1.二战后日本经济突飞猛进的原因

2.原煤有多少分类?

3.林励吾的成就及荣誉

二战后日本经济突飞猛进的原因

80年代煤炭价格_1986年煤油价格

①日本进行了比较广泛的社会改革,进一步废除了生产关系中的封建落后因素,为经济发展奠定了基础。②美国对日本的扶植。③实行国民经济非军事化,全力进行经济建设。④制定了外向型的经济发展战略,引进最先进的科学技术,调整国内产业结构,促进出口。例如,60年代末,日本已成为世界上最大的电视机生产国之一,并大量出口。当时,日本生产的纤维和黑白电视机出口美国,超过美国该产品进口数的1/10,从而引起美日贸易摩擦。课文中的插图《60年代末日本的电视机工厂》反映了60年代末日本大量生产电视机的情况,⑤积极发展教育,培养人才。1950年,日本的九年义务教育的普及率就已经达到99%;1970年,高中学生考进大学的已达23.6%。教育的发展,为经济现代化提供了高素质的人才。⑥朝鲜战争与越南战争期间,美军的大批军事及后勤物资订货,进一步刺激了日本经济的发展,使日本经济迅速活跃起来。

80年代以后,日本加大发展高科技产业的力度,推动经济稳步发展。

据统计,1960年~1970年间,日本的工业生产年均增长16%,国民生产总值年平均增长11.3%。1968年,日本的国民生产总值超过联邦德国,成为仅次于美国的资本主义世界第二号经济大国。1986年,日本的黄金储备达到421亿美元,位居世界第二;1987年,日本的外汇储备超过联邦德国,居世界首位,1988年,日本的人均收入达1.9万美元,超过同期美国的1.8万美元。1988年,根据权威的美国《商业周报》统计,世界排名前30名的大公司中,日本占了22家。随着经济实力的增强,日本开始谋求政治大国的地位。

2.日本谋求政治大国的地位

1972年,日本外相大平正芳在记者招待会上说:“日本跟着美国脚步走的时代已经过去了。”同时,日本在日美同盟的前提下展开了所谓的“多边自主外交”。1972年9月,日本和中国恢复邦交。1982年上台的中曾根康弘首相在多次场合公开声明,日本还要谋求做一个政治大国,在国际事务中有更多的发言权,并积极争取得到联合国的常任理事国席位。70年代中期以后,日本军费逐年增加,成为美国重要的战略伙伴。

说明:日本军事实力的膨胀,引起亚洲人民的高度警惕。

归纳小结:①战后国民经济非军事化,政府得以集中有限的财力物力进行经济建设。②大力发展科学技术,利用第三次科技革命的成果。③大力发展教育,培养人才。④美国的援助和扶植。

二战后主要资本主义国家在发展经济的过程中,吸取历史教训,推行社会福利政策,缓和社会矛盾,人民生活得到改善。然而,矛盾冲突依然存在。

原煤有多少分类?

分为无烟煤、烟煤、褐煤。

(一) 煤的物理性质

煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中,除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据,并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。

1.颜色

是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。

2.光泽

是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。

3.粉色

指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高,粉色越深。

4.比重和容重

煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。

5.硬度

是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。

6.脆度

是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。

7.断口

是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同,断口形状各异。

8.导电性

是指煤传导电流的能力,通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时,电阻率剧增。烟煤是不良导体,随着煤化程度增高,电阻率减小,至无烟煤时急剧下降,而具良好的导电性。

(二) 煤的化学组成

煤的化学组成很复杂,但归纳起来可分为有机质和无机质两大类,以有机质为主体。

煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外,还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成,随煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲,煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素,氧是助燃元素,三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时,氮不产生热量,常以游离状态析出,但在高温条件下,一部分氮转变成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体,不仅腐蚀金属设备,与空气中的水反应形成酸雨,污染环境,危害植物生产,而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时,煤中的硫和磷大部分转入焦炭中,冶炼时又转入钢铁中,严重影响焦炭和钢铁质量,不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时,各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料,砷含量过高,会增加产品毒性,危及人民身体健康。

