Seiichi Yamamotoa, Satoru Sugitaa, Yutaka Mitoa, Tetsuya Deguchia, Takuo Shigehisaa，and Yasuo Otakab

a Coal & Energy Technology Department, Kobe Steel, Ltd.        b Japan Coal Energy Center

    开发了一种褐煤提质（UBC）工艺技术，先在热油中使粉状褐煤中的全部水分蒸发脱除，用离心机将煤从油中分离，之后在干燥机中加热煤粉以脱除吸附在煤表面上的油品，{zh1}用辊式压块机将不加任何粘结剂的干燥粉煤压制成可运输的块状燃料。

    在印尼爪哇岛的中试工厂进行了每天3吨产品规模的试验，取得了成功。目前正在印尼的加里曼丹岛建设一座产能为600吨/天的示范工厂，该项目获得了日本政府的资金支持。该示范工厂计划于2008年夏季投入运行，目标不只是为了证明放大后的工厂也能无故障运行，还要生产出适量的产品在一座使用燃煤锅炉的商用热电厂进行燃料性能评估。我们期望能在2010年之后建设一座产能5000吨/天的商业化运营的工厂。

神户钢铁有限责任公司煤炭及能源技术部

    神户钢铁有限责任公司开发了一项填补空白的新的实用化技术，可将赋存于印尼、澳大利亚和巴西的碳氢化合物资源（低阶煤炭、超稠油）在日本转化为多种稳定化的能源类资源。

煤炭提质技术

    采用已开发成功的UBC工艺（Upgraded Brown Coal，提质褐煤）将有使用价值的、水分含量高的低阶煤炭（次烟煤和褐煤）进行脱水处理，转化为高能效的原煤产品。

无灰煤炭产品

    采用对煤炭具有良好互溶性的溶剂对原煤进行处理，开发了一种几乎不含灰质的无灰煤（Hyper-coal，超级煤）生产技术。

神户钢铁公司启动了将印尼的褐煤提质为高阶煤试验项目——该项目在日本煤炭能源中心的领导下实施

    神户钢铁有限责任公司宣布，将在印尼启动一个大规模的示范项目，该项目可将褐煤经过提质技术转化成可用来发电的高阶煤炭产品。虽然印尼拥有丰富的褐煤资源，但由于其含有很高的水分，致使很难被使用。

    在项目启动之前，神户钢铁公司已与自然资源投资公司 PT. Bumi Resources Tbk（简称为“PT公司”）及其子公司PT. Arutmin Indonesia（简称为“PT印尼公司”）签署了合作协议，在印尼的南加里曼丹岛的Arutmin's Satui煤矿建设并运营一座示范工厂。该示范工厂的总投资预计将达80亿日元（约合7000万美元）。

    该项目被命名为“600吨/天示范工厂建设项目”，计划在2006年下半年启动，到2008年第二季度开始试生产提质褐煤产品。生产的UBC大样将提供给包括日本电力公司在内的多家发电厂试用。示范工厂的试运行将持续两年，计划于2010年{dy}季度完成试验工作，之后将从2010年开始建设一座商业化运营工厂。

    UBC示范工厂项目由日本经济贸易和工业部委托日本煤炭能源中心提供扶持，神户钢铁是煤炭能源中心的成员之一。由于拥有在钢铁产业的长期从业经验以及在发电领域的技术诀窍，神户钢铁公司可对UBC示范项目的能源利用率和环保技术等方面提供专项技术支持。

    煤炭可满足四分之一的世界能源需求，是仅次于石油的第二大重要资源。在日本，日耗电量的20%以上来源于燃煤发电厂。日本的能源供应几乎要xx依赖于海外，与石油和天然气相比，煤炭在世界范围内的可供量及储存量要丰富得多。煤炭被冀望能成为未来居重要地位的、一种稳定的能源物质。

    在包括日本在内的许多国家被广泛使用的煤炭种类是高阶烟煤，而褐煤则是典型的低阶煤种，低阶煤约占全世界煤炭总储量的一半，其特点是水分含量高、热值低、易发生自燃，因此造成应用困难。但另一方面，印尼的褐煤因其低硫低灰、以及储量巨大而引起人们的xx，印尼煤炭总储量的大约85%属于低阶煤种类。

    神户钢铁从事煤炭利用研究已有多年历史。1980年即开始参加褐煤液化煤制油技术开发这个{gjj}科研项目。最近刚完成开发的UBC工艺系采用脱水技术以削减褐煤的水分含量，这个创新性的五步法工艺系采用轻质油来高效去除褐煤中的水分。

褐煤提质工艺简介

1、低阶煤的粉化处理；

2、将粉化后的煤与可回收油（通常采用石油基轻质油）及重油混合，制成浆液体；

3、浆液体在蒸发器中加热，水分被蒸出；

4、采用滗析器将脱水浆液中的油品分离并再生。在这个阶段，提质后的煤仍呈粉末状。

5、将提质煤压块成型以便于运输。

    神户钢铁于1993年开始UBC工艺开发，将原来用于煤炭液化的浆液法脱水技术应用到低阶煤的提质过程。使用一套设在加古川工厂的、处理规模为100kg/天的小型试验装置，于1990年代中期开始进行工艺实用性研究。2001年日本和印尼将UBC工艺列为{gjj}研究项目，直到2004年共用了近四年的时间，在印尼建设了一个规模为3吨/天的中试工厂并投入运行。

