新闻背景:
煤炭为何被称作“工业粮食”
新华网太原9月19日专电(记者刘翔霄、王炤坤)长期以来,煤炭作为燃料已被广泛应用于居民生活和工业领域。近年来,随着国内外一些先进技术的相继问世,素有“工业粮食”之称的煤炭更是在一夜之间身价倍增。
据参加首届中国煤炭与能源新产业博览会的中科院山西煤炭化学研究所博士赵亮富介绍,煤在燃烧时会放出大量热,因此可作为发电的能源。煤经过干馏可得到含碳量很高的煤焦,俗称“焦炭”,其成分几乎完全是碳元素,可作炼钢、制造水煤气的原料。
煤炭干馏时所产生的气体冷却后,部分成为液态氨和煤焦油,在工业领域有着广泛的应用。而剩余气体经脱硫、冷凝等处理,可部分形成轻油混合物,部分成为具有可燃性的煤气。
专家表示,在各种煤化工技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是煤化工的重要组成部分。焦炭除可用于炼铁、炼钢外,还能与石灰在高温下反应生成碳化钙(俗称“电石”),继而与水作用生成乙炔,与氧混合燃烧生成高温火焰“氧炔焰”,是焊接的主要热能来源。
当代,随着科学技术的不断进步,新一代的煤化工技术已经出现并被应用,具有很高的潜藏经济价值。如煤经气化可以生产出各种燃料气,经液化可生产出石油和化学产品。在石油短缺时,煤的液化产品将替代目前的天然石油。
专家表示,除了以煤代油外,从煤中还可提炼矾、铝、铀等金属,并可生产化工产品、氨类炸药、化肥以及塑料工业所需的乙烯和聚丙烯,因此称其为“工业粮食”并不为过。
煤炭的“家族史”
新华网太原9月19日专电(记者王炤坤、刘翔霄、叶健)随着时代的前进,“煤炭家族”与人类生活正变得越来越密不可分,那么这一家族究竟从何而来呢?参加首届煤博会的煤炭专家向记者解答了这一疑问。
据中科院山西煤炭化学研究所博士赵亮富介绍,远古时代,大量植物枯死后被冲流埋在地下,层层相叠,经过悠久的岁月与地壳的变动,长时间受到细菌的生物作用及地质的高温、高压影响,经过煤化作用逐渐炭化成各种煤层。
在煤化过程中,氢氧的含量逐渐减少而碳的含量逐渐增加。按含碳量划分,煤可分为最低级煤褐煤、次烟煤和烟煤、最高级煤无烟煤。煤化过程中同时也产生了甲烷,部分进入大气圈,部分随地壳移动进入地质圈内形成储气层(俗称“瓦斯”)。
煤要经过几亿年的变化才得以形成,从地下挖出输送到地面后,还需要经过清洗、分类等处理才能投入使用。煤在地球上的蕴藏量是有限的,全球煤炭蕴藏量预计可以使用200余年。
专家介绍,自上个世纪以来,人们采用不同程度的化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品。这些“煤化工”产品最终构成了“煤炭家族”,并被广泛应用于人们的日常生活和工业领域。
“煤炭家族”是造福人类的“老朋友”
新华网太原9月19日专电(记者王炤坤、刘翔霄、叶健)提起“煤炭”,人们熟知的是它给人类带来了光和热。实际上,随着科学技术的不断进步,“煤炭家族”在迅速扩充的同时,正越来越广泛地走进人类生活的各个角落。
衣服中竟然有煤炭提取而成的合成纤维?听来有些不可思议。参加首届中国(太原)国际煤炭与能源新产业博览会的中科院山西煤炭化学研究所博士赵亮富告诉记者,不仅如此,现在人们还可以通过煤的干馏等复杂的化学加工,从煤中提炼上百种化工产品,用来制作染料、化肥、塑料、涂料、糖精等。
煤还是一味中药。煤中的腐殖酸有止血消炎的功能,对某些妇科疾病也有一定疗效。此外,从煤中提炼出的其他成分还可以制出一系列的药物,煤因此得以跻身于许多医药典籍。
现实生活中,人们的衣食住行处处都有“煤炭家族”的身影:煤气已经步入千家万户;从煤中可以直接提炼柴油,煤还可以气化,可以制冷,可以提炼出矾、铝、铀等金属;煤渣可做成水泥、砖头;煤玉可用作工艺品的雕刻原料;煤经化学加工而制成的双氧水,在医药、食品、水产养殖、机械等多个领域都有广泛应用。
