¿Resumen y tendencias futuras de la tecnología de mejora del lignito?
Estado actual y tendencias de desarrollo de la tecnología de mejora del lignito
1 Recursos de lignito
1.1 Recursos de lignito en el mundo
Según estimaciones, Los recursos mundiales de lignito Las reservas geológicas de lignito del mundo son aproximadamente 4 billones de toneladas. Representa aproximadamente el 40% de las reservas mundiales de carbón. Los recursos de lignito se pueden dividir en dos categorías: lignito duro y lignito blando, distribuidos principalmente en Europa, seguida de Asia y América del Norte. Los países con mayores reservas de lignito duro son Estados Unidos, Rusia y China. El país con las mayores reservas de lignito blando es Rusia. Representa alrededor del 30% de las reservas totales de lignito blando del mundo. Las reservas combinadas de lignito blando de Alemania, Australia, Estados Unidos, la ex Yugoslavia y Polonia representan aproximadamente el 40% de las reservas totales de lignito blando del mundo.
1.2 Recursos de lignito de mi país
Según el tercer estudio nacional de recursos de carbón (Administración de Geología del Carbón de China, 1999), los recursos totales de carbón de mi país son 5,57 billones de toneladas, con reservas retenidas. de 1.003,26 millones de toneladas, y reservas probadas de lignito de 131.142 millones de toneladas. Representa aproximadamente el 13% de las reservas de carbón.
Los resultados de la exploración geológica de yacimientos de carbón lo demuestran. Los recursos de lignito de mi país se distribuyen principalmente en el norte de China y representan más de 3/4 de los recursos de lignito del país. Entre ellos, la parte oriental de Mongolia Interior tiene la mayor cantidad de carbón. El tipo de carbón es principalmente lignito duro del Jurásico mesozoico. El suroeste de China es la segunda base de lignito más grande de mi país después del norte de China. Sus reservas representan aproximadamente 1/8 de las reservas totales de lignito del país. La mayoría de ellos se distribuyen en la provincia de Yunnan, principalmente lignito blando del Terciario Cenozoico. Los recursos de lignito en el noreste, centro sur, noroeste y este de China son menos del 3% de los recursos totales de lignito del país.
2 La situación actual de utilización de los recursos de lignito en mi país y la necesidad de procesamiento y mejora de la calidad
2.1 El lignito es la principal energía disponible en el futuro en el noreste de mi país
La economía del noreste de China está dominada por la industria pesada. Altamente dependiente de la energía. Las reservas totales de recursos de carbón de las tres provincias del noreste son sólo 27.721 millones de toneladas, excepto la provincia de Heilongjiang, que tiene recursos de carbón relativamente ricos (las reservas totales de recursos de carbón son 21.192 millones de toneladas). Además de su capacidad de producción relativamente grande, Liaoning y Jilin son provincias de transferencia de carbón y, en general, áreas de transferencia de recursos de carbón. La brecha entre oferta y demanda es grande. La región adyacente del este de Mongolia es rica en recursos de carbón, con reservas totales de carbón que alcanzan los 85.787 millones de toneladas. Es más de tres veces las reservas totales del noreste de China. La mayoría de ellos son recursos de lignito, sólo el distrito de Wuchang y el distrito de Hedong del área minera del río Yimin en la ciudad de Hulunbuir. Y la mina Lingdong en el área minera de Zhalainuoer es carbón de Changyan.
Con la profundización de la estrategia nacional de revitalización de la antigua base industrial en el noreste de China, la demanda de energía (principalmente carbón) en el noreste de China continúa aumentando, haciendo que la contradicción entre la oferta y la demanda de carbón en la región más prominente. Esto proporciona un enorme mercado para el lignito en el este de Mongolia Interior, que está relativamente cerca de la región nororiental. Los recursos de lignito en el este de Mongolia Interior seguramente se convertirán en la principal fuente de energía disponible en la región nororiental de mi país en el futuro.
2.2 La necesidad de mejorar la calidad del lignito
El lignito es el tipo de carbón con menor grado de carbonificación. El grado de carbonificación se sitúa entre la turba y el carbón bituminoso. Tiene un alto contenido de agua. y es fácil de disolver en el aire. La meteorización contiene una cierta cantidad de ácido húmico nativo, bajo contenido de carbono, alto contenido de oxígeno y grandes cambios en el contenido de hidrógeno: la materia volátil es generalmente del 45% al 55%.
Debido a que el lignito tiene alta humedad y bajo poder calorífico, es fácil de erosionar y encender espontáneamente. El costo de transporte por unidad de energía es alto, lo que no favorece el transporte y almacenamiento a larga distancia. La eficiencia térmica de la combustión directa del lignito es baja y la emisión de gases de efecto invernadero también es grande. Es difícil de desarrollar y utilizar a gran escala. Además, también se restringe la conversión y utilización del lignito como materia prima. La licuefacción del lignito, la destilación seca y la gasificación requieren que la humedad del carbón se reduzca a menos del 10%. Si el lignito no se actualiza ni procesa. Será difícil cumplir con los requisitos de calidad de una variedad de usuarios. La mejora y el procesamiento del lignito se han convertido en la clave para el desarrollo y utilización eficientes del lignito. La mejora de la calidad del lignito mencionada aquí. Se refiere a los cambios en la composición y estructura del carbón durante los procesos de deshidratación, conformación y descomposición térmica del lignito. Convertido en carbón mejorado con propiedades similares al carbón bituminoso. Después de la deshidratación y mejoramiento del lignito. El contenido de humedad se reduce significativamente y el poder calorífico aumenta considerablemente. No sólo puede prevenir la combustión espontánea del carbón, facilitar el transporte y el almacenamiento, sino que también es beneficioso para la generación de energía, la producción de gas, la industria química y otros usos.