煤中的无机质主要是水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值,其中绝大多数是煤中的有害成分。

另外,还有一些稀有、分散和放射性元素,例如,锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等,它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。其中某些元素的含量,一旦达到工业品位或可综合利用时,就是重要的矿产资源。

通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。

1.水分

指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低生产效率;燃烧时,降低有效发热量;在高寒地区的冬季,还会使煤冻结,造成装卸困难。只有在压制煤砖和煤球时,需要适量的水分才能成型。

2.灰分

是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转入焦炭,降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂,成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤,燃烧和气化时,会给生产操作带来许多困难。为此,在评价煤的工业用途时,必须分析灰成分,测定灰熔点。

3.挥发分

指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主要指标,并被用来初步确定煤的加工利用性质。煤的挥发分产率与煤化程度有密切关系,煤化程度越低,挥发分越高,随着煤化程度加深,挥发分逐渐降低。

4.固定碳

测定煤的挥发分时,剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物,可以用计算方法算出。焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系,因此,根据焦渣的外观特征,可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。

(三)煤的工艺性质

为了提高煤的综合利用价值,必须了解、研究煤的工艺性质,以满足各方面对煤质的要求。煤的工艺性质主要包括:粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。

1.粘结性和结焦性

粘结性是指煤在干馏过程中,由于煤中有机质分解,熔融而使煤粒能够相互粘结成块的性能。结焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能。煤的粘结性是结焦性的必要条件,结焦性好的煤必须具有良好的粘结性,但粘结性好的煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。这就是为什么要进行配煤炼焦的道理。粘结性是进行煤的工业分类的主要指标,一般用煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示,常称胶质层厚度。胶质层越厚,粘结性越好。测定粘结性和结焦性的方法很多,除胶质层测定法外,还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。粘结性受煤化程度、煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。煤化程度最高和最低的煤,一般都没有粘结性,胶质层厚度也很小。

2.发热量

是指单位重量的煤在完全燃烧时所产生的热量,亦称热值,常用106J/kg表示。它是评价煤炭质量,尤其是评价动力用煤的重要指标。国际市场上动力用煤以热值计价。我国自1985年6月起,改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。发热量主要与煤中的可燃元素含量和煤化程度有关。为便于比较耗煤量,在工业生产中,常常将实际消耗的煤量折合成发热量为2.930368×107J/kg的标准煤来进行计算。

3.化学反应性

又称活性。是指煤在一定温度下与二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反应能力。它是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。反应性强弱直接影响到耗煤量和煤气的有效成分。煤的活性一般随煤化程度加深而减弱。

4.热稳定性

又称耐热性。是指煤在高温作用下保持原来粒度的性能。它是评价气化用煤和动力用煤的又一项重要指标。热稳定性的好坏,直接影响炉内能否正常生产以及煤的气化和燃烧效率。

5.透光率

指低煤化程度的煤(褐煤、长焰煤等),在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后,所得溶液对光的透过率称为透光率。随着煤化程度加深,透光率逐渐加大。因此,它是区别褐煤、长焰煤和气煤的重要指标。

6.机械强度

是指块煤受外力作用而破碎的难易程度。机械强度低的煤投入气化炉时,容易碎成小块和粉末,影响气化炉正常操作。因此,气化用煤必须具备较高的机械强度。

7.可选性

是指煤通过洗选,除去其中的夹矸和矿物质的难易程度。我国现行的选煤方法,详见第四节。

二、用途与技术经济指标

(一) 煤的工业分类

1958年,国家颁布了以炼焦用煤为主的分类方案,为工业部门合理使用煤炭资源创造了有利条件,但在实践中也出现了一些问题。在认真分析研究和吸收国外先进分类方法的基础上,为了使各项分类的技术经济指标最能反映煤的质量特点,达到更加合理地利用煤炭资源的目的,1986年,国家重新颁布了从褐煤到无烟煤的全面技术分类标准,将自然界中的煤划分为14大类,其中,褐煤和无烟煤又分别划分为2个和3个小类(表2.2.1)。这就是我国现行的煤炭分类国家标准。

表 2.2.1中国煤炭分类国家标准 (GB5751-86)

