潞安集团发展循环经济和煤化工产业的探索与实践

《潞安集团发展循环经济和煤化工产业的探索与实践》由会员分享，可在线阅读，更多相关《潞安集团发展循环经济和煤化工产业的探索与实践（12页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、潞安集团发展循环经济和煤化工产业的探索与实践潞安集团发展循环经济和煤化工产业的探索与实践近年来，潞安集团贯彻落实科学发展观，确定了走新型工业化道路，发展煤化工和循环经济的发展战略，坚持立足煤、延伸煤、超越煤，积极推进煤炭绿色开采、绿色加工和废弃物资源化综合治理，不断拉长加粗煤炭产业链，构建生态工业园区，创立了新型的煤炭循环经济发展模式。通过延伸煤炭产业链，发展煤化工及循环经济，潞安在“十一五”期间要建成可持续发展能力不断增强的、竞争力强大的能化大集团。“十一五”潞安集团战略发展的总体目标概括为“7654321”。“7”，即煤炭产量达到7000万t左右；“6”，即员工人数控制在6万人以下，员工年

2、均工资收入达到6万元以上；“5”，即总销售收入达到500亿元左右；“4”，即以发展循环经济为主线，建设屯留“煤油”、高河“煤电”、潞城“焦化”和东古“电化”四大生态工业园区；“3”，即不断拉长加粗“煤电化”、“煤焦化”、“煤油化”三条主产业链；“2”，即建设两个层面建设国家级基地。在集团层面第一个国家高纯度多晶硅生产基地和煤基合成油示范基地；上市公司层面建设中国喷吹煤生产基地和优质动力煤基地；“1”是走出一条煤炭企业安全发展、集约高效发展、绿色和谐发展、可持续发展的新路子，把潞安建成一个以煤为基础，煤代油、煤变油为主的新型能源和煤化工企业集团，成为中国煤炭工业战线上发展新型煤炭循环经济的一面旗

3、帜。1推进煤炭绿色开采和绿色加工1.1坚持绿色开采，提高资源利用率潞安集团积极与中国矿业大学合作进行“潞安矿区绿色开采技术”课题研究，包括“矿区水资源保护与利用”、“矿区煤矸石处理与利用”和“矿区塌陷治理模式与技术”等子课题，形成了一套具有潞安特色的资源与环境协调开采模式，为潞安循环经济的发展奠定了坚实的基础。（1）煤炭开采设计贯彻绿色理念，推行绿色开采新矿井开拓设计时，根据开采地质条件，选用先进的支护技术和回采工艺。水平大巷尽可能沿煤层布置，从源头上减少矸石排放；加大采区尺寸，减少储量损失；采区设计前进行采区范围内的三维地震勘探，摸清地质情况，杜绝因产生废巷而浪费资源；工作面设计时推广应用小

4、煤柱护巷技术或沿空留巷技术，以提高矿井资源回收率。（2）主导采煤方法采用绿色回采工艺上世纪九十年代初，集团公司成功开发了具有绿色内涵的综采放顶煤回采工艺技术，使采区回收率稳定在83%以上。（3）巷道支护采用绿色支护技术“十五”期间，集团公司进行支护技术革命，全部推广应用煤巷全锚支护技术，大大改善了巷道支护效果。目前正在研发沿空留巷等无煤柱开采支护技术，该技术研发成功可提高采区回收率3%以上。（4）老矿井残留煤柱开采老矿井资源逐渐枯竭，但仍有一部分小块段煤柱和不规则边角煤有开采价值，集团公司对不规则边角煤的高效回收进行研究和开发。石圪节煤矿利用轻型放顶煤技术回收矿井小块段煤柱和不规则边角煤，年产

