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[摘 要]结合兰炭尾气的基本特点与工艺技术,以及国内外市场的发展现状,分析兰炭尾气在制天然气、氮气合成、甲醇以及氢气等等资源化利用的基本途径,由于不同工艺技术的创新、开发与实行,一定会对洁净煤工艺技术的深入发展产生更为直接的影响。
[关键词]兰炭尾气;资源化利用;技术途径
中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)47-0375-01
一、引言
兰炭(也被称作是半焦、焦粉、焦炭)是由神府煤田生产的侏罗精制煤块而烧制成的,其形状为3mm的黑色块状结构,现阶段,兰炭可以划分成土炼兰炭和机制兰炭两种规格,其中土炼兰炭由于工艺技术比较传统且简单,在操作上职能借助实践经验来掌握火候,导致大多数情况下,兰炭只能控制在82%上下,而且投资比较少,生产也更低,售出价格低,对能源消耗更大;而机制兰炭采取干馏配烧工艺技术,在固定碳的生产上提升了5-10%,在灰分和挥发上也降低了3-5%,由于在生产设备上安装了有效的温度测试装置,因此,在兰炭质量更加稳定。
二、兰炭尾气资源化利用技术方案
兰炭是一种优质的化工能源新兴的炭素材料具备高固定炭性、高比电阻、高化学活性,以及低灰分、低铝、低磷以及低硫等特性,逐渐代替了冶金焦,并被广泛应用在电石生产、铁合金生产以及碳化硅生产等产品上,在市场上也是独一无二的炭素材料,其质量标准如表1。
在兰炭的生产过程中也会铲除兰炭尾气和焦油,现阶段1吨兰炭能够生产出大约700Nm3, 的兰炭尾气,其由于煤质、生产情况等各种组成中存在的变化,其组成成分数据如表2。
(一)代用天然气制作资源化利用
因此,针对兰炭尾气实现资源化利用,根据兰炭生产行业的发展现状与兰炭尾气利用效率的逐渐降低等情况,提出了将兰炭尾气用于代用天然气的制作上,这一工艺技术的应用,不仅能够让工业在生产过程中排放气实现资源化利用,节省能源消耗,减少工业排放,同时可以将代用天然气作为有效的情节能源,而在使用天然气的过程中能够实现环保作用,代用天然气的制作工艺技术流程如图1所示。
代用天然气的制作技术在相关技术的集成与创新上非常重要,对其深入净化与甲烷化的工艺技术更是重中之重。兰炭尾气组分中包含的不同硫、氨、氧、烃以及焦油等成分对催化剂产生了极大的损害,就比如是硫化物能够与催化剂中的Ni活性成分发生反应,生成NiS,从而让催化剂失去活性,且无法再生。而兰炭尾气中包含的焦油、苯等成分能够在催化剂的表面出现析碳或者是其他副反应,将催化剂表面的活性位进行遮盖,降低催化剂的活性。因此,在兰炭尾气的利用中运用深度净化工艺技术能够对其中包含的有机硫与其他杂质实现精准的处理。
(二)氮气合成资源化利用
为了贯彻环保政策,从根本上保护自然环境,化工原料的价格在不断增长,因此,兰炭尾气中包含的焦油、萘、氧、烃以及流等成分的再利用受到了工业市场的高度重视,这也给标志着兰炭尾气资源化利用技术应用的发展。 兰炭尾气的氮气合成资源化利用流程如图2。
在氮气合成工艺技术与多个重要技术流程之间存在一定的关系,而充分利用原料气与CH4进行有效净化并合成CO与H2,就是整体工艺技术的设计过程中至关重要的技术。
(三)氢气提出资源化利用技术
