GBT 23251-2021 煤化工用煤技术导则

书书书犐犆犛７３．０４０犆犆犛犇２０中华人民共和国国家标准犌犅／犜２３２５１—２０２１代替犌犅／犜２３２５１—２００９煤化工用煤技术导则犌狌犻犱犲犾犻狀犲犳狅狉犮狅犪犾狌狊犲犱犻狀犮狅犪犾犮犺犲犿犻犮犪犾狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔２０２１１２３１发布２０２２０７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目　　次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义２………………………………………………………………………………………………４　通则３………………………………………………………………………………………………………５　煤化工项目用煤质量评价指标及技术要求４……………………………………………………………６　试验方法９…………………………………………………………………………………………………犌犅／犜２３２５１—２０２１前　　言　　本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则　第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替ＧＢ／Ｔ２３２５１—２００９《煤化工用煤技术导则》，与ＧＢ／Ｔ２３２５１—２００９相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：ａ）　煤化工用煤技术通则中，增加“对较高有害元素含量煤炭资源的利用”和“煤化工用煤的煤质评价要求及项目设计煤种确定”的要求（见４．４和４．５）；ｂ）　“煤化工用煤质量评价指标及技术要求”中，增加各类煤化工项目用煤质量评价指标列表（见表１）；ｃ）　增加“中低温热解用原料煤质量要求”（见表２）；ｄ）　增加“炼焦用原料煤质量要求”（见表３）；ｅ）　增加“固定床煤气化用原料煤质量要求”（见表４）；ｆ）　增加“流化床煤气化用原料煤质量要求”（见表５）；ｇ）　增加“水煤浆气流床煤气化用原料煤质量要求”（见表６）；ｈ）　增加“干煤粉气流床煤气化用原料煤质量要求”（见表７）；ｉ）　增加“直接液化用原料煤质量要求”（见表８）；ｊ）　删除“煤化工用煤的资源量要求”（见２００９年版的第５章）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国煤炭工业协会提出。本文件由全国煤化工标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４６９）归口。本文件起草单位：煤炭科学技术研究院有限公司、国家能源投资集团有限责任公司煤炭经营分公司、潞安化工集团有限公司、内蒙古伊泰集团有限公司、晋能控股集团有限公司、陕西煤业化工集团有限责任公司。本文件主要起草人：丁华、马军祥、亓中立、蒋煜、白向飞、赵艳莉、丁玎、高源、石永胜、常晓华、李昌伦、陈亚飞、杨科生、杨永。本文件于２００９年首次发布，本次为第一次修订。Ⅰ犌犅／犜２３２５１—２０２１引　　言　　以煤为原料生产固体产品、液体产品、气体产品的煤化工技术主要包括：———煤中低温热解、焦化及下游产品加工；———煤直接加氢液化；———煤气化后生产油品等；———煤气化生产甲醇及下游产品；———煤气化生产合成氨及下游产品。不同煤化工技术及项目对煤炭资源和煤炭质量均有不同的要求。本文件是根据目前我国煤化工技术用煤要求现状，结合我国煤炭资源状况及煤质特性制定的，在兼顾各种煤化工技术工艺对煤炭质量要求的同时，充分考虑了煤炭资源特点。本文件的制定，一方面可以指导具体煤化工技术原料煤选择，以取得较好的经济效益；另一方面，对特定的煤炭资源，可根据其煤质特性选择合适的煤化工技术工艺，以促进煤炭资源的综合利用。本文件从煤化工技术工艺及项目与煤炭资源、煤质特性的匹配性要求出发，规范煤化工用煤，提出各种煤化工技术需要考虑的具体煤质指标及技术要求，在保证煤化工用煤质量的前提下，进一步保护我国的优质煤种和稀缺煤种。本文件的制定对我国煤炭资源的开发利用及煤化工产业健康有序的发展具有重要的指导作用。