“國家下放能源項目，重視資源清潔利用和環境保護，這為合理利用低熱值煤創造了一個好的環境。除了低熱值煤，已單列出去、儲量豐富的褐煤，同樣面臨找出路的問題。”近日，中國煤炭工業協會潔凈煤與綜合利用部主任、中國煤炭加工利用協會副會長、低熱值燃料發電分會會長張紹強在接受記者采訪時說。

據了解，褐煤是第三紀成煤期形成的低階煤，主要分布在我國的內蒙古東部和云南，預測總資源量為3194億噸，其中內蒙古東部地區的褐煤占全國的77.55%，云南的褐煤占全國的11.88%。在黑龍江、吉林、遼寧、廣西、河北、山東、廣東、海南和四川等省區的局部地區也有少量分布。

作為我國褐煤的主要產地，前些年就有不少投資者進入內蒙古錫林郭勒盟和呼倫貝爾市圈占煤炭資源，目前兩地區總產能已經超過每年3億噸。但由于當地的褐煤產量大，就地發電利用消納不了，電網外送通道不暢，以及褐煤具有熱值低、水分大、易燃等特性，使圈煤企業面臨著進退兩難的局面。

目前，內蒙古不少煤礦都在招拍掛，這些煤礦中大多是生產褐煤的企業。

“當初大家搶著去圈煤，對褐煤的特點沒有深入了解，只想著先搶占資源。”張紹強介紹說，“實際上，褐煤的全水分高、發熱量低，制約了其工業利用價值，是各煤種中變質程度最低、品質最差的煤。褐煤就地發電是最佳的利用途徑。”

根據全國70個主要褐煤產地（包括176個井田或勘探區）的資料統計，褐煤的全水分一般在30%至50%，空氣干燥基水分在10%至20%，個別可達30%以上，這些也成為阻礙褐煤脫水提質加工的最主要障礙之一。

三條技術路線

“褐煤提質的技術基本是以脫水和熱解兩種方式組成。”煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院煤質與環保研究所副所長白向飛介紹。

由于褐煤原煤熱值過低、含水分比較高的特性，提質升級的核心就是把褐煤的水分脫掉，提高相應的熱值。一般來講，每降低一個百分點的水分，褐煤的熱值能增加每千克50千卡至70千卡，理論上如果褐煤的內外水分100%脫除的話，褐煤熱值能增加每千克2000千卡至2800千卡。

“雖然脫水能夠增加熱值，但是簡單的脫水還會帶來其他的問題。因為褐煤內水分高，除了脫水本身困難之外，脫水后褐煤暴露在空氣中還會繼續復吸空氣中的水分，造成無用功。另外，褐煤在空氣中會自燃，在干燥提質后，自燃情況會更嚴重。”白向飛說。

“褐煤提質的技術路線基本上分三個層面，即淺度提質、深度提質和褐煤化工，目前各種方式都有研究、都有發展，大約有20多種。”張紹強說。

淺度脫水技術路線主要分為兩類，一類是流化干燥脫水技術，這類技術包括混流干燥和管式干燥；另一類是滾筒干燥脫水技術，這類技術采用低溫熱煙氣干燥，煙氣溫度大多在350攝氏度以下。目前，滾筒干燥技術相對來講比較簡單，但單線處理能力較差，而且污染控制比較困難。

深度脫水技術也分為兩大類，分別是干燥加成型技術和高溫飽和蒸汽縮合改質技術。

“神華寶日希勒規劃的兩條年轉化50萬噸的褐煤提質生產線使用的就是干燥加成型技術，但現在也存在一些技術缺陷。”張紹強說。

淺度脫水與深度脫水的區別在于，淺度脫水一般脫水15%至20%，不破壞煤炭孔隙結構，而深度脫水則脫掉絕大多數水分，并破壞煤炭孔隙結構。關于深度干燥提質問題，張紹強認為采用高溫飽和蒸汽脫水改質技術有較大的優勢，如果粉碎干燥后再加工成型煤，能耗較大，成本比較高，效益前景依舊堪憂。

褐煤化工領域也分為兩大類，一類是褐煤完全氣化，類似于現代煤化工的技術。另外一類就是褐煤中低溫干餾，即對褐煤進行中低溫隔氧加熱，這個過程類似煉焦，在把水分脫掉的同時，拿出褐煤的揮發分和煤焦油，形成半焦化煤炭產品，實現褐煤提質。

干餾需提高單系統能力

作為褐煤提質最有前景的一種方式，褐煤干餾技術成為業內備受矚目的熱點研究對象。

褐煤干餾的技術路線也有多種，但最終的產品基本是類似的。如轉底爐、立式爐、LCC、粉煤流化固體熱載體、滾筒氣載體干餾技術等，工藝路線很多，也是褐煤提質的重點研究開發領域。