在气候不断变化的环境下,氢能经济发展概念由此而出,氢气是一种清洁能源,而有关该能源的制作、分配、存储以及使用等多个方面都是国内外工业的重點研究内容。氮气体积在兰炭尾气中占比大约为20-28%,能够将兰炭尾气作为原料实现氢气提出技术的应用。
(四)甲醇制作资源化利用
甲醇是一种基础的有机化工原料,在化工生产过程中产生了至关重要的作用。将兰炭尾气作为基础进行甲醇制作技术的研究与开发,与代用天然气的制作相比,甲醇制作技术在资源化利用效率上更高,且减少原料生产的经济成本,对环境也起到了较好的保护作用,甲醇制作资源化利用工艺流程如图4。
为了促进兰炭尾气中各种成分作为原料实现甲醇的制作,就应当重视兰炭尾气的能源净化与消除其中存在的氮气,和促进CH4的高效转化。预防兰炭尾气中含有的硫成分对后期变换与合成流程对催化剂的负面影响,工艺技术方案则结合了湿法脱硫与精脱硫,而经过净化环节中的原料气硫的总量要精准的把握在不超过0.1*10-6,;在变换流程中通过变压催化中的氧化方法,把兰炭尾气中包含的CH4变换成CO和H2,并将其送到合成装置,其中CH4的含量要低于0.9%,并注重兰炭尾气与水蒸气之间的比例。
结论
现阶段,由于国民经济的高速发展,对能源的需求量在逐渐提升,尤其体现在清洁能源天然气有了大量的需求。现阶段,由于工艺技术的先进性发展,以及循环式经济发展理念的进一步渗透,兰炭行业的工艺技术也出现了进一步的创新与发展。在兰炭尾气中,氮气量在整体含量中的占比较高,而氢气、一氧化碳的含量以及热值都比较低,兰炭有着非常广泛的使用范围,尤其在炭质还原剂上具备着一定特性,且有着显著的经济优势。
参考文献
[1] 李振龙,刘明霞.兰炭尾气水洗脱氨工艺仿真与优化[J].内燃机与动力装置,2017,.
[2] 林仟国.兰炭干馏低温烟气余热利用方法及其系统的设计与开发[J].山东工业技术,2017.
[3] 刘向明.浅析兰炭尾气资源化利用[J].化工管理,2014.
[关键词]兰炭尾气;资源化利用;技术途径
中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)47-0375-01
一、引言
兰炭(也被称作是半焦、焦粉、焦炭)是由神府煤田生产的侏罗精制煤块而烧制成的,其形状为3mm的黑色块状结构,现阶段,兰炭可以划分成土炼兰炭和机制兰炭两种规格,其中土炼兰炭由于工艺技术比较传统且简单,在操作上职能借助实践经验来掌握火候,导致大多数情况下,兰炭只能控制在82%上下,而且投资比较少,生产也更低,售出价格低,对能源消耗更大;而机制兰炭采取干馏配烧工艺技术,在固定碳的生产上提升了5-10%,在灰分和挥发上也降低了3-5%,由于在生产设备上安装了有效的温度测试装置,因此,在兰炭质量更加稳定。
二、兰炭尾气资源化利用技术方案
兰炭是一种优质的化工能源新兴的炭素材料具备高固定炭性、高比电阻、高化学活性,以及低灰分、低铝、低磷以及低硫等特性,逐渐代替了冶金焦,并被广泛应用在电石生产、铁合金生产以及碳化硅生产等产品上,在市场上也是独一无二的炭素材料,其质量标准如表1。
在兰炭的生产过程中也会铲除兰炭尾气和焦油,现阶段1吨兰炭能够生产出大约700Nm3, 的兰炭尾气,其由于煤质、生产情况等各种组成中存在的变化,其组成成分数据如表2。
(一)代用天然气制作资源化利用