5、量稳定在90万吨上下，延长矿井寿命10多年；五阳煤矿利用短壁机械化开采技术回收矿井小块段煤柱和不规则边角煤，作为矿井产量和煤质的补充，煤柱回收年产量在20万吨以上。（5）复杂地质条件下的综采放顶煤开采综采放顶煤技术的适用范围在潞安矿区被放大。在五阳矿五一采区成功地进行大坡度综采放顶煤开采技术攻关，形成了一套大坡度开采技术体系，工作面坡度最大可达32度，工作面推进方向最大可达28度。（6）薄煤层高效回收“十五”期间，集团公司一直致力于薄煤层高效回收技术的研发，目前已在石圪节煤矿进行15号煤层的开采，引进先进的刨煤机技术，可实现薄煤层的高效快速回采。（7）煤水共采潞安矿区的石碳-二叠煤系地层中的含

6、水介质为弱的裂隙含水系统，其中的地下水不具备地面成井供水的能力，在煤矿开采过程中，利用井下采掘系统，将分散的水集中起来，井上下结合净化复用技术，增加了矿区供水水源。（8）煤与瓦斯共采开发低透气、强吸附难抽采煤层瓦斯高效抽采技术，建立上下结合、动静配合的立体抽采体系，进行采前预抽、边采边抽、采空区抽采、裂隙带抽采等综合抽采技术。从瓦斯抽采保证安全生产，再把瓦斯作为一种资源进行综合利用。五阳煤矿成功地进行了低浓度瓦斯发电技术的开发与应用。（9）改造老矿井，建设高标准、自动化新矿井。潞安集团正在实施单元自动化集成、实现系统自动化，最后达到全矿自动化的目标。新矿井建设坚持高标准，用先进技术和工艺装备，

7、优化矿井开采设计，合理“三量”比例，合理厚薄煤层开采配比，合理低硫煤与中高硫煤层开采配比，保证矿井水平、采区、工作面正常接续，最大限度地减少煤炭开采过程中的资源损耗和浪费。1.2采用洁净煤技术，发展煤炭洗选加工长期以来，潞安集团十分注重技术进步和科技创新，并在煤炭的洗选加工、洁净煤技术发展上狠下功夫，取得了很大成效。原五对矿井都有配套选煤厂，新建矿井设计了先进、高效的重介模块式选煤厂。潞安首创开发了贫煤作高炉喷吹煤的新产品，还开发出优质洁净动力煤新产品，增加了煤炭洗选品种，实现了产品结构的优化和经济效益的大幅升级，并开创了潞安“中国喷吹煤”基地建设的新纪元。潞安喷吹煤的产品技术性能指标还被作为

8、订立国标的基准。2006年集团公司的喷吹煤年产量将达到700万吨，初步建成中国喷吹煤基地。2 废弃物资源化综合治理在资源节约，煤矸石、粉煤灰、瓦斯的综合利用及废渣、废水、废气及沉陷治理上，取得良好成效，实现污染物的去污化、去毒化、再利用，改善生态环境。（1）建设煤矸石电厂：利用煤矸石发电，已有两座煤矸石电厂，两座2135MW的电厂正在兴建，总装机容量620MW。（2）发展新型墙体材料：年产煤矸石砖1.3亿标块，每年消耗煤矸石约30万t，可减少煤矸石堆场占地37.5亩。（3）利用煤矸石修筑公路、充填塌陷地，实施矸石山造景工程：积极探索矸石山表面复土种植技术，矸石山复垦，引水上山，既解决了矸石自燃

9、问题，又避免了环境污染。（4）利用煤矸石生产生物菌肥：与北京林业大学合作研究利用煤矸石生产微生物菌剂和生物有机肥的项目已进入中试阶段。（5）利用煤矸石制取絮凝剂：与山西大学合作研究，现进行实验室试验研究，已取得阶段性成果。（6）利用粉煤灰生产烧结陶粒、水泥：正在与美国美泰科公司合作进行粉煤灰生产烧结陶粒项目研究。（7）瓦斯发电：与德国鲁尔集团签约，共同开发利用埋藏在潞安矿区300m以下的煤层气，用于发电和煤制油等。五阳矿将建成4500KW瓦斯发电站，高河、李村、古城矿建成装机容量为20MW的瓦斯发电站，常村、屯留矿建成40MW的瓦斯发电站。五阳矿2500KW低浓度瓦斯发电站已于2006年5月投

