煤化工生产中煤质分析的作用探讨

煤化工生产中煤质分析的作用探讨

王乐

神木富油能源科技有限公司 陕西榆林 719319

摘要：本文主要结合当前煤化工生产情况，从煤质工业分析、煤质元素分析和煤质工艺性质分析三个角度探讨了煤质分析在其中产生的作用，如提升产量、保证质量等，然后简述了煤质分析在其中的注意要点，希望可以为相关人员提供一定的参考，合理运用煤质分析，提升煤化工生产质量，从而高效利用煤炭资源。

关键词：煤质分析；煤化工生产；工艺性质

引言：煤炭资源的性质受其沉积环境、自然条件、原始物质等因素的影响，并非所有煤炭的组成成分都相同，不同煤炭在P、C、H、N等元素的含量上都存在差异。对此，在煤化工生产过程中工作人员常常会采用煤质分析手段，经过对样品煤的测试明确其成分情况，保证在煤化工生产中可以将其进行合理利用。

1煤质分析在煤化工生产中的作用

1.1工业分析作用

煤化工生产中对煤质的工业分析主要有三方面，分别为煤的挥发分、煤的水分、煤的灰分，通过工作人员的化验检测和加、减法的测定方式明确其中的固定碳，认识可燃物和有机物在煤质中所占据百分比情况，从其工业分析三方面入手，其相应的作用如下。

1.1.1明确挥发分，保证煤质量

煤质挥发分主要是指在特殊环境下，煤炭进行反应分解成挥发分，其挥发分的组成物质主要是碳氢化合物和水，结合煤化工生产进行的煤炭炼焦工作，挥发分在其中的有效应用可以将焦油、焦炭和相关气体之间的转化率进行极大程度的提升，在一定程度上还可以加强焦炭强度。对此，需要通过煤质分析明确挥发分，在此基础上进行有效应用，避免过高或过低挥发分的出现。一方面，如果其过高会导致平均焦炭力下降，降低焦炭质量；另一方面，其过低则会导致煤键性能降低，如其可熔性和黏结性等，严重的还会降低其耐磨性，所以进行煤质分析可以有效保证煤化工生产质量。

1.1.2控制水分，提升煤产量

煤质水分在煤化工煤质分析中通常被工作人员结合其水分状态情况分为化合水（结晶水、热解水）和游离水（内在水分、外在水分），属于不可燃烧的部分，直接影响煤炭生产质量，一旦其中含有过多的水分就会降低焦炭的产量，需要进行煤质分析明确其中的水分占比，才能保证控制的有效性，保证生产效率。同时，需要工作人员明确煤质水分并不是越低越好，如果水分占比过小，会影响操作环境，在焦炉装煤的过程中很容易出现问题，导致煤化工生产质量的降低。在测定水分的过程中需要工作人员做好对样品煤的保护工作，避免样品煤受到外界影响而产生水分变化情况，并将制备之后的样品煤放置在具有良好密封性的容器中，置于阴凉环境中，保证检测人员所收到的样品煤性质的完好，减小检测误差，从而将煤质分析的作用进行充分发挥。

1.1.3了解灰分，加快生产效率

灰分不属于煤炭的固有成分，基本都是通过煤里面的矿物质经过转化形成的。二者比较而言，煤炭的硬度较低，且灰分本身形态和性质为大颗粒和惰性，也就是说在煤化工生产中灰分在相应化合反应、分解反应之后，留下残渣，增加不必要的工作环节。通过煤质分析可以了解不同煤炭中的灰分情况，合理计划生产工作，加快生产效率。例如，正常情况下，在煤化工生产中，气煤（较低变质程度、较高挥发性）中灰分占比较小，而炼焦煤（较高变质程度）和肥煤（中等变质程度）相对较大，可以将其进行有效结合，设置三者结合使用生产规划，保证生产效率。在测定灰分的过程中，工作人员需要检查好检测仪器、设备，重点检查马沸炉和坩埚的性能状态，并在检测过程中尽可能将三氧化硫反应控制在最小程度，实现完全分解样品煤中的盐酸盐，提升灰分测定的精准性^[1]。

