2012年8月，神华呼伦贝尔洁净煤有限公司20万吨/年褐煤热压成型装置建成投运，这是我国首套褐煤提质工业化示范装置。图为运行中的褐煤提质示范装置。
近年来，石油价格居高不下，使得全球重新关注煤炭的加工利用。尤其在富煤少油缺气的中国，煤化工得到了前所未有的发展，并引发了对煤炭的大量需求。2002～2012年上半年，中国煤炭产销量增长了1.63倍。然而随着优质煤供应日趋紧张，此前不被国人关注的褐煤的开采量和进口量开始迅速增加，还掀起了褐煤提质利用的热潮。但是，作为劣质煤种的褐煤，其开采使用一直饱受争议，我们该如何开发利用？对此，记者进行了深入采访。
成本优势明显用量攀升
据了解，褐煤是煤化程度最低的煤种，其碳含量低，氧含量、灰分、水分、挥发分含量则分别高达30%～52%、19%～21%，30%～50%和45%～55%；且结构疏松、易风化和自燃，直接燃烧时热效率低，并伴有大量废气废渣排放；若作为原料转化利用，又受到高含水、含灰限制。因此，油气资源充足的国家，很少规模化开发利用褐煤。
但由于褐煤储量大，具有分布集中、埋藏浅、易开采等特征，在油价高企的特定时间段或油气资源不足的国家和地区，褐煤因价格低廉而受到重视。
据中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院教授朱书全介绍，全球褐煤储量约4万亿吨，约占全球煤炭总储量的40%。而我国现已探明的褐煤资源储量1303亿吨，占全国煤炭资源总储量的近13%，主要分布在内蒙古东部、云南及东北三省。其中，仅内蒙古东部的褐煤储量就占到全国褐煤总储量70%以上。因其煤层距地面大多只有数百米深，有的甚至只有十几米或几米，加之煤层厚、单煤田储量大、适宜露天开采，从而大幅降低开采的安全风险与成本，为其低价竞争创造了条件。
“我们这套装置是国内首个以褐煤为原料生产合成氨的装置。当初之所以选用褐煤，看重的就是褐煤资源易得、价格低廉。”大唐呼伦贝尔化肥有限公司副总工程师李储祥对记者说。
据李储祥介绍，大唐呼伦贝尔年产18万吨合成氨、30万吨尿素装置，所用原料为提质褐煤与宝日希勒优质褐煤按1∶1混配。该装置自2012年7月投产后，经过不断技改和工艺优化，现已实现满负荷长周期运行。最新标定结果为：每生产1吨合成氨，约消耗原料褐煤2.18吨。若按混配煤430元/吨综合价格推算，吨氨原料成本约930元；但若改用优质烟煤或气煤作原料，依当地优质烟煤价格和1.5吨优质烟煤生产1吨合成氨计算，吨氨原料成本将攀升至1050元，两者相差120元。
“我们正在用附近的东胜利煤田褐煤进行适用性试验，且已经取得相关参数，一旦成功，吨氨原料成本有望再降130元左右。”李储祥透露。
据相关数据显示，2008年以来，国内褐煤价格始终只有动力煤价格一半左右，有时甚至只有动力煤价格的1/3。以辽宁省东北部为例，目前，当地5500千卡/千克动力煤售价普遍超过560元/吨，而褐煤市场价只有250元/吨。
基于褐煤价格低廉，部分企业也开始考虑应用褐煤作原料。今年6月底，记者在走访大连化工集团时，企业相关负责人曾透露：“如果优质煤炭价格继续居高不下，我们将考虑改用褐煤作原料。”
此外，记者了解到，受褐煤与优质动力煤价格差距拉大刺激，2009年以来，我国褐煤消费量和进口量持续增加。中国煤炭工业协会提供的数据显示，目前，来自印尼、澳大利亚等国家的进口褐煤，已经占到我国煤炭年进口总量的20%。今年1～7月，尽管国内煤炭供大于求、价格持续下跌，但褐煤进口量依然高达3597万吨，同比增长16%，增速较硬煤高2.5%。
国外利用重在提质发电
“与中国近几年才重视褐煤利用相比，国外褐煤利用已经有近百年的历史。”陕西省化工学会理事长贺永德对记者说。
据了解，早在上世纪20年代，拥用丰富褐煤资源的德国，就开发了用于制造石蜡油和无烟燃料的褐煤热解工艺。二战期间，德国有数个大规模的褐煤低温干馏工厂。德国鲁奇公司开发的Lurgi-Spuelgas技术，是褐煤低温热解工艺的典型代表。其主要特点是：褐煤在625℃左右热解，分离出煤中大部分水分、焦油及烃类组分；去掉水分及轻质组分的提质煤，用于燃烧发电。
但上世纪50年代以后，随着石油及天然气的大量使用，褐煤热解或转化受到冷落。除1984年建成投产的美国大平原褐煤制天然气工厂外，国外鲜有以褐煤为原料生产化学品的工厂问世。虽然上世纪70年代第二次石油危机爆发后，褐煤利用再度引起美、德、日、澳等国重视，但考虑到褐煤高水分、高灰分、不能经济地长距离运输等弊端，国外出现了重视褐煤应用技术开发，轻视工业化应用的新动向。新建为数不多的褐煤利用工厂，也主要集中于提质后的坑口发电。在此过程中，产生了多条褐煤提质路径。
德国相继开发了回转炉管式干燥工艺、MTE和DWT工艺。其中，回转炉管式干燥工艺是利用低压蒸汽加热回转炉中的原煤，分离原煤中绝大多数水分，以达到对褐煤脱水提质的目的；MTE工艺由德国多特蒙德大学开发，其流程是先将褐煤加热到220℃左右，在高速旋转下去除大量水分，再进行闪蒸干燥；DWT工艺则是德国科林公司的研究成果，是将粒度小于4毫米的褐煤送入过热蒸汽流化床干燥器，被干燥的褐煤经旋转阀导出，干燥过程所产生的蒸汽，经除尘后全部循环使用······
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