10、运；常村矿井下瓦斯抽采系统及地面永久泵站正在建设，年底投运；屯留矿地面永久泵站已经建成。（8）废水综合治理：实施了矿井水处理工程、中水复用工程、附属医院废水处理工程。2005年各矿矿井水涌出量880.87万吨，利用量达到811.11万吨/年，矿井水利用率达到92%以上；矿井水外排69.76万吨，矿井水外排达标率100%；选煤厂洗水实现一级闭路循环。（9）大气污染综合治理：对所有大气污染源采取了安装除尘器等治理措施，通过提高污染物的去除效率、推广集中供热和燃用清洁能源来减少大气污染物的排放。2005年，集团公司烟尘排放总量指标是2400吨，实排2478.3吨；SO2总量指标2200吨，实排201

11、9.2吨。（10）矿区生态环境治理：近年来，采取开展土地复垦、采空区充填等措施，加大矿山生态环境的整治力度，矿山生态环境得到了初步改观。2005年矿区土地复垦率达到60%，矿区绿化率达到28.2%。3构建循环经济产业链在不断加大煤炭清洁生产的基础上，开展资源综合利用，延伸煤炭产业链，构建了“煤电化”、“煤焦化”、“煤油化”三条主产业链，初步形成循环经济的产业格局。3.1煤电化利用煤炭生产过程中产生的中煤、煤泥、矸石和瓦斯进行发电，富余电量用于发展电石乙炔化工及多晶硅产业，电厂产生的粉煤灰和乙炔化工产生的电石渣用于生产烧结陶粒、水泥及砌块等新型环保建筑材料，“煤电化”产业链产品结构如图1所示。现

12、已形成年产33万t电石、5000t炭黑、1万t PVC塑钢型材的生产能力，并将继续扩大规模；年产40万t聚氯乙烯（配套40万t离子膜烧碱）一期工程20万t已奠基开工，同时积极开发纳米碳管和氯丁橡胶项目等。多晶硅项目规划为3000t/a，一期工程1250t/a，现正在加紧进行可行性研究。图1 煤电化产业链产品结构图3.2煤焦化利用集团的贫瘦煤、瘦煤、气煤和焦煤进行炼焦，对焦化厂的副产品焦油和粗苯进行精深加工，生产市场需要的各种高附加值化工产品。焦炉煤气则用于合成甲醇或二甲醚等。甲醇可进一步衍生到MTO（甲醇制低碳烯烃）、MTP（甲醇制聚丙烯）等，“煤焦化”产业链产品结构如图2所示。现已形成年产3

13、00万t捣固焦规模，正在开发焦炉煤气制甲醇、焦油深加工和粗苯精制等项目。图2 煤焦化产业链产品结构图3.3煤油化通过煤炭气化多联产发展煤基合成油、IGCC等。煤基合成油厂的主要产品有柴油、石脑油、LPG等。矿井瓦斯经抽取处理后用于煤基合成油及地方民用。另将煤基合成油厂的驰放气及矿井瓦斯用于IGCC发电，实现煤的洁净、高效利用，“煤油化”产业链产品结构如图3所示。采用中科院山西煤化所具有自主知识产权的浆态床合成液体燃料技术的16万t/a煤基合成油示范厂已经开工奠基，现正在积极的筹建之中；产业化规模最终达到年产520万t油当量，使“煤油化”成为潞安能化大集团的一个主导产业。图3 煤油化产业链产品结