(1) 分类指标及其符号Vr为干燥无灰基挥发分(%);Hr为干燥无灰基氢含量(%);GR.I(简记G)为烟煤的粘结指数;Y为烟煤的胶质层最大厚度;PM为煤样的透光率(%);b为烟煤的奥亚膨胀度(%);Q-A.GNGW为煤的恒湿无灰基高位发热量(MJ/kg)。

(2) 煤类的编码各类煤用两位阿拉伯数码表示。10位表示煤的挥发分,个位数在无烟煤及褐煤表示煤化程度,在烟煤表示结粘性。

(二) 各煤类的主要特征和用途

1.褐煤

它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。

2.长焰煤

它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料,也可作民用和动力燃料。

3.不粘煤

它水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,燃烧时发热量较小,含有一定的次生腐殖酸。主要用作制造煤气和民用或动力燃料。

4.弱粘煤

水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,能单独结焦,但结成的焦块小而易碎,粉焦率高。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。

5. 1/2中粘煤

它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料,也可以作为气化用煤和动力燃料。

6.气煤

挥发分高,胶质层较厚,热稳定性差。能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。

7.气肥煤

它的挥发分和粘结性都很高,结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气,更是配煤炼焦的好原料。

8.肥煤

具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分,加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。

9. 1/3焦煤

它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,具有很强的粘结性和中高等挥发分,单独用来炼焦时,可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。因此,它是良好的配煤炼焦的基础煤。

10.焦煤

具有中低等挥发分和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大,易造成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤使用。

11.瘦煤

具有较低挥发分和中等粘结性。单独炼焦时,能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好,但耐磨性较差的焦炭。因此,用它加入配煤炼焦,可以增加焦炭的块度和强度。

12.贫瘦煤

挥发分低,粘结性较弱,结焦性较差。单独炼焦时,生成的焦粉很多。但它能起到瘦化剂的作用。故可作炼焦配煤使用,同时,也是民用和动力的好燃料。

13.贫煤

具有一定的挥发分,加热时不产生胶质体,没有粘结性或只有微弱的粘结性,燃烧火焰短,炼焦时不结焦。主要用于动力和民用燃料。在缺乏瘦料的地区,也可充当配煤炼焦的瘦化剂。

14.无烟煤

它是煤化程度最高的煤。挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。通常作民用和动力燃料。质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料,以及制造电石、电极和炭素材料等。

(三) 工业用煤的质量要求

煤的工业用途非常广泛,归纳起来主要是冶金、化工和动力三个方面。同时,在炼油、医药、精密铸造和航空航天工业等领域也有广阔的利用前景。各工业部门对所用的煤都有特定的质量要求和技术标准。简要介绍如下:

1.炼焦用煤

炼焦是将煤放在干馏炉中加热,随着温度的升高(最终达到1 000℃左右),煤中有机质逐渐分解,其中,挥发性物质呈气态或蒸汽状态逸出,成为煤气和煤焦油,残留下的不挥发性产物就是焦炭。焦炭在炼铁炉中起着还原、熔化矿石,提供热能和支撑炉料,保持炉料透气性能良好的作用。因此,炼焦用煤的质量要求,是以能得到机械强度高、块度均匀、灰分和硫分低的优质冶金焦为目的。国家对冶金焦用煤有专门的质量标准,见表2.2.2。

表 2.2.2冶金焦用煤质量标准 (GB397-65)见上图

2气化用煤

煤的气化是以氧、水、二氧化碳、氢等为气体介质,经过热化学处理过程,把煤转变为各种用途的煤气。煤气化所得的气体产物可作工业和民用燃料以及化工合成原料。常用的制气方法有两种:①固定床气化法。目前国内主要用无烟煤和焦炭作气化原料,制造合成氨原料气。要求作为原料煤的固定碳>80%,灰分(Ag)<25%,硫分(SgQ)≤2%,要求粒度要均匀,25~75mm,或19~50mm,或13~25mm,机械强度>65%,热稳定性S+13>60%,灰熔点(T2)>1 250℃,挥发分不高于9%,化学反应性愈强愈好。②沸腾层气化法。对原料煤的质量要求是:化学反应性要大于60%,不粘结或弱粘结,灰分(Ag)<25%,硫分(SgQ)<2%,水分(WQ)<10%,灰熔点(T2)>1 200℃,粒度<10mm,主要使用褐煤、长焰煤和弱粘煤等。

