一种涉及煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法，是提供一种将褐煤进行提质获得洁净煤（如半焦或兰炭）和副产煤焦油及褐煤提质尾气，并综合利用褐煤提质尾气生产精细化工产品的环保清洁方法；尤其是利用褐煤提质尾气通过变压吸附等分离手段分离得到甲烷气替代常规天然气用于生产天然气精细化工系列产品的环保清洁工艺方法，并充分考虑到褐煤提质尾气分离得到的氢、一氧化碳等的资源化综合利用与整个生产工艺过程的环保性；属资源高效清洁精细化综合利用的环保清洁生产方法。
背景技术：
我国能源资源状况特征是：富煤、缺油、少气。我国能源产业离不开煤基能源资源的利用。煤基能源是非清洁能源，煤基能源尤其是低品质煤基能源（褐煤等）在常规的直接利用下给自然环境带来了极大的危害。近年来，随着我国经济发展与煤基能源的广泛利用，致使自然环境急剧恶化，已经形成了经济发展与环境保护的尖锐矛盾。普通原煤尤其是低品质原煤在直接用于燃烧发电、供暖、日常生活等方面，有害污染物排放量达到了极限，已致使我国大规模雾霾的频繁产生。因此，煤基能源的广泛利用必须采用有效措施降低污染排放量，达到实现清洁利用的效果，有效解决经济发展与环境保护矛盾的技术瓶颈。
为了解决煤基能源的高效清洁利用，行业人士及相关部门采取了一系列措施。其中包括将褐煤先进行褐煤提质处理获得一种洁净煤（半焦或兰炭），再利用这种洁净煤替代普通原煤及低品质原煤的直接燃烧利用于发电、供暖、日常生活等方面。这种洁净煤品质相对纯净，少含有硫、有机氮、烃类、芳香类等及其它杂质成分，在替代普通原煤及低品质原煤可以在燃烧过程中，不仅燃烧充分而且使燃烧尾气少含有硫、硝及其它有害污染物，极大程度地降低了燃烧尾气的净化难度，可以真正实现清洁排放。
但是，褐煤在褐煤提质处理获得洁净煤（半焦或兰炭）的过程中会产生大量的污染物排放。由于是集中处理而方便集中收集，在获得洁净煤的同时，可以获得煤焦油及褐煤提质尾气；煤焦油用于综合利用是大家熟悉的过程；但洁褐煤提质尾气在目前几乎都是通过焚烧处理获取热能，没有其它更好的利用方法，褐煤提质尾气焚烧过程中废气排放与褐煤直接燃烧利用没有本质上的差异，也会产生大量的污染物排放。因此，普通褐煤的褐煤提质处理获得洁净煤（半焦或兰炭）其本质上就成为了“污染转移”的手法，没有从根本上解决环保问题，年长日久就会更大面积的出现更加持久的更加可怕的雾霾。
由此看来，解决褐煤提质获得洁净煤（半焦或兰炭）过程中产生的褐煤提质尾气的综合利用是“褐煤提质高效环保方案”的关键技术瓶颈。褐煤提质尾气主要成分为氢气、甲烷、CO、CmHn、CO2、N2、O2、H2O等。褐煤提质尾气中含有的这些成分都是合成精细化学品的宝贵原料，我们将褐煤提质尾气综合利用发展精细化工产业链生产精细化工系列产品，开拓褐煤提质尾气综合利用新领域，实现褐煤高效清洁精细化综合利用新领域。
所以，我们提出煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法，对褐煤提质尾气综合利用发展精细化工，尤其是利用褐煤提质尾气通过变压吸附等分离手段分离得到甲烷气替代常规天然气用于生产天然气精细化工系列产品；实现资源高效清洁精细化综合利用，改写煤基能源产业格局。
技术实现要素：
针对我国褐煤利用现状，我们提出一种煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法，是提出一种新的褐煤利用产业格局，能实现煤基能源高效清洁精细化利用的循环经济产业模式的褐煤提质方法。
本发明的目的是提供一种煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法,其特征是提供一种将褐煤进行褐煤提质获得洁净煤（如半焦或兰炭）和副产煤焦油及褐煤提质尾气，并综合利用褐煤提质尾气生产精细化工产品的环保清洁方法：将褐煤通过提质处理获得的洁净煤（如半焦或兰炭）广泛用于燃烧发电、供暖、日常生活等各方面满足市场要求；煤焦油用于深加工获得精细化工产品和原料；褐煤提质尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气，分离获得的甲烷气替代常规天然气用于生产天然气精细化工系列产品，分离获得的氢用于氢化反应和通过合成氨装置得到氨作为辅助原料用于天然气精细化工系列产品的生产，一氧化碳和尾气用于合成甲醇并可进一步氧化得到甲醛用于天然气精细化工系列衍生物的生产，褐煤提质尾气精细化综合利用后的尾气用尾气焚烧锅炉焚烧获得热能。