14、构图4创建四大生态工业园区围绕“煤电化”、“煤焦化”、“煤油化”三大产业链，潞安集团构建了四大新型工业园区。分别是：屯留“煤油”园区、高河“煤电”园区、潞城“焦化”园区和东古“电化”园区，“十一五”期间将分别建成达产。4.1屯留“煤油”园区屯留“煤油”园区，由年产量为800万t的屯留煤矿及配套选煤厂、规模为270MW的潞安余吾电厂、煤基合成油厂（示范厂为16万t/a，产业化规模为520万t/a）及IGCC系统等组成。屯留矿生产实现煤不见太阳，就地转化利用。矿井生产的原煤一部分用于煤制油，一部分进入选煤厂洗选。洗选后的精煤产品作为喷吹煤外销，矿井生产及洗选产生的煤矸石、煤泥用于发电，煤矸石还用于

15、生产生物菌肥和制取絮凝剂等。电厂生产的电能除了供应屯留矿、煤基合成油厂外，还可上网或供给公司“电化”工业园区。电厂热能用于本矿或供应煤基合成油厂蒸气，还可向地方城镇居民供热。矿井瓦斯经处理后用于煤基合成油及地方民用，部分连同合成油厂的驰放气用于整体煤气化联合循环发电（IGCC）。矿井水经过处理后供给矿井、选煤厂及电厂。电厂产生的粉煤灰连同煤基合成油厂的灰渣用于生产烧结陶粒、砌块等建材。4.2高河“煤电”园区高河“煤电”园区，主要由年产量为800万t的高河煤矿及配套选煤厂、规模为4600MW的高河电厂及瓦斯发电厂等组成。高河矿实行上组煤、下组煤的复合层联合布置、统一开采，配煤发电。矿井原煤全部入

16、选，洗选后的精煤产品作为喷吹煤外销，筛选原煤及中煤、煤泥等供给电厂。电厂生产的电能除部分供给矿井外，先期上华北网，远期上百万伏级超高压网。矿井瓦斯经抽取处理后进入瓦斯发电厂进行发电，部分电量用于本矿，剩余部分上电网销售。电厂热能则用于本矿及向长治市区供热，市区原有的30多个供热锅炉将全部拆除，大大改善居民的生活质量。矿井产生的废水经处理后，用于本矿、选煤厂及电厂。另外，电厂还能消耗部分长治生活中水。电厂排出的粉煤灰及矿井洗选矸石用于生产水泥、烧结陶粒和墙体材料等。4.3潞城“焦化”园区潞城“焦化”园区，由潞安环能焦化公司、王庄世纪焦化公司、五阳弘峰焦化厂、漳村焦化厂及其下游苯加工厂、焦油加工厂

17、、甲醇合成厂等组成。由矿井生产的贫瘦煤、瘦煤、气煤和焦煤供给各焦化厂炼焦。焦化厂的副产品焦油和粗苯分别供给焦油和苯加工厂进行精深加工，生产市场需要的各种高附加值化工产品。焦炉煤气则用于合成甲醇或二甲醚等。由甲醇再进一步发展MTO（甲醇制低碳烯烃）、MTP（甲醇制聚丙烯）等。4.4东古“电化”园区东古“电化”园区，主要由西白兔电厂、五阳热电厂、潞安余吾电厂、潞安容海电厂等煤矸石发电厂、220KV变电站、电石厂、聚氯乙烯厂及配套的烧碱厂、乙炔炭黑厂、纳米碳管厂、氯丁橡胶厂、PVC型材厂、粉煤灰烧结陶粒厂、水泥厂等组成。四个综合利用电厂装机容量620MW，大量利用煤矸石、中煤等劣质燃料及矿井废水发电

18、。发出的电主要供给电化园区的源头电石厂、烧碱厂及多晶硅厂。电石厂生产的电石分别供给聚氯乙烯厂、乙炔炭黑厂、焦油炭黑厂、纳米碳管厂、氯丁橡胶厂。聚氯乙烯厂生产的PVC树脂供给PVC型材厂。乙炔化工产生的电石渣和烧碱厂的盐泥及电厂排出的粉煤灰用于生产水泥、陶粒及保温砌块等新型环保建筑材料。园区内工厂产生的废水经过处理后循环回用，废气也经过回收利用，变废为宝。5重点项目5.1潞安余吾电厂潞安余吾电厂设计为装机2135MW的煤矸石发电机组，配2480t/h超高压、一次中间再热、循环流化床锅炉。2005年3月20日开工建设，预计2006年10月投产第一台机组，12月投产第二台机组。电厂建成后将向地方22

