煤场实际应用结果表明,使用抑尘剂后可使煤场的PM10浓度由145.2 mg/m3降至环境背景浓度,可以达到有效抑制风力扬尘的效果。

    关键词 秸秆;煤尘;抑尘剂;单因素实验;正交实验

  • 我国氢气生产和利用现状及展望2021年第5期

    作者:韩红梅,杨 铮,王 敏,刘思明,温 倩,田桂丽,王宇博

    单位:(石油和化学工业规划院,北京市东城区,100013)

    摘 要 重点分析了我国石化化工行业氢气生产利用现状,指出工业是当前也将是未来氢气生产利用的主要领域,阐述了工业氢气与氢能利用的不同特点和发展要点。简要分析了我国车用氢能的生产利用现状,并指出目前我国车用氢能仍处在起步阶段,依托工业氢有利于降低车用氢能的发展难度。最后结合我国氢能利用前景进行了展望,并提出工业氢气与氢能相互协作、共同发展的建议;认为未来当绿氢具备发展条件时,其将逐渐成为稳定、足量且低价的氢源,在推进工业脱碳技术应用过程中将会发挥更好的作用。

    关键词 工业氢气;氢能利用;发展现状;绿氢

  • 稀缺肥煤浮选尾煤深度再选试验研究2021年第5期

    作者:欧阳其春1,马芳源2,羡宇帅2

    单位:(1.淮北矿业股份有限公司,安徽省淮北市,235000)(2.中国矿业大学化工学院,江苏省徐州市,221116)

    摘 要 以涡北选煤厂浮选尾煤为研究对象,分析了稀缺肥煤浮选尾煤深度再选的可行性。通过对浮选尾煤进行-0.045 mm的预先脱泥和螺旋抛尾处理后,将浮选尾煤与中煤的磁选尾煤混合,混合比例为10∶1,对混合后的尾矿进行磨矿试验和浮选试验,最终确定了混合后尾矿的深度再选流程。试验研究结果表明,当药剂配比为柴油∶仲辛醇为3∶1、药耗用量为0.52 kg/t干煤泥、脱泥和抛尾后磨矿细度为-0.074 mm粒级含量为61.23%时,可获得灰分为11.80%、占本级产率为33.61%的合格精煤;流程试验结果表明,混合后尾矿经过一次粗选、一次扫选、两次精选获得的精煤产品,灰分和占本级产率分别为10.88%和19.50%,扫选尾煤的产品灰分达到了70.67%。

    关键词 肥煤;浮选尾煤;深度浮选

  • 粉煤灰及高盐水绿色处理技术与应用2021年第4期

    作者:卞 卡1,柏建彪2,赵 涛3

    单位:(1.扬州中矿建筑新材料科技有限公司,江苏省扬州市,211400;2.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点试验室,江苏省徐州市,221116;3.江苏博厦矿山科技有限公司,江苏省徐州市,221008)

    摘 要 随着粉煤灰和高盐水产出量逐年增大,由于目前国内技术处理能力有限、运行成本高,给煤电一体化企业的经营和环保工作带来较大压力。基于此,提出了粉煤灰及高盐水绿色处理技术,即将粉煤灰及高盐水固化充填到煤矿井下采空区,可同时处理2种废弃物。在大量的实验室研究、厂区地面及矿井地面试验的基础上,研发出了性能优良、能够满足现场要求的新型无机粉煤灰固化剂以及自动化程度、制浆精度高的井下多元物料智能制备及注浆系统,并在井下进行了工业性试验。经过现场成功应用表明,为处理电厂粉煤灰及高盐水提供了一种绿色高效的解决途径,具有一定的推广应用价值。

    关键词 粉煤灰;高盐水;绿色处理;技术应用

  • 褐煤提质分质分级利用技术及其产业化应用2021年第3期

    作者:王鹏云,王 燕,王莲邦,尹招凯,彭文刚

    单位:(云南中翼鼎东能源科技开发有限公司,云南省曲靖市,655000)

    摘 要 提出了褐煤提质分质分级利用的创新技术工艺,介绍了具体的工艺流程和分质分级利用技术的应用效果,阐述了褐煤通过该技术提质后在火力发电、水泥熟料生产、部分农业种植品种的应用及试验示范。试验结果表明,褐煤提质分质分级利用技术能显著提高褐煤的着火温度,降低褐煤爆炸倾向,在火力发电使用中可实现提质后褐煤不需制粉直接进仓,并可降低燃煤污染物的排放;同时,对分质分级后的一级褐煤产品进行了进一步的腐植酸提取实验研究,通过提取液的应用试验表明该提取液具备很好的实用价值,可作为农作物的有机增长剂。该技术工艺符合我国能源绿色发展和节能减排要求,可实现褐煤由单一燃料向资源化利用的转变。