3.炼油用煤

一般以褐煤、长焰煤为主,弱粘煤和气煤也可以使用,其要求取决于炼油方法。①低温干馏法,是将煤置于550℃左右的温度下进行干馏,以制取低温焦油,同时还可以得到半焦和低温焦炉煤气。煤种为褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤、气煤。对原料煤的质量要求是:焦油产率(Tf)>7%,胶质层厚度<9mm,热稳定性S+13>40%,粒度6~13mm,最好为20~80mm 。②加氢液化法,是将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化成低分子液态或气态产物,进一步加工可得到汽油、柴油等燃料。原料煤主要为褐煤、长焰煤及气煤。要求煤的碳氢化(C/H)<16,挥发分>35%,灰分(Ag)<5%,煤岩的丝炭含量<2%。

4.燃料用煤

任何一种煤都可以作为工业和民用的燃料。不同工业部门对燃料用煤的质量要求不一样。蒸汽机车用煤要求较高,国家规定是:挥发分(Vr)≥20%,灰分(Ag)≤24%,灰熔点(T2)≥1 200℃,硫分(SgQ)长隧道及隧道群区段≤1%,低位发热量2.09312×107~2.51174×107J/kg以上。发电厂一般应尽量用灰分(Ag)>30%的劣质煤,少数大型锅炉可用灰分(Ag)20%左右的煤。为了将优质煤用于发展冶金和化学工业,近年来,我国在开展低热值煤的应用方面取得了较快的进展,不少发热量仅有8 372.5J/ kg左右的劣质煤和煤矸石也能用于一般工厂,有的发电厂已掺烧煤矸石达30%。

煤的其他用途还很多。如,褐煤和氧化煤可以生产腐殖酸类肥料;从褐煤中可以提取褐煤蜡供电气、印刷、精密铸造、化工等部门使用;用优质无烟煤可以制造碳化硅、碳粒砂、人造刚玉、人造石墨、电极、电石和供高炉喷吹或作铸造燃料;用煤沥青制成的碳素纤维,其抗拉强度比钢材大千倍,且重量轻、耐高温,是发展太空技术的重要材料;用煤沥青还可以制成针状焦,生产新型的电炉电极,可提高电炉炼钢的生产效率等等。总之,随着现代科学技术的不断进步,煤炭的综合利用技术也在迅速发展,煤炭的综合利用领域必将继续扩大。

三、矿业简史

(一) 古代煤矿业简史

我国是世界上发现、利用煤炭最早的国家。1973年,在辽宁省沈阳市北陵附近新石器时代的新乐遗址下层发现了为数不少的精煤制品。其中有:圆泡形饰25件,耳(王当)形饰6件,圆珠15件,和这些煤制品同时出土的还有碎煤精、精煤半成品和煤块97块。这些煤制品,经过前辽宁省煤田地质勘探公司科研所鉴定,“呈弱油脂光泽,均一状结构,硬度、韧性均很大为其特点”,很容易用火柴点燃,燃烧时发出明亮而带黑烟的火焰,并发出一种烧橡皮的气味。经过工业分析和元素分析证明,其原料就是烛煤。这是世界上用煤最早的确凿证据,也是说明我国早在六七千年前就已发现并开始利用煤炭的历史见证。

50年代中期和70年代中期,考古工作者先后在陕西省4处西周墓中出土了煤雕制品,其中,宝鸡市茹家庄一处就出土了200余枚之多。据此可以判断,早在西周时期,作为当时全国政治、经济中心的陕西地区,煤炭已经被开采利用。

