技术引领，让乌金变“绿能”

技术领先，打造武进绿色能源

——中国煤炭科学研究总院科技创新促进煤炭清洁高效利用侧记

作为国家能源集团神东煤炭公司推进黄河流域生态保护和高质量发展的示范样板和重点环保项目，截至5月16日，补连塔地区矿井水处理工程累计处理水100多万立方米，硫酸钠2000多吨，氯化钠200多吨，进一步保障了乌兰木伦河的清水。

中国煤炭科工集团杭州研究院设计的补连塔地区矿井水提质处理工程是神东煤炭公司投产的第一个矿井水零排放处理工程设计矿井水零排放处理能力为3万立方米/日，可满足补连塔煤矿和上湾煤矿未来10年的生产需求这只是中国煤炭科学促进煤炭清洁高效利用的冰山一角

在双碳目标下，调整能源结构势在必行作为全球唯一的全产业链综合性煤炭科技创新企业，中煤分公司如何应对他们把煤炭的清洁高效利用作为创新发展的主攻方向

黑水变清水白盐

山东能源淄矿集团郑桐煤业4000t/h矿井水处理工程是国内最大的单井矿井水净化工程根据该矿排水量大，悬浮物含量高的特点，中国煤炭科学研究院杭州研究所开发设计了预沉降分级处理工艺，解决了悬浮物含量2000mg/l以上矿井水净化处理的难题，出水浊度≤10NTU，矿井水变得清澈

中煤能源集团，淮河能源集团，淮北矿业集团，皖北煤电集团，龙梅集团，冀中能源集团等大型煤炭企业，在中国煤炭科学研究院杭院设计的矿井水处理项目加持下，实现了黑水变清水，污染变资源。

除了变黑水为清水，在中国煤炭科学研究院杭州研究所的不懈努力下，煤矿还能产出雪白的结晶盐依托中国煤炭科学研究总院杭州研究院研发的适度分步协同预处理+多级耦合膜浓缩技术+MED冷冻盐结晶工艺，将内蒙古伊泰广联煤化工有限公司何洪庆煤矿高盐矿井水处理为生产和生活用水，同时还分离出硫酸钠，氯化钠等化工原料红河煤矿也成为煤炭行业第一个实现矿井水零排放和盐结晶的煤矿

深耕煤层气抽采利用技术

煤层气的主要成分是甲烷煤层气的开发利用对增加清洁能源供应，减少地下瓦斯灾害，推动能源供应革命具有重要意义践行双碳战略，抓技术创新，是题中应有之义最近几年来，中国煤炭行业一直在深耕煤层气抽采利用技术，以帮助减少碳排放

中国煤炭科西研究院探索和完善了破碎松软低渗透煤层顶板水平井分段压裂地面瓦斯抽采技术和破碎松软低渗透煤层无固井套管完井煤层水平井分段压裂地面瓦斯抽采技术，开发了高效可靠的煤层气钻井技术，储层改造技术和精细抽采技术，以及适合不同地质和储层条件的煤层气开发技术。

针对煤矿井下高效抽采和富集利用瓦斯的需求，中煤科西研究院研制了适用于井下煤层裸眼坐封的水力压裂工具串，以及基于压力平衡的低压端水力加砂压裂成套设备和高压端加砂设备目前，相关成果已在山西，陕西，贵州，河南，安徽等地煤矿区推广应用钻孔平均瓦斯抽采浓度达到40%以上，瓦斯抽采浓度和抽采量大幅增加

为实现低浓度煤层气的高效利用，中国煤炭科学研究总院重庆研究院开发了低浓度煤层气发电效率提升技术，在山西蓝能煤层气开发有限公司小溪电站成功应用，发电效率提升15%，启动率提升24%此外，中国煤炭科学研究总院重庆研究院还开发了蓄热氧化低浓度煤层气高效利用技术，在华阳集团一号煤矿阳坡岩枫泾工业广场建设了煤层气蓄热氧化利用项目该项目能耗指标比国内外同类产品低10%，低浓度煤层气年利用率691万立方米华阳集团一矿低浓度煤层气利用率从0提高到26%

多下功夫解决卡脖子问题

煤炭的清洁高效利用有赖于先进技术的支撑我国煤炭工业在煤基新材料，水煤浆，煤气化等领域做出了诸多努力，解决了一系列瓶颈技术难题

PEN，学名聚萘二甲酸乙二醇酯，是一种性能优异的特种聚酯由于合成PEN的关键单体2.6—萘二甲酸的生产技术长期被国外公司垄断，PEN在国内成为卡脖子的材料煤炭科学技术研究院有限公司通过产学研合作，成功开发了煤基2.6—萘二甲酸连续制备技术制备的2.6—萘二甲酸样品经下游企业验证，各项指标均达到进口产品水平，有效填补了该技术在国内的空白

水煤浆可以代替石油和煤作为清洁燃料，也可以作为气化的原料最近几年来，各生产企业逐渐使用低变质程度的低阶煤制备气化水煤浆由于低阶煤普遍内部含水量高，可磨性差，单棒磨制浆技术制备的水煤浆浓度低，流动状态和稳定性差，不利于提高气化炉效率，成为制约水煤浆产业发展的主要技术瓶颈

国家节能水煤浆工程技术研究中心自主研发的分级研磨制浆技术，在单棒磨制浆技术的基础上，可提高煤浆浓度2 ~ 4个百分点以该中心榆林凯悦项目为例，采用该技术后，水煤浆平均浓度提高了4个百分点，最高浓度达到66.7%

目前煤化工行业存在煤浆浓度低影响气化效率，煤化工污泥处理难，成本高，中浓度煤浆直接气化效率低等问题中煤科工清洁能源有限公司研发的一系列工艺和关键设备，可有效解决气化煤泥水浓度低导致气化效率低的问题，消除化工污泥处理难，处置成本高的行业痛点，解决煤泥水管道输送终端产品的高值化利用问题，为煤炭低成本，全密闭绿色管道输送提供技术支撑

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