中國煤炭地質總局主管   中煤地質報社主辦

    中煤地質報

    首頁 > 經濟科技

    馳騁神州謀“蝶變” ——全國煤制油氣用煤資源潛力調查評價項目紀實

    2020-06-06 14:47:04 中煤地質報 閱讀

    □  本報記者  謝玉嬌

          通過煤化工技術,黑色的煤炭會發生神奇的“蝶變”——成為人造油氣資源、優質的環保型燃料,這就是煤制油氣,對降低我國油氣資源對外依存度具有重要的戰略意義。

    煤制油氣項目在我國已開展多年,然而,在神州大地上,我們究竟有多少煤炭適合進行這種轉化?這些資源分布在哪里,有什么樣的特征?“全國煤制油氣用煤資源潛力調查評價”項目的實施,就這些問題給出了答案。

    該項目歷時4年(2016—2019年),由中國煤炭地質總局聯合中國礦業大學(北京),以及總局下屬的勘查研究總院、第一勘探局、航測遙感局、青海煤炭地質局、江蘇地質礦產設計研究院等7家單位共同完成。項目以煤炭焦化、液化、氣化等清潔高效利用的要求為出發點,建立了煤制油氣用煤的評價指標、評價方法,查明了煤制油氣用煤的分布特征、控制因素和賦存規律。今年3月,該項目榮膺中國地質學會2019年度“十大地質科技進展”。

    打造“標尺”——建立煤質評價體系

    工欲善其事,必先利其器。

    什么樣的煤炭適合進行液化、氣化、焦化?需要有一把“標尺”來衡量。建立液化、氣化、焦化用煤煤質評價體系,如同打造一把“標尺”,也是項目開展不可缺少的利器。

    “在我們的項目團隊里,江蘇研究院的秦云虎、朱士飛對煤質研究較多,熟悉這一領域,因此由他們負責評價體系的建立工作?!表椖控撠熑藢帢湔榻B。

    從理論上來說,所有的煤炭資源都可以進行直接或者間接液化,但受工藝流程、成本、環境等因素的影響,現代煤化工技術對煤炭資源有一定的技術要求?!盀榱双@得最佳的氣化、液化和焦化效果,需要掌握不同煤質指標對這些轉化的影響。指標很多,包括硫分、灰分、揮發分、顯微煤巖組分、成漿濃度、煤灰熔融性等?!敝焓匡w說,“在查閱資料的基礎上,為了讓評價體系更完善、實用,我們決定去煤制油氣企業了解他們對不同煤類的特性要求?!?/span>

    2016年,秦云虎、朱士飛等人奔波于山東、山西、河南、內蒙古等省區,對神華集團、中煤能源、兗礦集團、義馬煤業等煤炭氣化企業,以及神華集團鄂爾多斯煤制油公司和偉天化工煤焦化企業進行了調研。在這些企業,他們與技術人員交流、探討生產工藝、原料用煤煤質指標和煤質對煤炭焦化、液化、氣化的影響,以及煤質指標對產氣率、收油率的影響,了解了實際生產過程中特殊用煤企業對煤質指標的要求。

    通過查閱資料、調研、對比分析等一系列辛勤工作,2017年,一套適合我國的煤炭液化、氣化、焦化用煤煤質評價體系逐漸建立起來,相關報告順利通過了由彭蘇萍、秦勇等組成的專家組評審。

    該評價體系包括煉焦用煤評價指標、直接液化用煤評價指標,以及流化床、固定床、水煤漿、干粉氣流床氣化用煤評價指標。根據煤質指標,煤制油氣用煤分為兩級:第一級是指處于地下原位、在不經任何處理的情況下可以滿足煤炭液化、氣化和焦化需求的煤炭資源;第二級是在煤炭焦化、液化、氣化過程中經濟效益略差,或者經過洗選加工后能夠滿足于煤炭清潔利用要求的煤炭資源。

    馳騁神州——16省區數據分析與采樣

    有了“標尺”,工作便如火如荼地開展起來。

    項目針對162個國家煤炭規劃礦區開展工作,涉及16個省區。項目人員從全國地質資料館、各省地質資料館收集到相關調查報告(普查、詳查、勘探、儲量核實等)1958份??毖锌傇簭埥◤娬f:“這些資料是煤炭地質勘查幾十年來積累下來的原始數據,非常寶貴。我們就是從這些資料數據入手,結合評價體系,對各個礦區進行評價?!?/span>

    找到數據不難,分析研究數據卻要費一番工夫,畢竟資料繁多,不可一蹴而就。為方便工作,項目部按照參與單位所處的地域,設立了幾個子課題組??毖锌傇贺撠焹让晒?、黑龍江、吉林、遼寧、山東、河南、安徽,一勘局負責山西、河北、新疆,航測局負責陜西、寧夏、云南、貴州、四川、新疆,青海局負責青海、甘肅及新疆的部分工作。項目部合理制定工作計劃,各子項目組有序推進。為保證質量,寧樹正定期對各子項目的完成情況進行檢查驗收,提出問題,督促整改,并做好下一階段工作計劃。