战国时期,除继续利用煤炭雕刻生活用品外,还在当时的著作中出现了关于煤的记载。先秦时期的地理著作《山海经》就有3处有关石涅的记载:一处见于该书的《西山经》,“女床之山,其阳多赤铜,其阴多石涅”;另二处见于《中山经》,“岷山之首,曰女几之山,其上多石涅”,“又东一百五十里,曰风雨之山,其上多白金,其下多石涅”。据有关专家考证,女床之山,女几之山,风雨之山,分别位于今陕西凤翔、四川双流、什邡和通江、南江、巴中一带。古今对照,以上各地均有煤炭产出,证明《山海经》的记载基本是对的,同时,说明当时这些地方的煤炭已被发现,而且已积累了一些找煤的初步地质知识。

西汉至魏晋南北朝,出现了一定规模的煤井和相应的采煤技术,煤的用途,不仅用作生产燃料,而且还用于冶铁;不仅能够利用原煤,而且还把粉煤进行成型加工成煤饼,从而提高了煤炭的使用价值。煤的产地不仅在北方,而且在南方,甚至新疆也都有了产煤的记载。同时,煤雕工艺在这时已初步普及。

隋、唐至元代,煤炭开发更为普遍,用途更加广泛,冶金、陶瓷等行业均以煤作燃料,煤炭成了市场上的主要商品,地位日益重要,人们对煤的认识更加深化。特别应该指出的是,唐代用煤炼焦开始萌芽,到宋代,炼焦技术已臻成熟。1978年秋和1979年冬,山西考古研究所曾在山西省稷山县马村金代砖墓中发掘出大量焦炭。1957年冬至 1958年4月,河北省文化局文物工作队在河北峰峰矿区的砚台镇发掘出3座宋、元时期的炼焦炉遗址。焦炭的出现和炼焦技术的发明,标志着煤炭的加工利用已进入了一个崭新的阶段。

从明朝到清道光20年(1840年)的时间里,当时的封建统治者比较重视煤炭的开发,对发展煤炭生产采取了一些措施,矿业管理政策也发生了某些利于煤业的变化,煤炭行业的各个环节,比以前都有较大的进步。煤炭开发技术得到了发展,形成了丰富多彩的中国古代煤炭科学技术。尽管当时都是手工作业煤窑,但因其开采利用早于其他国家,因此,17世纪以前,中国煤炭技术和管理许多方面都处于世界领先地位,这是值得我们自豪的。但是,日益衰败腐朽的封建制度终于阻碍了古代煤业的继续前进,这就导致了中国近代煤矿的诞生。

煤炭质量检验结果

报告单是判断煤炭质量的重要依据,作为煤炭化验仪器的生产厂家专业为您详解煤炭化验报告单:

煤炭质量检验报告格式各不相同,在阅读煤质检验结果报告单之前,应注意以下信息:

首先要注意煤质检测结果中,煤的发热量是否是以“收到基低位”(符号Qnet,ar)的形式提供。因为目前我国绝大多数煤炭是以“收到基低位发热量”作为贸易、结算的依据。以收到基低位发热量作为贸易、结算依据时,不必考虑全水分问题。结算也非常方便。

结算煤款(元)=实际到货煤炭重量(吨)*结算价格(元/吨)

如果发热量不是以“收到基低位”的形式,而是以“高位”的形式,不但会带来很多不便和误解,而且常常还需进行煤炭重量校正:

结算重量(吨)=实际到货重量(吨)*(100-实际全水分)/(100-合同规定全水分)。

则结算方式应按下式进行:

结算煤款(元)=结算重量(吨)*结算价格(元/吨)

可见,收到基低位发热量在煤炭贸易和结算中具有准确、方便和快捷特点,可以减少贸易由雨雪自然原因引起煤炭全水分变化而产生的贸易磨擦。

其次还要注意煤质检测结果中是否含有“全水分(符号Mt)”、“空气干燥基水分(符号Mad)”、“全硫(符号St)”和“氢(符号H)”

,因这四项指标都是计算收到基低位发热量所必不可少的辅助指标,如果缺少任何一项指标,对收到基低位发热量准确性都有很大的影响。

第三还要注意除了煤的收到基低位发热量之外,还要看煤质工业分析结果是否齐全,因为煤炭作为工业的原料,对煤炭进行工业分析是必不可少的,这样才能粗略估计煤炭的性质和用途。煤的工业分析包括空气干燥基水分、灰分、挥发分、焦渣特征和固定碳。在环境问题日益突出的今天,控制煤炭燃烧造成的污染也是政府和整个社会都重视的工作,因此还应该进行煤的元素分析,元素分析应包括全硫、氮、碳、氢和氧。其中全硫是很重要的环保指标,全硫和氢又是计算收到基低位发热量的重要辅助指标。