    关键词 褐煤提质;分质分级利用;旋流化解聚提质;褐煤提取液;农作物肥料

  • 低热值煤资源现状与循环流化床发电应用分析2021年第3期

    作者:吕俊复1,杨海瑞1,杨方亮2,刘丁赫3,张缦1,黄德洪1

    单位:(1.清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京市海淀区,100084;2.中国煤炭加工利用协会,北京市朝阳区,100013;3.太原理工大学电气与动力工程学院,山西省太原市,030024)

    摘 要 通过对我国低热值煤资源的现状分析认为,燃烧发电是实现煤矸石、煤泥等低热值煤燃料大规模资源化利用的主要途径,而循环流化床燃烧发电技术则是其中的最佳方案。探讨了循环流化床锅炉在燃烧低热值煤燃料时的关键设计以及污染物控制等问题,为实现在更大范围内对低热值煤资源的清洁高效利用提供方向。分析了发展低热值煤循环流化床燃烧发电的重要意义和发展前景,并提出了相关意见和建议。

    关键词 低热值煤;煤矸石;煤泥;燃烧发电;循环流化床

  • 巴里坤纸房矿区西山窑组B4煤层清洁利用研究2021年第3期

    作者:王 康1,2,王文强1,2

    单位:(1.江苏地质矿产设计研究院(中国煤炭地质总局检测中心),江苏省徐州市,221006;2.中国煤炭地质总局煤系矿产资源重点实验室,江苏省徐州市 221006)

    摘 要 通过对巴里坤纸房矿区主采煤层煤质特征进行对比分析,并参照煤炭清洁利用潜势评价体系和煤质评价体系研究后,对B4煤层的洁净等级进行了划分。研究结果表明,西山窑组B4煤层洁净等级为Ⅲ级较好洁净煤,适宜作为动力煤、炼焦配煤、兰炭以及气化液化用煤,对该矿区煤炭资源的清洁利用具有一定的指导意义。

    关键词 煤层特征;西山窑组;洁净等级;清洁利用

  • 我国化石能源固碳利用新途径探索及研究2021年第2期

    作者:朱维群1,2,王 倩2,郭宇恒1

    单位:(1.山东大学化学与化工学院,山东省济南市,250100;2.山东大学国家胶体材料工程技术研究中心,山东省济南市,250100)

    摘 要 分析了目前我国实现碳中和的主要技术途径,提出一种化石能源固碳利用的新途径,即将化石能源在利用过程所产生的CO2直接转化为CO2固定量最高的稳定固体产物1,3,5-均三嗪三醇(C3H3N3O3,简称三嗪醇)。阐明这种固碳新途径的技术优势,该转化过程中释放的能量和剩余氢可作为清洁能源利用,从而实现化石能源能量和元素成分的同时高效利用。认为该技术路线不仅减排了二氧化碳,还可提高化石能源总的利用效率,可以成为实现我国碳中和新目标经济可行的技术途径之一。

    关键词 碳中和;CO2固定利用;三嗪醇

  • 电化学技术在矿井水处理中的应用与展望2021年第2期

    作者:张海琴,李 庭,李井峰

    单位:(国家能源投资集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京市昌平区,102211)

    摘 要 煤矿矿井水作为一类储量丰富的水资源,由于矿化度高等污染原因,矿井水处理后再利用率较低。为了弥补当前矿井水处理工艺的不足,特别是解决高矿化度矿井水处理过程中遇到的药剂污染等问题,电化学方法作为一种环境友好技术,可作为一种主要技术应用于矿井水的处理净化工艺中。基于电絮凝、电吸附及电渗析这3种电化学方法在矿井水处理中的应用实践,结合煤矿矿井水的特点和未来应用需求,提出了以电化学技术为基础的特殊污染物高效定向去除工艺选择方法。为了能够充分利用电化学技术的空间和环保优势,对煤矿地下水库矿井水井下处理的新方法进行了展望。

    关键词 电化学;矿井水;高效定向去除

  • 低变质粘结性煤降粘与热解研究进展2021年第1期

    作者:何志鹏1,2,高士秋2,李文松1,余 剑2,刘周恩2

    单位:(1.湘潭大学化工学院,湖南省湘潭市,411105;2.中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京市海淀区,100190)

    摘 要 随着煤化工产业的发展,对低变质粘结性煤的研究成为研究者的关注点之一。分别介绍了低变质粘结性煤的预氧化破粘法、溶剂萃取破粘法、添加剂破粘法、催化破粘法和机械破粘法这5种降粘方法,以及其在粘结性煤与配入煤共热解、粘结性煤与其他物质(生物质、废料等)共热解方面的高值化应用。提出了低变质粘结性煤降粘与热解耦合的技术路线,可为低变质粘结性煤在热解方面的应用提供参考。