    在研究數據的同時,采樣工作不可或缺?!安蓸拥哪康?,一是對我們的研究進行驗證;二是有些礦區要反饋成煤環境,需要補充一些煤質化驗數據;三是有些礦區的數據不全,需要進行補充和完善?!睂帢湔榻B說,“各子項目自行安排采樣工作,一般大家都把這項工作放在5月到9月份?!?/span>

    為研究成煤機理,該項目需要在部分礦區采井下“全層樣”。項目成員雖與煤礦打交道多年,但大部分都沒下過井。在山東東灘煤礦,勘研總院黃少青第一次下井,他說:“當時感到很害怕?!睆年柟饷髅牡牡孛娴竭_潮濕陰暗的井下,世界完全變了樣。在煤礦工作人員的陪同下,他在工作面采到了第一組全層樣。背著煤樣到達“猴車”,他試了幾次都沒成功上車,好不容易上車卻發現煤樣落下了。幸虧有煤礦工作人員“墊后”,煤樣才失而復得?!昂髞硐戮嗔?,這種事情就再沒有發生過。我和同事們下過各種各樣的礦井?!秉S少青說,“有的煤礦地溫高,采樣時出汗會把衣服全濕透,有的煤礦需要在巷道里走很遠才能到達工作面,有的煤礦需要坐‘猴車’,有的煤礦需要坐‘罐籠’……通過做這個項目,我對煤礦內部有了更深入的了解?!?/span>

          “采樣工作是艱苦的,在新疆,我們每天頂著烈日在野外調查,徒步到生產礦井下采集樣品。在哈密三道嶺煤礦,我們還遇到過沙塵暴?!币豢本謴垖幓貞浀?,“大風卷著煤粉塵遮天蔽日,狂風中幾乎寸步難行,一時間,我們的眼睛、鼻子、耳朵里都是煤粉和塵土。那次采樣用了10個小時才完成?!?/span>

          “采樣過程中,我們經歷過狂風,也經歷過高溫炙烤,但我們完成了任務,還領略了沿途的美麗風景,很開心!”航測局李聰聰一句話道出了大家的心聲。

          馳騁神州,遍采煤樣,只為夯實項目的每一個數據。59個煤炭國家規劃礦區,266個井田,項目人員經歷了艱難險阻,克服了諸多困難,也收獲了豐富成果:累計采集煤層樣、夾矸樣、頂底板樣品390組,化驗樣品8991件。

    聞令而動——集中工作出成果

          在立項、續作、階段性成果匯總、年度驗收等關鍵節點,項目部要集中工作。4年里,項目部分別在徐州、涿州、西安、鎮江、杭州等地進行了十幾次集中工作,每次7~15天。

          每次接到集中工作通知,項目人員便很快“集結”到指定酒店,全身心投入到工作中。用他們的話來說,這種方式很“出活兒”。在酒店會議室里,每天8∶30,一天的工作開始了;21∶00,工作氛圍依然濃厚;22∶00,還有人在工作;直到23∶00,會議室才變得“空曠”起來。

          “集中工作,有一種比著干的氣氛,工作效率比平時要高得多?!笨毖锌傇簭埥◤娬f,“但是我們最怕接到寧總的電話,一有電話就肯定是報告哪里有問題,要進行修改了。他對項目要求非常嚴格,每份報告都認真看,然后提出修改意見?!?/span>

          集中工作雖然辛苦,但看到成果時心里便無限喜悅。2019年,僅項目成果報告編制,項目組就進行了3次集中,每次僅報告和圖紙打印費就達2.6萬元?!俺晒炇諈R報時,其他的項目成果報告大多是一個人抱著一個小紙箱去的,而我們的成果報告是兩個人用拉桿行李車運過去的?!睆埥◤姷恼Z氣里掩飾不住自豪。

          項目組以本項目成果為依托,發表科研論文63篇,其中SCI檢索8篇,EI檢索10篇,申請專利17項(其中發明專利5項,實用新型專利12項),出版專著11部,包括5本全國性專著和6本?。▍^)級專著。項目實施過程中,培養了一支年齡結構及專業配置合理、工作經驗豐富、理論扎實的煤制油氣用煤調查團隊。

          煤制油氣項目成果將為推動煤炭清潔高效利用發揮重要作用。如今,海量的煤炭資源仍靜靜埋藏于地下,但通過項目部的工作,各煤礦采區的數據早已被納入煤炭資源有效利用的科學平臺,煤炭“蝶變”指日可待!

    Powered?by?中煤地質報?5.3.19 ?2008-2020?www.893594.tw
    恒牛所