“轉底爐干餾技術就是轉底爐上的物料不移動，只有轉底爐盤旋轉移動，嚴格來講屬于固定床，非常有利于煤焦油回收和煤氣熱值的提高，像烤面包一樣，煤塊鋪在托盤上通過輻射加熱，但由于煤塊傳熱效果較差，上面烤熟了，下面卻沒熟透。目前要解決的就是煤塊上下層都被均衡熱解的問題，改進方案還需進一步驗證。其他的各種褐煤干餾技術也在不斷完善。”張紹強說。

褐煤干餾能夠溫和地獲得大量中低溫焦油和干餾煤氣，煤氣中含有大量的甲烷和氫氣，通過分離可以獲得大量的天然氣，氫氣可以直接用作焦油深加工的廉價氫源，與煤制油、煤制天然氣等方式相比，其最大的好處就是不但不耗水，還可回收大量的水資源。干餾系統簡單、熱效率比較高、污染小，是褐煤等低階煤提質加工、實現分級提質高效利用的最佳途徑。

據了解，1噸褐煤經過干餾之后，會分離出約200立方米煤氣，50公斤煤焦油（按煤焦油占褐煤5%比率計算，具體情況有差異），以及400公斤水和半焦煤炭產品。

談到褐煤干餾技術，張紹強告訴記者，由于褐煤干餾后會產生大量半焦，如果采用流化床技術，半焦顆粒可能會過小，為運輸造成一定困難，他建議今后褐煤干餾技術的發展應當采用固定床或移動床干餾工藝，同時還要提高單系統能力。

“無論是脫水還是干餾，由于褐煤主要是露天開采，開采規模都比較大，基本都在1500萬噸～3000萬噸，所以褐煤提質的單套系統就必須在100萬噸左右，作為一個下限，否則實用性會比較差。”張紹強說。

“像蒙東那邊的露天礦，單個礦的產量動輒就是3000萬噸，但目前大規模褐煤干餾提質加工技術尚不成熟。”白向飛說。

技術仍是發展最大障礙

“目前阻礙褐煤提質大規模實踐最大的障礙依舊是技術問題，從政策的角度來講，雖然沒有什么扶持政策，但是也沒有什么很苛刻的要求，目前褐煤提質并未形成產業化，考慮褐煤資源充分利用和我國油氣消費增長的發展需要，將來需不需要政策扶持，現在還很難說。”張紹強介紹。

記者了解到，目前20多種褐煤提質技術都有相應的試驗和示范項目正在進行中，投煤試驗都大量出現技術問題，全部處于停滯狀態。截至目前，真正堅持長周期連續運行的只有建在錫林郭勒盟西烏旗的20萬噸褐煤低溫大風量混流干燥提質示范項目，其成本低、效益尚可。其他項目除了個別滾筒干燥外，都沒有長周期商業運行起來。

除去技術成熟度因素，配套設施是否到位也成為制約褐煤提質發展的主要因素之一，褐煤干餾提質之后，分離生產的天然氣如何運輸的問題已經日漸凸顯。

“錫林郭勒盟、呼倫貝爾市這兩個地區如果選定要走褐煤干餾的道路，那么他們就存在一個外輸天然氣管網的問題，因為將來干餾之后會產生天然氣，沒有管道，就只能生產液化天然氣用槽車外運，但是最好是有管道。”張紹強說。

另外，干餾后產生的中低溫焦油進行深加工的油品是否需要調制到現行汽柴油的組分標準，這樣的新產品，需要國家有關部門的認可。

前景樂與憂

褐煤提質目前還存在這樣那樣的問題，但不同的學者和專家也對其有不同的態度。

記者了解到，目前在搞褐煤提質的一多半都是民營企業。“我個人認為褐煤提質的前景是比較樂觀的，我國的褐煤低階煤干餾技術起點低、時間短，技術問題肯定是可以解決的，但是國家一直沒有統籌規劃、集中力量來搞這項技術，多是企業或個人自發性投資研發的技術，很害怕技術流失，所以這也導致企業之間互相封閉的情況比較嚴重。”張紹強說。

“褐煤單純干燥提質的盈利空間非常小，即使開采出來，加工之后，還是比較便宜的東西。所以我認為這種煤，不應該大規模開采，能用多少就開采多少。”白向飛說。

張紹強告訴記者，我國的褐煤提質技術起步比較晚，在煤炭部時期開發的僅有幾個露天褐煤礦，當時都配有電廠，而褐煤多以就地發電為主，到了煤炭黃金十年的中后期，內蒙古提出再配置煤炭資源必須就地轉化50%產量，褐煤提質才被提上日程，被迫開始搞。

另外，我國優質煤數量大、分布較廣，按道理講還輪不到大規模開發利用褐煤的程度，但是目前大量褐煤礦區已經開發建設甚至已經投產，所以被迫走上了褐煤提質的道路。

“在當前的煤炭市場環境下，褐煤提質問題成為制約褐煤開發的瓶頸，迫切需要當地政府有關部門介入，做好頂層設計，才能更快更好地引導其發展。”張紹強說。