林励吾的成就及荣誉

60年代以前,中国被认为是一个“贫油”的国家,为了尽量减少对进口油料的依赖,中国科学院石油研究所当时的重要研究任务之一,就是以煤焦油、页岩油,甚至煤为原料来合成人造石油。林励吾当时承担的研究课题,就是要寻找合适的催化剂来使煤焦油通过加氢裂化反应而制造汽油和煤油等液体燃料。在国外,当时德国和苏联也进行过煤焦油催化加氢的研究,一般要在1.5万~2万千帕高压氢气下才能有效地制得人造液体燃料。但林励吾知道,要使用这样高的反应压力,在我国当时的技术条件下是难以实现工业化的。因此,他开展了在7000千帕条件下的煤焦油加氢裂化制人造液体燃料的试验。这种中压煤焦油加氢的构想,那时候在国外和国

内都是很大胆的想法。当时有一位前苏联人造液体燃料专家听了林励吾的工作介绍之后,曾轻蔑地说,要在约7000千帕条件下进行煤焦油加氢,真是异想天开。但是,林励吾没有被这位权威吓倒,他坚持实践第一的思想,认真地在催化剂和反应工艺上进行反复探索,终于在催化科学家何学纶先生的指导下,完成了中压煤焦油加氢的研究课题,并在工业装置试验成功。这时,我国发现了第一个大油田——大庆油田,人造石油研究暂时变为次要。于是,林励吾又满腔热情地投入到研究开发我国石油炼制催化新技术的工作中。

那时候的林励吾,还不过30岁,已经在研究工作中显示了勇于开拓、急国家之所急、勇挑重担的思想作风。

有了丰富的大庆石油,并不等于就解决了我国的石油产品供应问题,因为还要有先进的石油炼制技术,才能从大庆原油中生产出国家需要的多种多样的油料。在60年代初,我国的喷气飞机用的航空煤油就非常短缺,仍然要靠从前苏联等国家进口。而前苏联却突然断绝了对我国的供应。由于大庆原油属于石蜡基的油,所制得的航空煤油馏分冰点在-50℃左右,而合格的航空煤油则要求冰点低于-60℃。要从大庆原油制得合格的航空煤油,最好的途径是对大庆重油馏分进行“加氢异构裂化”。而这种技术的关键是要研究出同时具有加氢和异构裂化两种特殊功能的催化剂。当时,国外的大石油公司也正在全力以赴地对这个课题开展研究。林励吾了解到了国家的这一急需,就毫不犹豫地把解决这个课题作为自己的任务,决心要和国外同行一比高下。 当时国外的关键技术资料大都处于严格保密状态,可供参考的资料不多。林励吾并没有把研究思路寄托在抄袭国外的技术诀窍上,而是通过独立思考来开辟自己的研究途径。加氢异构裂化催化剂的特点是要同时具有催化加氢、异构化和裂化三种反应性能,一般认为,加氢反应依赖于催化剂的金属组分,而异构化和裂化则与催化剂担体的酸性强弱有关。当时催化化学中流行的一种理论,认为在这种所谓“双重性”催化剂上,金属组分与酸性组分各自形成分立的催化活性中心。林励吾根据自己在煤焦油加氢裂化研究的实践,参考国外文献,加上观察和思考,认为双重性催化剂上活性中心的形态实际上比这种理论概括更复杂和更多样化。为了更深入系统地掌握加氢异构裂化催化剂以及它所催化的加氢异构裂化反应的实质和内在规律性,以便从理论的高度来指导自己的研究工作,他和同事张馥良一起,对有关文献资料进行了归纳和分析,再结合自己的实践经验,提出了“电子(金属组分)—酸性(担体)相互作用和杂交”的理论,其中心思想是:①金属与担体相互作用形成复合中心;②金属的加氢性能越强,相互作用后越有利于异构化的选择性,而担体的酸性越强,则相互作用后越有利于裂化反应的选择性。他的这个“杂交中心”理论,比传统的“分立中心”理论能够更全面合理地概括和解释文献上的有关资料和数据,因而更能代表真实的规律性。林励吾在这个理论思想指引下,不到两年的时间,研究成功了我国第一代加氢异构裂化催化剂,代号为219催化剂。这个催化剂,其性能与当时国外几家大石油公司推到市场的同类催化剂不相上下,而其制造方法则完全是我们自己创新的。

