(高清版)GBT 41039-2021 現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計煤種和校核煤種確定通則

現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計煤種和校核煤種確定通則moderncoalchemicaltecI前言 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24基本要求 35確定方法 6樣品的采取和測試 6附錄A(資料性)勘探階段煤炭產(chǎn)品代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)確定方法 9Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國煤炭工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國煤化工標準化技術(shù)委員會(SAC/TC469)歸口。本文件起草單位：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、華東理工大學(xué)、清華大學(xué)山西清潔能源研究院、潞安化工集團有限公司、航天長征化學(xué)工程股份有限公司、賽鼎工程有限公司、神華工程技術(shù)有限公司、空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司。1現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計煤種和校核煤種確定通則本文件規(guī)定了現(xiàn)代煤化工項目中氣化、直接液化等裝置設(shè)計煤種和校核煤種確定的基本要求、確定方法以及樣品的采取和測試。本文件適用于有相對穩(wěn)定配套煤源的現(xiàn)代煤化工項目，其他方式供煤的現(xiàn)代煤化工項目也可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于煤中全水分的測定方法煤的工業(yè)分析方法煤的發(fā)熱量測定方法煤中全硫的測定方法煤中各種形態(tài)硫的測定方法煤中磷的測定方法煤的真相對密度測定方法煤灰熔融性的測定方法煤對二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性的測定方法煤樣的制備方法商品煤樣人工采取方法煤中碳和氫的測定方法煤炭篩分試驗方法煤層煤樣采取方法煤炭分析試驗方法一般規(guī)定煤的格金低溫干餾試驗方法煤的結(jié)渣性測定方法煤的熱穩(wěn)定性測定方法煤灰成分分析方法哈德格羅夫法煤的可磨性指數(shù)測定方法哈德格羅夫法煤中砷的測定方法煤中氯的測定方法煤中氟的測定方法煙煤黏結(jié)指數(shù)測定方法煤的鏡質(zhì)體反射率顯微鏡測定方法2GB/T8899煤的顯微組分組和礦物測定方法GB/T15458煤的磨損指數(shù)測定方法GB/T15459煤的落下強度測定方法GB/T16659煤中汞的測定方法GB/T18856(所有部分)水煤漿試驗方法GB/T19227煤中氮的測定方法GB/T19494.1煤炭機械化采樣第1部分：采樣方法GB/T19494.2煤炭機械化采樣第2部分：煤樣的制備GB/T25214煤中全硫測定紅外光譜法GB/T25215水煤漿試驗方法導(dǎo)則GB/T30732煤的工業(yè)分析方法儀器法GB/T30733煤中碳氫氮的測定儀器法GB/T31356—2014商品煤質(zhì)量評價與控制技術(shù)指南GB/T31424煤灰黏度測定方法GB/T31428—2021煤化工術(shù)語MT/T1商品煤含矸率和限下率的測定方法MT/T707煤自燃傾向性色譜吸氧鑒定法MT/T739煤炭堆密度小容器的測定方法MT/T740煤炭堆密度大容器的測定方法MT/T1034生產(chǎn)煤樣采取方法NB/T51027煤心煤樣制備方法SN/T3511礦物中汞的測定固體進樣直接測汞法通則3術(shù)語和定義GB/T31428—2021和GB/T31356—2014界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。設(shè)計煤種designedcoal現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計所依據(jù)的原料煤和燃料煤煤種。現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計中留有一定設(shè)計余量的用于校核的原料煤和燃料煤煤種。根據(jù)礦井地質(zhì)勘探資料、煤炭生產(chǎn)加工資料等，結(jié)合礦井煤炭歷史檢測數(shù)據(jù)，通過研究各種煤質(zhì)指標之間內(nèi)在關(guān)系及影響因素，提出的礦井煤炭產(chǎn)品各種煤質(zhì)指標的數(shù)值及其合理波動范圍。在一定的溫度、壓力條件下，用氣化劑將煤轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣為主的氣體的過程。3注：煤氣化主要包括固定床、流化床、氣流床等氣化工藝。商品煤commercialcoal原煤經(jīng)過加工處理后用于銷售的煤炭產(chǎn)品。注：商品煤可分為動力用煤、冶金用煤、化工用原料煤等類別。4基本要求4.1設(shè)計煤種和校核煤種，各有一套完整獨立的指標。