煤的脱硫技术.ppt

煤的脱硫技术 中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 谢 华 概述 1.1我国及世界的煤炭资源和能源概况 全世界已探明的煤储量分布在40多个国家，全世界现在每年采煤40余亿吨。如果按1990年的开采水平，保守地估计煤也足够人类使用200多年，而已探明的石油和天然气储量最多只够人类使用50年。 我国的煤炭资源相对来说较为丰富，已探明的可采储量为7300多亿吨，名列世界第一，占世界总储量的45.7%。全世界已探明的煤储量分布在40多个国家。如果按1990年的开采水平，保守地估计煤也足够人类使用200多年，而已探明的石油和天然气储量最多只够人类使用50年。我国1990年的煤炭产量为10亿6千万吨，约占全世界煤炭总产量的30%，为世界上第一产煤和用煤大国。2010年我国原煤产量32.4亿吨，煤炭进口总量16478万吨，出口煤炭1903万吨。 据预测，2050年，我国的煤炭消费量将达到37.88亿吨，在一次能源的构成中将占67.65%。按目前我国的煤炭消费水平估计，我国的煤炭可供使用500年之久。由此可见，在相当长的时间内，我国的能源仍将以煤炭为主。 虽然我国煤炭资源较为丰富，但勘探程度很低，1985年，我国煤炭的精查储量还只占保有储量的30%多，人均拥有量远比世界上其它主要产煤国家低得多，仅为世界平均值的一半 。 我国煤炭分布虽然较广，但埋藏量的分布极为不均，总的情况是，北多南少，西多东少，与我国的人口的分布正好相反。我国的煤炭以华北地区最为丰富，山西和内蒙古的储量占我国煤炭总储量的一大半，这给煤炭运输带来了很大的困难，成为缺煤的东部和南部发达地区经济发展的一大限制。 我国不同地区的煤炭资源的质量差异很大，秦岭以南地区，多数煤田的煤质差、含硫高。我国高硫煤储量占总储量的27%以上，目前，我国含硫超过2%的高硫煤的年产量在1亿吨以上，高硫煤的利用是一个很大的难题。 1.2煤中硫在煤炭利用过程中的不良影响 当煤用作冶金焦的原料时，煤在炼焦过程中，其硫分的70~80%将进入焦炭中，对于生铁而言，硫是一种有害杂质，它会使生铁变脆。用含硫过高的生铁炼得的钢一方面可能会因质脆而轧不成钢材，另一方面，即使轧成了钢材，这样的钢材的质量也绝不会是好钢材。当钢锭中的硫分大于0.07%时即成为废品。因此，为了除去焦炭中的过多的硫，在炼铁过程中，需增加石灰石和焦炭，这样，不仅要无谓消耗石灰石和焦炭，而且还因占据了高炉的原可利用空间而使生铁产量相应下降。 经验证明，焦炭中的硫分每增加0.1%，炼铁时焦比和石灰石就将分别增加1.5%和2%，而高炉的生产能力将下降2~2.5%。此外，炼焦时产生的硫化物气体对设备有强烈的腐蚀性。因此，要求炼焦用配煤中的硫分不宜超过1.2%，单煤硫分除肥煤可以稍高(2~2.5%)外，气煤的硫分应低于1%，瘦煤的硫分应低于1.5%，但炼制化工用焦的精煤硫分也可放宽到2%左右，因为用焦炭造气时，煤气中的含硫化合物较易脱除。 当煤炭气化后作为合成氨的原料气时，由煤中的硫转变成的二氧化硫和硫化氢，不仅腐蚀金属设备，而且还会使催化剂中毒，从而影响操作和产品质量。 煤炭在燃烧过程中，煤中绝大部分硫都转变为SO2，排放到大气中会污染大气，脱除它又需增加成本。 1.3　SO2、酸雨的污染与防治 世界五大问题是人口、粮食、能源、环境及战争。环境本身就是资源，就是生产力。保护环境就是保护生产力。能源是影响环境的重要因素。在世界能源消费构成中，矿物燃料(煤、石油和天然气等)占3/4，生物质、水电及核能等占1/4。能源在消费过程中对环境产生了污染和破坏。在我国的整个能源消费构成中，煤炭占72%以上，因此，保护环境的关键在于减轻煤炭生产和利用过程中对环境的污染。 世界各国都正在为降低SO2排放量为努力。如：美国的燃煤电站在1990年的SO2的排放量约为1590万吨，到2000年，约降至810万吨；英国若以1980年的SO2排放量为准，到1993年以前，约减少20%，到1998年以前，约减少40%，在2003年以前，约减少60%。我国也正在为降低SO2排放量而进行着努力。 1.3.1 我国SO2的排放特点 （1）我国SO2的排放总量大； （2）我国SO2的排放源分布具有明显的地域性； （3）我国城市大气环境中的SO2浓度居高不下。 1.4.4 中国跨世纪绿色工程规划 1.4.5 不断完善和加大大气污染防治力度 （1）实施排污总量控制和许可证制度； （2）依法划定“禁煤区”，限期改用清洁能源； （3）限期关停小火电机组，提高经济及环境效益； （4）划定大气污染防治重点城市； （5）关闭非法和布局不合理的煤矿