    目前新建设的放大规模的示范工厂，是建设商业UBC工厂之前的重要步骤。UBC工艺可使褐煤的热值提高1.5倍，达到高阶烟煤的热值水平，而灰分仅为高阶烟煤的三分之一。同时还解决了装运及贮存方面的难题，使提质煤被用作高阶煤的替代品具备了可能性。UBC有机会成为清洁化、优质的能源物质，印尼和日本双方对UBC工艺早日实现商业化都抱有很高的期望值。

日本煤炭能源中心（JCOAL）简介

    日本煤炭能源中心是日本经贸和产业部下设的一个非赢利性机构，其涉足的领域涵盖了从煤炭开采直到煤的使用、与煤相关的所有方面。JCOAL促进了世界煤炭应用效率的提高，以及环境友好型煤炭利用技术的采用，以减轻全球性环境负荷。为实现能源的稳定供给和工业效益的健康增长目标，JCOAL一直致力于煤炭研究、贸易支持、人力资源开发、煤炭资源调查及煤炭利用技术研究等。

PT. Bumi Resources Tbk公司简介

    PT. Bumi Resources Tbk是一个专业从事煤炭开采和石油勘探的公司，位于印尼的Jakarta，Bumi公司于1973年设立。2005年该公司总计产出原煤3600万吨。

    除Arutmin Indonesia公司之外，Bumi Resources公司也通过PT. Kaltim Prima Coal公司进行煤炭开采业务。2005年Kaltim Prima Coal公司产出原煤量为2140万吨。

PT. Arutmin Indonesia公司简介

    PT. Arutmin Indonesia公司是印尼第四大煤炭公司，该公司位于印尼的Kalimantan。

Kobe Steel, Ltd.（神户钢铁有限责任公司）简介

    Kobe Steel, Ltd.是日本{dj0}的铝和铜制品生产商，也是日本钢铁企业的{lx1}者。其它业务包括：焊接耗材、工业机器、工程设计、建筑装备、以及电子材料等。

    （资料来源：神户钢铁有限责任公司）

低阶煤提质技术：UBC工艺研究总结

1、项目背景及工艺概述

    占煤炭储量50%左右的褐煤和次烟煤被称为“低阶煤”。它们热值低、易自燃，使用受到限制，但与烟煤相比，大多数低阶煤的硫及灰分含量都较低。因此，若采取适当方法对其进行提质加工，使它们转化成高阶的、高热值煤，就会大幅提高其利用价值，这不仅能提供一种稳定的能源材料，还有利于环保。已开发出一种低阶煤提质加工技术即UBC工艺，可有效地对这些低阶煤进行处理加工。这个源于褐煤液化过程的浆液法脱水技术由三个工序组成：首先，制备浆液并完成脱水操作；其次，固液相分离并回收溶剂；{zh1}，对脱水煤进行压块成型加工。工艺过程见流程示意图（图1）。

    在浆液制备/脱水处理工序，将粉化的高水分含量低阶煤与可循环使用的油品（通常采用石油基轻质油）混合，之后加入重油（例如柏油），在管壳型蒸发器中加热，水分以水蒸汽形式逸出，经过压缩机增压后加入蒸发器的壳程以利用废热，可大幅减少脱水过程的能耗。低阶煤中含有大量孔隙，在蒸发过程中水分可经由这些孔隙逸出煤的结构。与此同时，被添加到浆液中的重油可高效地被吸附到孔隙的表面以阻止煤发生自燃，此外，重油本身具有的憎水特性可防止水分被重新吸附并引起润湿热量的积聚。其机理见示意图（图2）。

    在固液相分离/溶剂回收工序，通过滗析器从脱水浆液中回收大部分的溶剂之后，采用管式蒸汽干燥机将提质煤孔隙中残留的溶剂蒸出并回收。

    经过UBC工艺获得的提质煤产品此时仍呈粉状，为了运输到非当地用户的工厂，须把它压制成压块成型料。采用对辊式压块机时，提质煤易于成型而无须添加粘结剂。照片1是成型后的提质煤产品。

2、项目的开发目标

（1）提质成本控制目标

    假设热值6500kcal/kg的烟煤其FOB价格为20美元/吨，则以等价热值单位计算的结果为热值4500kcal/kg的次烟煤FOB价格应该在13美元/吨左右，若通过提质将其热值也提高到6500kcal/kg时，则处理成本的上限应为7美元/吨。但考虑到低阶煤低灰低硫特性之后，研发团队将提质煤的加工成本上限控制目标确定为10美元/吨。

（2）提质过程中的热利用效率控制目标

    当考虑到整个加工和使用过程（从UBC的制造到最终发电）所涉及的因素之后，要求低阶煤的提质加工过程热利用效率要比低阶原煤直接燃烧时的热效率更高。因此，我们将提质工艺过程的{zd1}热利用效率控制目标确定为90%。

3、项目的开发过程及结果

    尽管提质煤的热值会由于原煤性质的变化而有所不同，但其热值均被提高到了6500kcal/kg左右，而且原煤的自燃问题也通过提质加工被成功地解决了。可以肯定，压块成型后的提质煤可以象普通烟煤那样易于处理及进一步破碎后使用。

    此外，在燃烧过程中提质煤表现出优越的燃料特性，既使在低NOx排放燃烧模式下也极易燃尽而几乎不残留未燃烧的碳成分。

4、项目的下一步工作及对商业化应用的展望

    在日本煤炭能源中心和能源及矿产资源部的研究开发司全力推动下，已在印尼Java Barat省的Cirebon建设了一个能力为5吨/天（原煤基）的UBC工艺示范工厂，已于2005年建成并投入运行（见照片2）。

    对于包括印尼在内的低阶煤生产国，煤炭生产商对UBC工艺极感兴趣，期待该项技术能早日实现商业化应用。