19、0kV电力系统提供电力，同时通过110kV电力系统向公司电力系统供电。电厂采用循环流化床锅炉，充分利用煤矸石和劣质煤发电，加入石灰石脱硫，使烟气达标排放。设置全厂废水处理站，废水处理后回用，正常运行无废水排放。5.2潞安容海电厂潞安容海电厂是燃烧中煤和煤矸石的空冷发电厂，装机容量2135MW，锅炉采用循环流化床锅炉。为了充分发挥本工程的综合效能，采用汽轮机抽汽方式对后堡地区进行集中供暖，供暖可达100多万平方米。电厂所用补充水全部来自后湾水库。2005年底已完成主机设备签定合同，完成了桩基试验，目前已全面开工，预计2007年12月完工。本工程建成后，可以综合利用煤矸石、中煤及劣质煤约120万t

20、/a，节约煤炭资源，使周边地区生产的大量煤矸石得到利用，防止煤矸石自燃和占用土地。5.3 高河电厂高河（坑口）电厂设计总装机容量2400MW，4600MW机组，预计2006年开工建设，一期工程为2台600MW机组。接入系统拟通过长治500KV开闭站接入山西电网，所发电力全部用于省电力用户。全部工程4600MW机组接入系统，通过国家在“十一五”期间建设的陕西、山西、湖北联网的特高压骨干网络，用双回500KV线路接入特高压变电站的500KV侧，向华北、华中或华东地区负荷中心供电。电厂全部燃用矿区中煤、煤泥和煤矸石发电，一期工程年消耗燃煤1454万t/a，年发电181.2亿度以上，可实现资源综合利用

21、，提高公司经济效益。5.4 瓦斯发电瓦斯发电技术已经成熟，投资小、建设周期短，充分利用生产排空的富裕气量进行发电，变废为宝，节约能源，可以创造很高的经济效益。煤矿瓦斯经过燃烧发电以后，不但降低了直接排放给环境带来的污染，而且也消除了直接排放带来的安全隐患。规划为：五阳矿将建成4500KW瓦斯发电站，高河、李村、古城矿建成装机容量为20MW的瓦斯发电站，常村、屯留矿建成40MW的瓦斯发电站。5.5 煤基合成油发展煤基替代能源是解决我国能源战略安全的需要，是减缓国内石油供需矛盾的需要。煤基合成油项目，有利于国内自主知识产权技术的产业化发展，有利于增加液体燃料的供应能力。先期建成16万t/a煤基合成

22、油示范厂，主要产品为柴油、石脑油和LPG等。然后建设260万t/a产业化工厂，最终达到520万t/a生产规模。5.6 IGCC联合循环发电IGCC是国内外公认的先进煤炭发电和综合利用应用技术，以煤气化为基础的IGCC发电和多联产，可以实现化学能和物理能的综合梯级利用和资源的优化生产，并可减少大气污染和温室气体排放。根据煤油化产业链的发展战略，煤基合成油项目总体规模将达到520万t/a当量油，前期建设16万/a示范厂，采用鲁奇气化技术，气体组分中甲烷值较高，有利于发展油电多联产。即利用煤基合成油驰放气和纯度达到95%以上的煤层气进行IGCC发电，前期发电装机容量为60MW。5.7 煤焦化利用集团