当时的石油工业部领导对219催化剂的研究成功给以了高度的评价,并决定以219催化剂为基础,完全依靠我国自己的力量,在大庆石油化工总厂建立我国第一套30万吨/年规模的加氢异构裂化装置。这是我国第一次完全依靠自己的力量建造如此大型的石油加氢装置。林励吾在石油工业部专门成立的“工程指挥部”的领导下,作为技术主要负责人,担负起从催化剂到反应工艺的中试、装置投产的全过程中的科学技术指导工作,并在流程开发过程中,提出了在一个反应器内装填219-甲和219-乙两种根据反应最优化原理调变的催化剂的创造性设计(国外同类装置在多年之后才采用这种设计)。这套装置在1967年正式顺利投产,生产出了国家急需的、合格的低凝固点航空煤油。从此,中国人在航空煤油的生产上,真正完全立足于自己的资源和自己的技术,再也不受任何人的牵制了。据统计,这套装置从1967到1985年的18年间,为国家创造利税达4亿元。在1978年召开的全国科学大会上,这一研究成果被授予“全国科学大会奖”。

林励吾在“”中受到过不公正的对待,并被下放到农村。1972年,重新回到这个研究所,他痛心地发现,原来我国已经跻身于国际水平的一些炼油技术,如“轻油催化重整”技术,国外已经又有了很大的发展,而我国仍然踏步不前。当时我国石油公司开发成功了“多金属重整催化剂”,被认为是炼油技术的一个划时代的突破,我国石油部也准备组织“多金属重整”的技术会战。林励吾抱着外国人能做到的,中国人也一定能做到的一贯信念,毅然投入了这个课题的攻关研究。为此,他又一次在全面系统归纳分析国内外文献设计的基础上,提出了具有我国自己特点的研究方案,并与石油部两个研究所、三个工厂联合研究成功我国第一代铂—铱—铈/氧化铝多金属重整催化剂。其后,这个催化剂成功地应用到了大连石油七厂的15万吨/年的重整装置上,使我国的轻油重整炼油技术迅速赶上了国际先进水平。这项成果获得了1978年的全国科学大会奖和1982年的石油部科技成果一等奖。 在多金属重整催化剂的攻关研究刚要结束的时候,一个新的挑战又出现在林励吾的面前,那就是如何打破国外石油化工公司在关键的工业催化剂上对我们的垄断。我国在70年代中期就陆续开始引进国外先进的石油化工生产技术,而制造合成洗涤剂原料烷基苯的生产装置是当时从美国引进的一套大型石油化工装置,其中长链烷烃脱氢催化剂是关键技术之一。这种催化剂是美国UOP公司的垄断产品,UOP公司只出售烷基苯生产装置,催化剂则只能向UOP公司购买。这种铂—锡/氧化铝催化剂价格很贵,使用寿命又比较短,不断购买这种催化剂需要耗费相当多的外汇。为了打破外国公司对这种关键催化剂的垄断,林励吾主动迎接了这个难度很大的挑战,终于首创了络合制备铂—锡/氧化铝催化剂的新方法,制备出了我国自己的长链烷烃脱氢催化剂,并且与有关单位合作,实现了工业生产。从此,我国的长链烷烃脱氢催化剂,实现了全部国产化。经过工厂生产的实践检验,我国自己制造的催化剂,其性能不但优于当时由UOP公司引进的DEH-5型催化剂,而且达到了1986年UOP公司推出的DEH-7型最新一代催化剂的水平。这项研究成果先后获得了国家发明三等奖、中国石化总公司一等奖和轻工部二等奖。10年来,该催化剂已在国内外同类型工厂广为应用。