1.2元素分析

不同煤炭的元素含量不同，通过煤质分析可以有效明确其元素情况，优化生产流程，对煤化工生产的整体环节都产生极大的推动作用，尤其是脱硫环节。一方面，通常从我国北方开采的煤炭资源其中的硫元素会更少一些，其相应的碳化工作时间设定就可以设置较短，而从南方开采的煤炭资源的硫元素相对较多，需要设置较长的碳化时间。另一方面，煤质中的硫元素还可以细分为有机硫和无机硫，像硫化铁硫一类的有机硫可以燃烧，像硫酸盐硫一类的无机硫不可以燃烧。同时，其中硫元素的含量会影响到其后续加工品的质量，如制造加工钢铁等。且结合国家相关要求，在进行炼焦过程中往往需要进行脱硫，控制煤质中的硫元素含量，保证产品质量。在测定过程中可以选择库伦滴定法，降低测定工作难度，提升测定结果精度，在使用该方法时需要注意控制好空气流量，将其控制在1000mL/min，并把控好搅拌速度，最佳速度为500r/min。

1.3工艺性质分析

煤质的工艺性质一般是指其黏结性，就是干馏煤的过程中，煤对自身黏结的能力和外加惰性物质能力。常用的分析测定方法有胶质层指数法、黏结指数法等，通过对煤质中胶质体的多少和效能情况分析其黏结性。其中，胶结体主要是指煤经过热解作用，当温度处于300到550℃时，煤粒会产生熔融和软化变化，表面出现液相膜，此时大量煤粒集聚在一起，其液相膜就会进行融合，构成含有固体、液体和气体的黏稠状混合物，这种混合物就是胶质体。煤质工艺性质的分析对煤化工生产起到的作用主要是提升其生产的稳定性，炼焦煤强度的影响因素之一就是煤质黏结性，需要引起煤化工生产人员的注意，做好对其的分析工作。

2煤质分析在煤化工生产中的注意要点

2.1溶液配制

煤质分析在煤化工生产过程中需要注意溶液配制问题，其是煤质分析中关键且基础的环节，需要工作人员注意四点：第一点，精确配制溶液，在各项原液的准备上严格使用仪器适量，保证其浓度符合要求，实现精确配制，并运用专门的容器盛放配制好的溶液。第二点，做好细节管理，在容器上粘贴带有配制信息的标识，如配制人、溶液品名、配制日期以及浓度等，并避免阳光直射。第三点，严格按照国家制定的标准配制溶液，降低其中风险。第四点，工作人员应当有良好实践经验，在试验过程中保持适当的放松，避免过于紧张而导致试验失误发生^[2]。

2.2仪器管理

煤质分析工作中涉及到的仪器、设备多种多样，需要工作人员结合具体仪器的情况，进行有针对性的管理。例如，在管理滴定分析仪器的过程中，其需要工作人员结合厂家说明书，保证正确操作，使用之前需要先进行仪器清洗工作，涂抹凡士林在其玻璃活塞处，检查标准溶液装置等，需要不断提升煤化工企业工作人员的素养和能力，保证其拥有良好的工作态度。此外，在非测定时间也需要定期检验仪器性能，做好保养工作，一旦出现问题及时进行处理，根据其实际情况综合利用部件更换、整体更换等方法，保证设备在煤质分析过程中不会出现问题，保证分析结果的真实可靠性，从而促进煤化工生产的发展。

结语：综上所述，煤质分析可以帮助工作人员明确煤炭实际性质，提升煤化工生产对煤炭质量的控制力度，促进相关企业的发展。所以，需要重视煤质分析工作，增加对精密仪器和先进分析设备的引入，提升其分析结果的准确性，从而保证煤炭资源得到合理运用。

参考文献：

[1]赵爽.关于煤化工行业降负荷生产响应重污染天气应急的问题与思考[J].化工管理,2020(15):52-53.

[2]芦甜,张迎朝,解红光.大型煤化工项目低温甲醇洗装置的工艺技术优化[J].化工设计通讯,2019,45(12):10-11.