近年来,以甲醇为燃料的“绿色汽车”已经现身街头。据专家介绍,制取甲醇最理想的原材料是煤,从煤中提取甲醇的成本仅仅是提炼汽油的一半左右。
专家指出,我国煤化工行业未来发展前景可观
新华网太原9月19日专电(记者王炤坤、刘翔霄)参加首届中国(太原)国际煤炭与能源新产业博览会的专家认为,我国煤化工产品的市场需求潜力巨大,煤化工行业未来发展前景相当可观。
中国煤科院煤化工分院院长杜铭华预测,到2020年我国将形成5000万吨的煤制油生产能力,总投资约4000亿元,可大力支持我国国民经济对油品的需求。
据介绍,中国煤制油技术的开发项目已经启动,众多极具开发价值的煤化工技术潜在消费市场也正在开拓中。据有关部门预测,今后我国的甲醇需求将以年均12%左右的速度增长,高浓度的双氧水也将在航天工业中用作火箭燃料和氧源,这些都促使煤化工行业更加受到关注。
专家指出,丰富的煤炭储量是我国煤化工行业发展的“基石”。在世界已探明的储量当中,我国的煤炭储量约占15%。近年来随着技术的更新,目前任何煤种都已能成为煤化工的原料。
一吨煤代价沉重
新华网太原9月19日专电(记者王炤坤、刘翔霄、叶健)在经济生活中,人们说起煤的作用如数家珍,煤炭是工业粮食、一次能源、民用燃料、化工原料、战略物质--“煤炭浑身都是宝!”但我们极少有人知道“一吨煤的代价”有多少。
中国科协副主席、中国工程院院士谢克昌在首届中国煤炭博览会上介绍,由于煤炭工业生产方式整体粗放,生产一吨煤付出的资源代价、生态环境代价、生命代价、后续发展能力代价算起来令人触目惊心。
谢院士说,按目前水平,生产100万吨原煤,要动用250万吨煤炭储量,损耗248万吨水资源,产生20万吨矸石,死亡3人至5人,而我国2006年煤炭产量就已高达2380个百万吨。
以2002年为基年进行测算,近年来山西省煤炭开采每年造成的资源浪费损失、环境污染损失、生态破坏损失及地表塌陷损失300余亿元。即每生产1吨煤需要付出70多元的隐性代价。
谢克昌院士提醒说,我们过多地注重了看得见的财富和物资的积累,而很少到统计数字背后去关注支撑积累和增长的“隐性代价”和“潜在成本”。这种意识甚至影响到对下一代的教育。在教科书中,不仅要讲“一吨煤、一度电、一吨水的作用”,更要告诉人们“一吨煤、一度电、一吨水的代价”。只有树立了“代价意识”,我们才会更加自觉地建设节约型社会、发展循环经济,努力推进能源领域的科技进步。
煤炭家族之“新秀”:煤层气
新华网太原9月19日专电(记者王炤坤、刘翔霄)“瓦斯爆炸”是造成煤矿事故频发的重要诱因之一。如今,随着科学技术的进步,人们已经可以将瓦斯“变害为宝”,把它用做居民和工业用的燃料,还可用来发电。
据参加首届煤炭博会的中科院山西煤炭化学研究所博士赵亮富介绍,煤层气又称煤层甲烷,也就是人们俗称的“瓦斯”。它是与煤伴生、共生的一种天然气资源,储量巨大。
专家表示,应用新技术对煤层气进行开发利用具有重要的战略意义。它将改善我国的能源结构,促进我国以煤为主的能源体系逐步向洁净能源新产业转变。同时,煤层气的地面开发预抽了存在于煤层中的瓦斯,可以有效降低或杜绝煤矿生产过程中的瓦斯灾害,改善煤矿安全生产条件。
近年来,在山西晋城等一些地市,经过技术处理,人们已经能够用煤层气来烧火做饭。专家表示,煤层气用做燃料使用能减少温室效应,保护全球大气环境,还可作为煤炭的接续能源,为资源枯竭型城市的经济转型提供能源保证。
据介绍,目前世界上30多个国家和地区已经开始进行煤层气的勘探和开发。我国煤层气勘探开发起步较晚,自上个世纪五十年代以后的20年间,主要是为减少煤矿瓦斯灾害而进行的煤矿井下瓦斯抽放。近年来,我国已能够通过煤层气抽取技术供应工业和居民燃料使用,并开始建立煤层气发电站。
( 来源:新华网)