因此,针对兰炭尾气实现资源化利用,根据兰炭生产行业的发展现状与兰炭尾气利用效率的逐渐降低等情况,提出了将兰炭尾气用于代用天然气的制作上,这一工艺技术的应用,不仅能够让工业在生产过程中排放气实现资源化利用,节省能源消耗,减少工业排放,同时可以将代用天然气作为有效的情节能源,而在使用天然气的过程中能够实现环保作用,代用天然气的制作工艺技术流程如图1所示。
代用天然气的制作技术在相关技术的集成与创新上非常重要,对其深入净化与甲烷化的工艺技术更是重中之重。兰炭尾气组分中包含的不同硫、氨、氧、烃以及焦油等成分对催化剂产生了极大的损害,就比如是硫化物能够与催化剂中的Ni活性成分发生反应,生成NiS,从而让催化剂失去活性,且无法再生。而兰炭尾气中包含的焦油、苯等成分能够在催化剂的表面出现析碳或者是其他副反应,将催化剂表面的活性位进行遮盖,降低催化剂的活性。因此,在兰炭尾气的利用中运用深度净化工艺技术能够对其中包含的有机硫与其他杂质实现精准的处理。
(二)氮气合成资源化利用
为了贯彻环保政策,从根本上保护自然环境,化工原料的价格在不断增长,因此,兰炭尾气中包含的焦油、萘、氧、烃以及流等成分的再利用受到了工业市场的高度重视,这也给标志着兰炭尾气资源化利用技术应用的发展。 兰炭尾气的氮气合成资源化利用流程如图2。
在氮气合成工艺技术与多个重要技术流程之间存在一定的关系,而充分利用原料气与CH4进行有效净化并合成CO与H2,就是整体工艺技术的设计过程中至关重要的技术。
(三)氢气提出资源化利用技术
在气候不断变化的环境下,氢能经济发展概念由此而出,氢气是一种清洁能源,而有关该能源的制作、分配、存储以及使用等多个方面都是国内外工业的重點研究内容。氮气体积在兰炭尾气中占比大约为20-28%,能够将兰炭尾气作为原料实现氢气提出技术的应用。
(四)甲醇制作资源化利用
甲醇是一种基础的有机化工原料,在化工生产过程中产生了至关重要的作用。将兰炭尾气作为基础进行甲醇制作技术的研究与开发,与代用天然气的制作相比,甲醇制作技术在资源化利用效率上更高,且减少原料生产的经济成本,对环境也起到了较好的保护作用,甲醇制作资源化利用工艺流程如图4。
为了促进兰炭尾气中各种成分作为原料实现甲醇的制作,就应当重视兰炭尾气的能源净化与消除其中存在的氮气,和促进CH4的高效转化。预防兰炭尾气中含有的硫成分对后期变换与合成流程对催化剂的负面影响,工艺技术方案则结合了湿法脱硫与精脱硫,而经过净化环节中的原料气硫的总量要精准的把握在不超过0.1*10-6,;在变换流程中通过变压催化中的氧化方法,把兰炭尾气中包含的CH4变换成CO和H2,并将其送到合成装置,其中CH4的含量要低于0.9%,并注重兰炭尾气与水蒸气之间的比例。
结论
现阶段,由于国民经济的高速发展,对能源的需求量在逐渐提升,尤其体现在清洁能源天然气有了大量的需求。现阶段,由于工艺技术的先进性发展,以及循环式经济发展理念的进一步渗透,兰炭行业的工艺技术也出现了进一步的创新与发展。在兰炭尾气中,氮气量在整体含量中的占比较高,而氢气、一氧化碳的含量以及热值都比较低,兰炭有着非常广泛的使用范围,尤其在炭质还原剂上具备着一定特性,且有着显著的经济优势。
参考文献
[1] 李振龙,刘明霞.兰炭尾气水洗脱氨工艺仿真与优化[J].内燃机与动力装置,2017,.
[2] 林仟国.兰炭干馏低温烟气余热利用方法及其系统的设计与开发[J].山东工业技术,2017.
[3] 刘向明.浅析兰炭尾气资源化利用[J].化工管理,2014.