Ⅱ犌犅／犜２３２５１—２０２１煤化工用煤技术导则１　范围本文件规定了煤化工用原料煤的质量评价指标与控制要求，提出了对具有特殊性质或用途的稀缺性煤炭资源、对较高有害元素含量煤炭资源及煤化工项目设计煤种确定的指导性原则。本文件适用于新建、改建和扩建的煤炭中低温热解、煤炭焦化、煤炭气化及煤炭直接液化等煤化工项目。２　规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ２１１　煤中全水分的测定方法ＧＢ／Ｔ２１２　煤的工业分析方法ＧＢ／Ｔ２１３　煤的发热量测定方法ＧＢ／Ｔ２１４　煤中全硫的测定方法ＧＢ／Ｔ２１５　煤中各种形态硫的测定方法ＧＢ／Ｔ２１６　煤中磷的测定方法ＧＢ／Ｔ２１７　煤的真相对密度测定方法ＧＢ／Ｔ２１９　煤灰熔融性的测定方法ＧＢ／Ｔ２２０　煤对二氧化碳化学反应性的测定方法ＧＢ／Ｔ４７６　煤中碳和氢的测定方法ＧＢ／Ｔ４７７　煤炭筛分试验方法ＧＢ／Ｔ４７９　烟煤胶质层指数测定方法ＧＢ／Ｔ１３４１　煤的格金低温干馏试验方法ＧＢ／Ｔ１５７２　煤的结渣性测定方法ＧＢ／Ｔ１５７３　煤的热稳定性测定方法ＧＢ／Ｔ１５７４　煤灰成分分析方法ＧＢ／Ｔ２５６５　煤的可磨性指数测定方法　哈德格罗夫法ＧＢ／Ｔ３０５８　煤中砷的测定方法ＧＢ／Ｔ３５５８　煤中氯的测定方法ＧＢ／Ｔ４０００　焦炭反应性及反应后强度试验方法ＧＢ／Ｔ４６３３　煤中氟的测定方法ＧＢ／Ｔ５４４７　烟煤黏结指数测定方法ＧＢ／Ｔ５４４８　烟煤坩埚膨胀序数的测定　电加热法ＧＢ／Ｔ５４５０　烟煤奥阿膨胀计试验ＧＢ／Ｔ５７５１　中国煤炭分类ＧＢ／Ｔ６９４８　煤的镜质体反射率显微镜测定方法１犌犅／犜２３２５１—２０２１ＧＢ／Ｔ８８９９　煤的显微组分组和矿物测定方法ＧＢ／Ｔ１５４５８　煤的磨损指数测定方法ＧＢ／Ｔ１５４５９　煤的落下强度测定方法ＧＢ／Ｔ１６６５９　煤中汞的测定方法ＧＢ／Ｔ１８８５６（所有部分）　水煤浆试验方法ＧＢ／Ｔ１９２２７　煤中氮的测定方法ＧＢ／Ｔ２５２１３　煤的塑性测定　恒力矩吉氏塑性仪法ＧＢ／Ｔ２５２１４　煤中全硫测定　红外光谱法ＧＢ／Ｔ２５２１５　水煤浆试验方法导则ＧＢ／Ｔ３０７３２　煤的工业分析方法　仪器法ＧＢ／Ｔ３０７３３　煤中碳氢氮的测定　仪器法ＧＢ／Ｔ３１３５６—２０１４　商品煤质量评价与控制技术指南ＧＢ／Ｔ３１４２４　煤灰黏度测定方法ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１　煤化工术语ＧＢ／Ｔ４１０３９　现代煤化工项目设计煤种和校核煤种确定通则ＭＴ／Ｔ１　商品煤含矸率和限下率的测定方法ＭＴ／Ｔ７０７　煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法ＭＴ／Ｔ７３９　煤炭堆密度小容器的测定方法ＭＴ／Ｔ７４０　煤炭堆密度大容器的测定方法ＳＮ／Ｔ３５１１　矿物中汞的测定　固体进样直接测汞法通则３　术语和定义ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１和ＧＢ／Ｔ３１３５６—２０１４界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１煤转化　犮狅犪犾犮狅狀狏犲狉狊犻狅狀以化学方法为主将煤转化为气体、液体、固体产物的过程。［来源：ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１，３．２］３．２固定床煤气化　犳犻狓犲犱犫犲犱犮狅犪犾犵犪狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀煤料靠重力下降与气流逆向接触的气化过程。注：固定床煤气化按照气化炉的操作压力一般可分为常压和加压固定床气化。［来源：ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１，５．４］３．３流化床煤气化　犳犾狌犻犱犻狕犲犱犫犲犱犮狅犪犾犵犪狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀向上移动的气流使细颗粒煤在气化炉内呈沸腾状态的气化过程。［来源：ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１，５．５］３．４气流床煤气化　犲狀狋狉犪犻狀犲犱犳犾狅狑犮狅犪犾犵犪狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀介质携带煤粉并使其在气化炉内处于流动状态的气化过程。