本发明提供一种煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法，其具体实施步骤如下：
第一步：将褐煤通过褐煤提质获得洁净煤（如半焦或兰炭）和副产煤焦油及褐煤提质尾气。
将褐煤通过褐煤提质获得的洁净煤（如半焦或兰炭）广泛用于燃烧发电、供暖、日常生活等各方面满足市场要求。这种洁净煤（如半焦或兰炭）品质相对纯净，少含有硫、有机氮、烃类、芳香类等及其它杂质成分，在替代普通原煤及低品质原煤可以在燃烧过程中，不仅燃烧充分而且使燃烧尾气少含有硫、硝及其它有害污染物，极大程度地降低了燃烧尾气的净化难度，可以真正实现清洁排放。
副产煤焦油用于焦油精加工，获得精细化工产品和原料。
褐煤提质尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理获得净化的褐煤提质尾气。
第二步：净化的褐煤提质尾气通过变压吸附装置及其它分离设备分离分别得到氢气、一氧化碳、甲烷气和尾气用于精细化工产品生产。
分离获得的甲烷气替代常规天然气用于生产天然气精细化工系列产品以获得高额的附加值，分离获得的氢用于氢化反应和通过合成氨装置得到氨作为辅助原料用于天然气系列化工产品的生产，一氧化碳和尾气用于合成甲醇并可进一步氧化得到甲醛用于天然气精细化工系列衍生物产品的生产；实现了褐煤提质尾气的高效清洁精细化综合利用。
第三步：褐煤提质尾气精细化利用后的尾气用尾气焚烧锅炉焚烧。
虽然尾气体系中残余的有害物质的量非常有限，为了充分实现清洁生产，我们将所有尾气收集，集中送入尾气焚烧锅炉进行焚烧，再对焚烧尾气进行净化处理后最后排放，实现真正的煤基能源高效清洁精细化综合利用。
通过如上三个步骤，完成了本发明提供的煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法。其步骤过程是：将褐煤进行褐煤提质获得洁净煤（如半焦或兰炭）和副产煤焦油及褐煤提质尾气，并综合利用褐煤提质尾气生产精细化工产品。将褐煤通过褐煤提质处理获得的洁净煤（如半焦或兰炭）广泛用于满足市场要求；煤焦油用于深加工获得精细化工产品和原料；褐煤提质尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气，分离获得的甲烷气替代常规天然气用于生产天然气精细化工系列产品，分离获得的氢用于氢化反应和通过合成氨装置得到氨作为辅助原料用于天然气精细化工系列产品的生产，一氧化碳和尾气用于合成甲醇并可进一步氧化得到甲醛用于天然气精细化工系列衍生物的生产，褐煤提质尾气精细化利用后的尾气用尾气锅炉焚烧获得热能。本方法将改写煤基能源的产业格局，尤其是将通过褐煤提质尾气的精细化综合利用生产天然气精细化工高附加值的精细化工产品，使褐煤能源总利用率达到94%以上，并真正实现了褐煤的高效清洁利用。
本发明提供的工艺方法，具有如下特征：
1、本发明为煤基能源高效清洁利用提供了一条精细化综合利用的有效途径，为煤基能源开辟了能真正实现清洁利用循环经济产业链；可以获得非常良好的经济效益和社会效益。
2、本发明为天然气精细化工提供了一种新的原料途径。褐煤提质尾气的产量非常大，因此，本发明的提出将为天然气精细化工的提供极其丰富的原料保障。
3、采用褐煤提质尾气分离提纯得到的甲烷气，是理想的天然气精细化工原料，比普通天然气更具潜在优势；褐煤提质尾气通过净化脱硫后，再通过变压吸附分离得到的甲烷气也进一步实现了硫元素的分离，不需要象普通天然气那样再次进行脱硫过程，所以，有效地提高设备利用率、提高产品收率、降低能耗、节约生产成本，充分体现了本发明提供的工艺技术的实用性。
4、本发明提供的工艺方法，可以实现真正的褐煤的高效清洁利用。褐煤能源总利用率可提高到94%或以上，同时可以实现真正的零排放清洁利用；由于将褐煤提质尾气替代常规天然气（如：通过氨氧化合成氢氰酸）生产精细化工系列产品实现精细化综合利用，可以获得非常好的经济效益，大幅度提高了褐煤的利用价值，为我国能源战略具有极其重大的意义。