3 Descripción general de la tecnología de mejora del lignito en el país y en el extranjero
Alemania, como país con grandes recursos de lignito y potencia industrial, es la cuna de la tecnología moderna de procesamiento de lignito. Después de la década de 1970, la investigación y el desarrollo de tecnologías de mejoramiento del lignito en los principales países productores de lignito, como Australia y los Estados Unidos, también han sido muy activos. Como país con déficit energético, Japón también concede gran importancia al aprovechamiento de lignito barato. En los últimos años. A medida que los precios nacionales del carbón aumentan considerablemente, los recursos de lignito relativamente baratos han vuelto a atraer la atención de la industria energética y química. Varios proyectos químicos de carbón de nueva construcción han pasado a utilizar lignito como materia prima y se han desarrollado diversas tecnologías de mejora y procesamiento del lignito. Las tecnologías nacionales y extranjeras de mejora y procesamiento de lignito se pueden dividir aproximadamente en tres categorías: tecnología de mejora por deshidratación no evaporativa, tecnología de mejora por moldeo y tecnología de mejora por pirólisis.
3.1 Tecnología de mejoramiento y deshidratación no evaporativa
La tecnología de mejoramiento y deshidratación no evaporativa del lignito está representada por vapor de alta temperatura y alta presión (o aceite caliente a alta temperatura). ) tecnología de secado. Es un método para cambiar la estructura física y química del lignito a través de condiciones como alta temperatura y alta presión. Un método de mejora para transformarlo en combustible de carbón bituminoso limpio y eficiente. Esta nueva tecnología de mejora pone en contacto directamente el lignito con vapor de alta temperatura y alta presión (o aceite caliente a alta temperatura) para eliminar el agua. Como resultado, el lignito se encoge y se vuelve más denso y aumenta su hidrofobicidad. Este método tiene una eficiencia térmica y seguridad relativamente altas.
3.2 Tecnología de moldeo y mejora de la calidad
Desde hace mucho tiempo. Muchos países de Europa ricos en lignito lo utilizan para la generación de energía y grandes calderas. El resto se transforma en briquetas para uso industrial y civil, y Australia no es una excepción. Durante el proceso de moldeo del lignito, su estructura de gel y su sistema de poros se dañan irreversiblemente debido a efectos físicos como la alta presión o el cizallamiento. Por lo tanto, el rango del carbón de la muestra de carbón cambia esencialmente y también aumenta el grado de carbonificación.
4 Pirólisis y mejora de la tecnología
La pirólisis del lignito comenzó a principios del siglo XX. Su propósito era producir aceite de parafina y combustible sólido sin humo. Durante la Segunda Guerra Mundial, Alemania estableció una planta de destilación de lignito a baja temperatura a gran escala con fines bélicos. Se desarrolló un proceso para producir combustibles para motores como gasolina y diésel a partir de lignito. En la década de 1950, con el desarrollo y aplicación del petróleo y el gas natural. El desarrollo del procesamiento de pirólisis del carbón se ha ralentizado o incluso detenido. Sin embargo, en algunos países con abundantes recursos de lignito, la investigación y el desarrollo de la tecnología de pirólisis de lignito no se han detenido. Especialmente después de la crisis del petróleo de los años 1970. La gente ha vuelto a enfatizar el desarrollo y la utilización de recursos de lignito baratos, ha realizado investigaciones sobre los procesos de pirólisis del lignito y ha desarrollado algunos procesos nuevos. Los procesos típicos de pirólisis de lignito en el país y en el extranjero incluyen: el proceso L-R de Alemania, el proceso de pirólisis rápida en lecho fluidizado de Australia, el proceso de horno rotatorio de múltiples etapas de China, el nuevo proceso de carbonización de portadores de calor sólidos de China, etc.
5 Tendencias de desarrollo de la tecnología nacional de mejora y procesamiento de lignito
En la actualidad. En términos de deshidratación no evaporativa y mejora de la calidad del lignito, sólo unas pocas unidades de investigación científica en China, como el Instituto Shanxi de Química del Carbón, la Academia China de Ciencias y el Instituto Heilongjiang de Ciencia y Tecnología, han realizado investigaciones básicas. En términos de moldeo de lignito y mejora de la calidad, mi país se ha desarrollado lentamente en el pasado debido a varias razones. En los últimos años, se han logrado avances en tecnología y equipos, han comenzado las aplicaciones industriales y la tecnología ha madurado gradualmente.
Dado que la mejora, el procesamiento y la utilización del lignito nacional aún están en sus primeras etapas. En la actualidad, el desarrollo de la tecnología de mejora y procesamiento del lignito en mi país debería avanzar de manera constante. No es aconsejable actuar demasiado precipitadamente. La investigación y el desarrollo tecnológico requieren una combinación de desarrollo nacional independiente e introducción extranjera. En la etapa inicial, se pueden promover de forma activa y constante tecnologías de deshidratación y moldeado no evaporativos y de mejora de la calidad con procesos simples y bajos riesgos técnicos. Por ejemplo, el proceso K-fuel, el proceso BBC y la tecnología de moldeo por secado con vapor.
Sobre esta base, se promoverá gradualmente la pirólisis y la mejora de la tecnología de procesamiento, que requieren mucho capital y tecnología. Produce una amplia gama de productos como semicoque, alquitrán de hulla y gas de coque. Al mismo tiempo, promoveremos el desarrollo de tecnología química del carbón relacionada con las aplicaciones de sus productos para mejorar la eficiencia en la utilización de recursos.