注：气流床煤气化主要包括湿法进料和干法进料两种工艺。［来源：ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１，５．６］２犌犅／犜２３２５１—２０２１３．５煤液化　犮狅犪犾犾犻狇狌犲犳犪犮狋犻狅狀煤通过一系列化学加工转化成液体产物的过程。注：煤液化一般分为直接液化和间接液化。［来源：ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１，３．５］３．６煤直接液化　犱犻狉犲犮狋犮狅犪犾犾犻狇狌犲犳犪犮狋犻狅狀煤在高压、高温、临氢的条件下，经催化剂的作用，进行加氢反应，直接转化为液态产物的工艺技术。［来源：ＧＢ／Ｔ３１４２８—２０２１，６．１．１］３．７化工用原料煤　犮犺犲犿犻犮犪犾犮狅犪犾经化学加工转化过程生产能源及化工产品的煤炭产品。注：化工用原料煤包括气化用煤、液化用煤等。［来源：ＧＢ／Ｔ３１３５６—２０１４，３．５，有修改］４　通则４．１　不同煤类利用总体要求煤化工用原料煤的煤类、品种和煤质应满足相应煤化工技术工艺的基本要求，煤类按ＧＢ／Ｔ５７５１确定。４．２　对常规炼焦煤种的利用４．２．１　对经洗选后能作为炼焦用的１／３焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤等主要炼焦煤种应进行合理规划和保护性开发利用。４．２．２　经洗选后能作为炼焦用的主要炼焦煤种不应作为煤气化、煤液化用煤。４．３　对具有特殊性质或用途的稀缺性煤炭资源的利用４．３．１　对具有特殊性质或用途的稀缺性煤炭资源应进行保护性利用或高附加值开发利用。高含铝、高含油及富含其他稀有元素的煤，应合理选择综合利用技术，充分利用煤炭资源。示例：可选性好的煤可以生产超低灰煤，进而可作为特殊用途材料使用；可磨性好的煤可考虑用于生产超细煤粉，进而用作橡胶、塑料填料；反应性好的煤可考虑直接作为还原剂使用等。４．３．２　具有特殊性质或用途的稀缺性煤炭资源原则上不宜作为煤气化、煤液化用煤。４．４　对较高有害元素含量煤炭资源的利用４．４．１　含砷、氟及重金属元素较高的煤，应合理选择污染防治技术，严格限制将加工工艺、污染防治技术或综合利用技术尚不成熟的煤作为煤化工原料煤。４．４．２　在满足相关煤气化工艺、煤直接液化工艺及污染物排放要求的前提下，允许煤化工用煤使用较高硫分煤或其他含碳固体物质。４．４．３　对于在现有生产矿井基础上、通过技术改造生产开发较高硫分煤或相对高灰煤资源（例如下组煤）的，应考虑将这些资源作为煤气化或煤液化等煤化工用原料煤的可行性。４．４．４　允许煤化工用煤使用较高灰分煤的同时，应鼓励通过适当的洗选、排矸等方式，降低煤化工用原料煤的灰分，以提高煤化工转化的经济效益、环保效益和社会效益。３犌犅／犜２３２５１—２０２１４．５　煤化工用煤的煤质评价要求及项目设计煤种确定大型煤化工项目实施之前，应对煤化工用煤进行专门的可行性评价和代表性煤种数据研究。评价可从煤炭资源保障性和原料煤煤质与煤转化技术的适应性入手，评价内容应包括但不限于煤炭类别、品位特性、加工转化特性、有害元素分布以及煤炭资源量的可保障性等方面。在上述工作基础上，煤化工项目应按照ＧＢ／Ｔ４１０３９的规定，结合关键工艺用煤技术要求，合理确定原料煤和燃料煤设计煤种与校核煤种数据。５　煤化工项目用煤质量评价指标及技术要求５．１　评价指标煤化工项目用煤质量评价包括但不限于表１所列的指标。表１　煤化工项目用煤质量评价指标序号指标名称单位煤中低温热解煤焦化固定床煤气化流化床煤气化气流床煤气化煤直接液化１粒度ｍｍ√√２块煤限下率％√√３镜质体反射率％√√√４煤岩组成％√√√５全水分％√√√√√√６灰分％√√√√√√７挥发分％√√√√√√８固定碳％√√９全硫％√√√√√√１０形态硫％√√√√√√１１发热量ＭＪ／ｋｇ√√√√１２碳％√√√√√√１３氢％√√√√√√１４氮％√√√√√√１５氧％√√√√√√１６磷％√√√√√√１７氯％√√√√√√１８砷μｇ／ｇ√√√√√√１９汞μｇ／ｇ√√√√√√２０氟μｇ／ｇ√√√√√√２１煤灰成分％√√√√√√２２煤灰熔融性温度℃√√√２３煤灰黏度Ｐａ·ｓ√√√４犌犅／犜２３２５１—２０２１表１　煤化工项目用煤质量评价指标（续）序号指标名称单位煤中低