半岛彩票:煤炭行业必备知识:高阶煤和低阶煤有何不同?
煤是由远古时代的植物遗体在经过长时间的地质作用后形成的。这个过程可以分为两个阶段:泥炭化和煤化。
在泥炭化阶段,植物遗体在沼泽中堆积并被微生物分解,形成泥炭或腐泥。这个阶段主要是生物化学过程,其中包含复杂的生物化学反应,例如厌氧细菌的分解和甲烷的产生等。
在煤化阶段,泥炭或腐泥经过高温和高压的作用,逐渐转化成不同种类的煤,如褐煤、烟煤和无烟煤等。这个阶段主要是物理化学过程,包括煤的成焦和变质等过程。
因此,煤是由大量植物遗体经过数百万年的地质作用转变而来的,是一个复杂的有机-无机混合物。在形成过程中,煤的成分和性质会受到许多因素的影响,包括植物的类型、环境条件、时间和压力等。
根据煤化程度由低到高,可以依次分为泥炭、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、烟煤(生煤)、无烟煤。其中,无烟煤的碳化程度最高,泥炭的碳化程度最低。
根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤(无烟煤,含挥发分很低)、瘦煤(含挥发分比贫煤高点)、焦煤(含挥发分比瘦煤高)、肥煤(含挥发分比焦煤高)、气煤(含挥发分又比肥煤高)和长焰煤(含挥发分最高)。
煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别,煤阶的改变是由于深埋而增加的温度而改变的。煤阶是影响煤层饱和状态的参数。
当泥岩沉积被掩埋,并随着温度和压力的增加而转变成煤时,它的物理和化学性质发生了深刻的变化。“煤阶”这一概念用来将这一转变步骤细分成几个阶段,并且定义同各个阶段相关的属性。
随着煤埋藏深度的增加,煤阶从褐煤,亚烟煤,烟煤到无烟煤间不断变化,煤处于哪种煤阶是很重要的,因为无烟煤煤阶的煤层很可能是最好的煤层气储层。较不成熟的煤层将产生并保持较高少的煤层气,而较成熟的煤层的渗透率较低。
低阶煤的外观呈灰黑色至黑色,粉末从棕色到黑色。其结构中,有光泽的部分和无光泽的部分互相集合,形成层状构造,具有明显的条带状、凸镜状构造。低阶煤的含碳量较高,通常在75%~90%之间,但其挥发分含量也相对较高,约在10%~40%之间。由于其煤化程度较低,低阶煤的发热量较高,且多数具有粘结性,能结焦。
低阶煤主要用于炼焦、炼油、气化、低温干馏及化学工业等的原料,也可直接用作燃料。此外,低阶煤在全球已探明的煤炭资源中占有较例,其中我国的低阶煤资源主要分布在西北地区的新疆、内蒙古等地。
直接燃烧发电:低阶煤含水量较高、活性较强,不适合长距离运输,通常在坑口建电厂燃烧发电。然而,低阶煤直接燃烧发电不仅浪费了其富含的高附加值组分,而且会造成严重的环境污染问题。
气化:将低阶煤进行气化处理,得到合成气或合成液体燃料,用于燃气发电、城市燃气供应或化工原料等用途。
煤热解:将低阶煤通过热解技术转化为焦炭、煤气和煤焦油等产品。其中,焦炭可以用于高炉炼铁、铸造等工业领域;煤气可作为燃料;煤焦油则可以进一步加工成化学品。
高阶煤的煤化程度较高,通常在0.8以上,其外观呈灰黑色至黑色,粉末从深灰色到黑色。高阶煤的含碳量较高,通常在70%以上,同时含有较低的水分和灰分。由于其煤化程度较高,高阶煤的热值相对较高,燃烧时产生的热量也较多。
高阶煤的典型代表包括烟煤和肥煤等。烟煤是高阶煤的一种,其特点是挥发分含量较低,燃烧时烟色较淡,因此得名。肥煤也是高阶煤的一种,其特点是含碳量较高,同时具有粘结性和结焦性,是炼焦工业的重要原料之一。
高阶煤主要用于炼焦、气化、燃烧等工业领域,也可直接用作燃料。在我国,高阶煤主要分布在华北、东北和华东地区。
燃烧发电:高阶煤具有较高的热值,可以用于燃烧发电,产生电能和热能。这是目前高阶煤最主要的利用方式之一。
化工原料:高阶煤可以作为化工原料,用于生产各种化学品,如化肥、塑料、合成橡胶等。高阶煤中的碳含量较高,适合用于生产这些高分子化合物。
燃料油:高阶煤可以通过加工转化为燃料油,如柴油、汽油等。这种燃料油可用于交通运输、工业生产和家庭取暖等领域。