4.2設(shè)計煤種和校核煤種的煤質(zhì)指標應(yīng)能滿足項目設(shè)計及設(shè)備選型需要。4.3采樣測試是確定原料煤和燃料煤代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)，以及設(shè)計煤種和校核煤種的必要輔助手段。4.4設(shè)計煤種煤質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)原料煤和燃料煤代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)，結(jié)合項目技術(shù)、環(huán)保與經(jīng)濟性等因素進行確定。4.5校核煤種煤質(zhì)數(shù)據(jù)的確定，可采用變化范圍法、指定煤種法和列舉煤種法，優(yōu)先采用變化范圍法。根據(jù)原料煤和燃料煤代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)的變化范圍，結(jié)合項目技術(shù)、環(huán)保與經(jīng)濟性等因素，確定校核煤種數(shù)據(jù)。4.6設(shè)計煤種和校核煤種確定應(yīng)包括決定煤工藝特性的完整指標。校核煤種各煤質(zhì)指標允許有不同的波動范圍。4.7對具有特殊性質(zhì)或用途的稀缺性煤炭資源應(yīng)進行保護性利用或高附加值開發(fā)利用。5確定方法5.1基礎(chǔ)資料應(yīng)綜合利用以下資料確定現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計煤種和校核煤種：——配套或相關(guān)煤礦設(shè)計資料，特別是煤層賦存條件、開采接續(xù)計劃、原煤加工工藝等；——礦井地質(zhì)勘探資料，特別是鉆孔坐標及其煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)；——礦井生產(chǎn)積累的日常煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)；——專門采集的代表性商品煤樣品檢測結(jié)果。5.2不同煤轉(zhuǎn)化工藝需確定的設(shè)計煤種和校核煤種煤質(zhì)指標表1列出了不同煤轉(zhuǎn)化工藝，以及選用不同的氣化技術(shù)時，現(xiàn)代煤化工項目設(shè)計煤種和校核煤種需要確定的煤質(zhì)指標。表1不同煤轉(zhuǎn)化工藝需確定的設(shè)計煤種和校核煤種煤質(zhì)指標序號指標名稱單位煤氣化煤直接液化固定床煤氣化流化床煤氣化氣流床煤氣化1粒度mm√2塊煤限下率%√3鏡質(zhì)體反射率%√4表1不同煤轉(zhuǎn)化工藝需確定的設(shè)計煤種和校核煤種煤質(zhì)指標(續(xù))序號指標名稱單位煤氣化煤直接液化固定床煤氣化4煤巖組成%√5全水分%√√√√6灰分%√√√√7揮發(fā)分%√√√√8固定碳%√9全硫%√√√√形態(tài)硫%√√√√發(fā)熱量MJ/kg√√√√碳%√√√√氫%√√√√氮%√√√√氧%√√√√磷%√√√√氯%√√√砷√√√汞√√√√氟√√√√煤灰成分%√√√/煤灰熔融性溫度℃√√√煤灰黏度√√√真相對密度——√√√√堆密度√√√√格金干餾試驗√√√煤對二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性(a)%√√√√煤自燃傾向性一√√√√熱穩(wěn)定性(TS+g)%√結(jié)渣性%√√√落下強度(S?s)%√可磨性指數(shù)(HGI)—√√√磨損指數(shù)(AI)mg/kg√5表1不同煤轉(zhuǎn)化工藝需確定的設(shè)計煤種和校核煤種煤質(zhì)指標(續(xù))序號指標名稱單位煤氣化煤直接液化固定床煤氣化流化床煤氣化氣流床煤氣化黏結(jié)指數(shù)(GRi)——√√成漿性”√其他煤質(zhì)指標，可根據(jù)項目實際情況進行適當補充，例如，煤中特定有價元素含量或重金屬元素含量等。特定情況下，需要進行煤的非常規(guī)特性指標分析，例如，煤的成型特性、飛灰比電阻、游離SiO?等。注：固定床煤氣化、流化床煤氣化、氣流床煤氣化、煤直接液化的定義分別見GB/T31428—2021的5.4、5.5、5.6、”成漿性指標測定只針對水煤漿氣流床氣化。部分煤質(zhì)指標應(yīng)根據(jù)實際需要換算到相應(yīng)的基準(例如，工業(yè)分析和元素分析指標，收到基、干燥基以及干燥無灰基數(shù)據(jù)分別應(yīng)用于不同場景下);各種基準的換算方法，應(yīng)按照GB/T483的規(guī)定執(zhí)行。5.3設(shè)計煤種確定方法5.3.1代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)確定5.3.1.1特定來源供煤情況下煤炭產(chǎn)品代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)確定方法對處于勘探階段，尚未建井的礦井，應(yīng)利用礦井地質(zhì)資料，通過深入分析煤質(zhì)指標間關(guān)系，結(jié)合采樣實測，提出未來礦井生產(chǎn)商品煤代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)。確定方法見附錄A。