附图说明
说明书附图为本发明涉及到的煤基能源高效清洁精细化综合利用褐煤提质方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例进行更详细地说明本发明，但是本发明的范围不受实施例的限制（组份比例均指体积百分比例）。
实施例1：将热值为3200大卡的褐煤通过褐煤提质获得洁净煤（半焦）和副产煤焦油及褐煤提质尾气。
将洁净煤用于普通蒸汽锅炉燃烧生产蒸汽。在同样的操作环境情况下，洁净煤燃烧效率达到99.8%，比较普通褐煤提高了8%；燃烧产生的尾气除尘后排放气体中SO2平均含量为2.6mg/标方、总氮氧化物平均含量为6.7mg/标方、其它气体有害杂质痕量。
煤焦油收集后出售给焦油深加工公司。
褐煤提质尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理，回收硫、硝得到硫胺和硝铵，脱水冷凝后得到冷凝水，回收利用。
净化后的褐煤提质尾气：氢52.6%、甲烷25.3%、一氧化碳5.4%、二氧化碳1.8%、氧0.8%、氮4.8%、水2.2%、其它7.1%，通过变压吸附和其它辅助分离装置进行分离，分别得到氢、一氧化碳、甲烷气和尾气；氢用于合成氨并作为本实施例甲烷氨氧化合成合成氢氰酸的辅助原料、一氧化碳和尾气用于合成甲醇并进一步氧化获得甲醛用于吸收氢氰酸获得羟基乙腈、甲烷气替代常规天然气通过氨氧化合成氢氰酸用于精细化工衍生物系列产品生产。
实施例2：净化后的褐煤提质尾气：氢56.8%、甲烷27.7%、一氧化碳5.6%、二氧化碳1.3%、氧0.5%、氮4.2%、水1.3%、其它2.6%，通过变压吸附和其它辅助分离装置进行分离，分别得到氢、一氧化碳、甲烷气和尾气；氢用于合成氨作为甲烷氨氧化的辅助原料、一氧化碳和尾气用于合成甲醇进而氧化得到甲醛用来吸收氢氰酸生产羟基乙腈、甲烷气用于安氏法氨氧化合成氢氰酸。
褐煤提质尾气分离得到甲烷气的组份:
利用上述褐煤提质尾气分离得到甲烷气按安氏法氨氧化合成反应要求，以计算量的氨和空气通过二次混合得到反应原料气，反应原料气通过安氏法氨氧化合成反应得到合成气，合成气成份如下：
合成气在不经过除氨过程就直接由氢氧化钠水溶液吸收反应得到高纯氰化钠水溶液，游离氨存留在尾气中；获得氰化钠水溶液质量如下：
通过冷却调配得到高纯液体氰化钠产品；高纯氰化钠水溶液通过浓缩、结晶、离心分离得到高纯固体氰化钠产品；获得固体氰化钠产品质量如下：
尾气组份如下表：
尾气进行氨的回收，采用磷酸或磷酸二氢铵作为吸收载体；回收氨后的尾气成份如下表：
磷酸二氢铵溶液吸收氨转化为磷酸氢铵溶液，通过解析与氨的回收；解析出来的磷酸二氢铵溶液循环用于氨的吸收，回收氨用于氨氧化原料实现了氨的回收利用。
氨回收后的尾气再通过脱盐水吸收净化，尾气中残余的氢氰酸得到净化同时收获少量氢氰酸水溶液；氢氰酸水溶液成份如下：
氢氰酸水溶液套用到氢氧化钠吸收液中；净化尾气的组分如下表：
净化后的尾气用尾气锅炉焚烧。
实施例3：同实施例2，利用上述褐煤提质尾气分离得到甲烷气通过安氏法氨氧化合成反应得到合成气；反应合成气通过联合除氨得到不含氨或含痕量氨的反应合成气体；除氨后的合成气用甲醛溶液吸收得到高纯羟基乙腈水溶液，用于合成高纯氢氰酸衍生物。
合成气组份如下表：
合成气通过初级除氨实现游离氨的回收利用后得到初级除氨合成气，初级除氨合成气的组份如下表：
磷酸二氢铵溶液吸收氨转化为磷酸氢铵溶液，通过解析与氨的回收；解析出来的磷酸二氢铵溶液循环用于氨的吸收，回收氨用于氨氧化原料；初级除氨实现了氨的回收利用。
初级除氨合成气再通过硫酸吸收精细除氨，得到副产硫酸铵；精细除氨合成气的组分如下表：
精细除氨得到硫酸铵溶液，硫酸铵溶液经净化处理并浓缩结晶得到硫酸铵副产品。
精细除氨后的合成气用甲醛溶液吸收得到羟基乙腈水溶液，羟基乙腈水溶液用于下游产品的生产；尾气送尾气焚烧装置焚烧。
获得羟基乙腈水溶液的成份如下：
实施例4：同实施例3，利用上述褐煤提质尾气分离得到甲烷气通过安氏法氨氧化合成反应得到合成气；反应合成气通过联合除氨得到不含氨或含痕量氨的反应合成气体；除氨后的合成气用去离子水吸收得到氢氰酸水溶液，再通过精制得到高纯液体氢氰酸，高纯液体氢氰酸用于氢氰酸衍生物的合成；吸收尾气送尾气焚烧装置焚烧。获得高纯液体氢氰酸的质量如下：