    关键词 低变质煤 粘结性煤 降粘 共热解

  • 新发展格局下现代煤化工产业面临的挑战与对策研究2021年第1期

    作者:王明华

    单位:(国家能源集团技术经济研究院,北京市昌平区,102211)

    摘 要 目前我国现代煤化工的产能规模已经相当可观,但受制于低油价等因素影响,现代煤化工产业盈利能力持续走弱,甚至出现亏损等问题,对产业的可持续健康发展十分不利。“十四五”期间,在构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下,现代煤化工产业面临着诸多挑战,需要尽快转变发展理念,即加快能源终端消费产品由化石能源主体向清洁能源主体转变,加快化石能源的发展趋势由燃料向化学品转变,加快从追求发展数量向追求发展质量的转变,以寻求发展的突破口,提高产业竞争力。

    关键词 新发展格局 现代煤化工 碳中和 挑战与对策

  • 煤矸石肥料的研究进展2021年第1期

    作者:任晓玲,周蕙昕,高 明,舒元锋,许泽胜,舒新前

    单位:(中国矿业大学(北京),北京市海淀区,100083)

    摘 要 煤矸石中含有有机质和无机营养元素,可将其制成肥料,一方面解决煤矸石堆放带来的环境污染问题,另一方面将煤矸石变废为宝。国内外学者对煤矸石制肥料进行研究,主要研究内容是选择无机矿物、化肥、微生物、粪肥、秸秆及污泥中的一种或几种与煤矸石混合制肥,同时还研究了降低或者控制煤矸石中重金属的措施。主要针对煤矸石制肥料的方法及效果进行综述及评价,并且对研制过程和方向提出建议。

    关键词 煤矸石 矿物肥料 复合肥料

  • 煤基固废高值化利用研究2020年第12期

    作者:竹 涛 韩一伟

    单位:(中国矿业大学(北京)大气环境管理与污染控制研究所,北京市海淀区,100083)

    摘 要 煤基固废是煤在生产利用过程中产生的固体废物,主要包括煤矸石和粉煤灰,煤基固废的长期堆放不仅占用大量的土地,还对大气、水体和土壤等生态环境造成严重的污染。目前,煤基固废的利用主要集中在制砖、水泥等低值化利用领域,迫切需求挖掘煤基固废的资源属性,高值化利用不仅可以拓宽煤基固废利用的途径,还大幅降低产品的生产成本。介绍了煤基固废的产生、理化特性及利用现状,重点综述了煤基固废合成沸石分子筛、提取氧化铝、提取微珠和提取有价元素等高值化利用情况,并分析了目前煤基固废利用存在的问题,探讨了煤基固废高值化利用的发展趋势。

    关键词 煤基固废 粉煤灰 煤矸石 高值化利用

  • 寺河矿15号煤层中产氢产乙酸微生物的富集和群落结构研究2020年第12期

    作者:肖 栋1,2 元雪芳2,3 段月岚1 李 进4 Mohamed Keita1,2Martial Le Prince Essengue Samboukel1,2 何 环5

    单位:(1. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221116;2. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221116;3. 煤与煤层气共采国家重点实验室,山西省晋城市,048000;4.徐州市第一人民医院,江苏省徐州市,221116;5.中国矿业大学化工学院,江苏省徐州市,221116)

    摘 要 煤炭地下生物气化是利用微生物在地下将煤中有机组分进行多级降解后将固态资源转化为气态资源的一种开采方法。前期研究表明,多数煤层产甲烷菌属于乙酸发酵型产甲烷菌,因此产乙酸菌在煤炭生物气化过程中发挥着承上启下的重要作用。以寺河矿15号煤层中微生物菌群作为研究对象,首先分别通过添加3种不同碳源的培养基对寺河矿煤层地质微生物系统中的产乙酸菌进行富集培育,并对其产酸产气特征进行系统分析;然后通过高通测序比较的分析富集过程中微生物群落结构,探究寺河矿煤层中可被富集培育的产乙酸菌类型;最后得出的研究结果表明,寺河矿煤层中可富集培育的产乙酸菌主要包括Clostridium SP.、Lachnoclostridiu SP.和Terrisporobacter SP.。最终的研究结论说明,寺河矿煤层中的产乙酸菌群由多种具备产乙酸特征但又各自具有独特代谢方式的菌属构成,并从乙酸生成途径进一步揭示出寺河矿煤层地质产甲烷菌群群落结构的多样性特征。

    关键词 煤炭生物气化 产乙酸菌 产甲烷微生物群 菌种富集 生物多样性