對已經(jīng)正常生產(chǎn)的礦井，除進行以上工作外，需要系統(tǒng)采集礦井不同位置煤層煤樣、生產(chǎn)煤樣或一段時期內(nèi)各煤炭產(chǎn)品品種的商品煤樣進行實測。采樣點確定原則是：——綜合考慮煤層賦存情況、井田構(gòu)造、煤質(zhì)變化等值線圖(灰分、硫分等)來確定采樣點?！獙τ谀承┪⒘吭鼗蛱囟ㄖ笜水惓５木?，可依據(jù)該元素或指標橫向、縱向分布規(guī)律增加采樣點?！獙τ谔幱诳碧诫A段的礦井，有條件可鉆孔取樣，無條件時可在鄰近礦井采樣。5.3.1.2多煤源供給條件下煤炭產(chǎn)品代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)確定方法多煤源供煤條件下，應(yīng)開展不同煤源的商品煤代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)研究工作，根據(jù)配煤方案中各煤種配入的比例，提出配煤代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)。5.3.2設(shè)計煤種數(shù)據(jù)確定結(jié)合項目擬采用的工藝技術(shù)對煤質(zhì)變化的適應(yīng)能力，在代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，留出合理余量，確定原料煤和燃料煤設(shè)計煤種。5.4校核煤種確定方法校核煤種不同煤質(zhì)指標的變化范圍，既要滿足現(xiàn)代煤化工項目主要設(shè)備運行的適應(yīng)性，也要在礦井煤質(zhì)合理波動范圍之內(nèi)。校核煤種的確定可采用以下方法：——變化范圍法：以代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)或設(shè)計煤種中各指標變化范圍為依據(jù)來確定校核煤種；6——指定煤種法：指定某個礦井的某個煤炭品種為校核煤種；——列舉煤種法：列舉幾種可能采用的煤種。優(yōu)先采用變化范圍法。6樣品的采取和測試6.1樣品類型根據(jù)供煤礦井實際情況采取以下樣品，用于代表性煤質(zhì)數(shù)據(jù)的研究：——煤層煤樣；——生產(chǎn)煤樣：——商品煤樣；——鉆孔煤樣；——鄰近礦區(qū)煤樣。6.2樣品采取與制備6.2.1煤樣采取應(yīng)按GB/T475、GB/T482、GB/T19494.1、MT/T1034進行。6.2.2煤樣制備應(yīng)按GB/T474、GB/T19494.2、NB/T51027進行。6.3測試方法6.3.1粒度組成及塊煤限下率粒度及塊煤限下率測定應(yīng)按GB/T477與MT/T1執(zhí)行。6.3.2鏡質(zhì)體反射率鏡質(zhì)體反射率測定應(yīng)按GB/T6948執(zhí)行。煤巖組成測定應(yīng)按GB/T8899執(zhí)行。煤的全水分測定應(yīng)按GB/T211執(zhí)行。煤的灰分、揮發(fā)分、固定碳測定應(yīng)按GB/T212或GB/T30732執(zhí)行。煤的灰分仲裁時應(yīng)按GB/T212中緩慢灰化法執(zhí)行。煤的全硫測定應(yīng)按GB/T214或GB/T25214執(zhí)行，仲裁時應(yīng)按GB/T214中艾士卡法執(zhí)行。煤中各種形態(tài)硫測定應(yīng)按GB/T215執(zhí)行。煤的發(fā)熱量測定應(yīng)按GB/T213執(zhí)行。7煤中碳含量和氫含量測定應(yīng)按GB/T476或GB/T30733執(zhí)行。煤中氮含量測定應(yīng)按GB/T19227或GB/T30733執(zhí)行。煤中磷含量測定應(yīng)按GB/T216執(zhí)行。煤中氯含量測定應(yīng)按GB/T3558執(zhí)行。煤中砷含量測定應(yīng)按GB/T3058執(zhí)行。煤中汞含量測定應(yīng)按GB/T16659或SN/T3511執(zhí)行。煤中氟含量測定應(yīng)按GB/T4633執(zhí)行。煤灰成分測定應(yīng)按GB/T1574執(zhí)行。6.3.17煤灰熔融性溫度煤灰熔融性溫度測定應(yīng)按GB/T219執(zhí)行。煤灰黏度測定應(yīng)按GB/T31424執(zhí)行。6.3.19真相對密度真相對密度測定應(yīng)按GB/T217執(zhí)行。煤的堆密度測定應(yīng)按MT/T739或MT/T740執(zhí)行。6.3.21格金低溫干餾試驗煤的格金低溫干餾試驗應(yīng)按GB/T1341執(zhí)行。6.3.22煤對二氧化碳反應(yīng)性煤對二氧化碳反應(yīng)性的測定應(yīng)按GB/T220執(zhí)行。8煤的自燃傾向性測定應(yīng)按MT/T707執(zhí)行。煤的熱穩(wěn)定性測定應(yīng)按GB/T1573執(zhí)行。煤的結(jié)渣性測定應(yīng)按GB/T1572執(zhí)行。煤的落下強度測定應(yīng)按GB/T15459執(zhí)行。煤的可磨性指數(shù)測定應(yīng)按GB/T2565執(zhí)行。煤的磨損指數(shù)測定應(yīng)按GB/T15458執(zhí)行。6.3.29黏結(jié)指數(shù)煤的黏結(jié)指數(shù)測定應(yīng)按GB/T5447執(zhí)行。煤的成漿性試驗應(yīng)按GB/T18856(所有部分)及GB/T25215執(zhí)行。