23、的贫瘦煤、瘦煤、气煤和焦煤进行炼焦，对焦化厂的副产品焦油和粗苯进行精深加工，生产市场需要的各种高附加值化工产品。焦炉煤气则用于合成甲醇或二甲醚等。形成年产焦炭300万t、甲醇60万t、二甲醚30万t、30万t焦油加工、10万t粗苯精制以及数十种其它相关化学产品的生产能力，建成较为完整的煤焦化工产业链。5.8 电石电石作为乙炔化工的“母体” 和基础，存在大发展的机遇和条件。集团公司电石产业充分利用自身焦炭产业和周边地区丰富的石灰石资源，目前，已形成了年产33万t电石生产能力。东古工业园区的电石规模规划为45万t，加上五阳新源煤化公司和西白兔电石厂，将来发展到100万t电石规模，做成全国最大的电石

24、基地，并继续延伸电石产业链，发展聚氯乙烯、炭黑、纳米碳管、氯丁橡胶等产品。5.9聚氯乙烯东古生态工业园区，已具备电力优势、焦炭优势、PVC加工优势以及周边丰富的石灰资源优势，建设电石法聚氯乙烯生产装置，使电力、焦炭与PVC加工联系起来，形成一个由能源到化工产品再到加工成品的完整工业链条。项目建设规模为40万t聚氯乙烯，配套40万t离子膜烧碱，一期工程为20万t，现已奠基开工。主要产品有PVC树脂、烧碱和液氯等。5.10 乙炔炭黑利用电石生产乙炔炭黑，是又一条电化产业链。现炭黑厂年产量为5000t，采用乙炔裂解工艺生产高档炭黑，优等品率占90%以上，超过国家标准，达到或接近日本JISK14961

25、984标准，主要供松下、南孚公司等制造电池。“十一五”要发展到3万t规模。5.11焦油炭黑炭黑是橡胶制品、油墨和塑料等的重要原料之一，主要用于轮胎及橡胶制品工业，市场前景广阔。焦油是生产炭黑的主要原料，发展焦油炭黑产业，可实现煤焦产业向煤焦化工业的延伸。该项目主要采用新法炭黑生产工艺生产炭黑，近期规划为10万t，远期为30万t，主要用于橡胶工业制造轮胎。炭黑尾气则用于发电等。5.12纳米碳管潞安集团采用清华实验室技术开发了10t高科技纳米碳管，产品试验获得成功，“十一五”期间转上工业化生产。碳纳米管是一种新型的纳米材料，其强度比钢高出100倍，但重量只是钢的1/6。正是由于碳纳米管自身的独特性

26、能，决定了这种新型材料在高新技术诸多领域有着诱人的应用前景。项目规划为建设年产10t级的碳纳米管生产装置。5.13 PVC型材作为氯碱化工产业的延伸，本产业利用PVC树脂制造塑钢型材，实现就地转化，效益叠加，做大PVC化学建材产业。现有1万t生产规模，规划扩建为年产量15万t规模。产品方案为PVC塑钢型材系列产品。5.14 水泥利用乙炔化工产生的电石渣和电厂的粉煤灰生产水泥，采用新型干法水泥生产线，并考虑利用水泥生产过程的余热进行纯低温余热发电。设计规模为年产60万t高标号水泥、3万t Al(OH)3和40万t商品粉煤灰。不但生产高掺量粉煤灰水泥、高速公路路基填充材料、粉煤灰建筑用砖原材料，还利用粉煤灰提取Al(OH)3、同时利用残余的硅钙渣生产高标号硅酸盐水泥。5.15 粉煤灰烧结陶粒利用电厂排出的粉煤灰生产烧结陶粒，既充分利用大量工业废弃物，减少耕地良田的占用，又变废为宝。粉煤灰烧结陶粒具有容重轻、强度高、导热系数低、稳定性好等特点，比天然石料具有更为优良的力学性能，可用作陶粒混凝土、混凝土制品（砌块和墙板类），广泛用于市政、道路工程，吸声、园艺，水处理，屋顶绿化等。本项目规划为年产50万m3粉煤灰烧结陶粒，年消耗粉煤灰40多万t。