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摘 要:我国是以煤为主要能源的国家,煤炭为不可再生资源,因此能最大限度的利用好煤炭资源,为当前最紧要的任务。煤炭气化技术是煤炭深度转化的先导技术,更是煤化工产业化发展的重要单元技术。煤制气技术的发展大大增加了煤炭资源的利用率,同时也将煤炭资源的整体利用率提高。
本文就煤制气的几种主要方法及其工艺特点作简单的研究,并对其发展方向阐述自己的见解。
关键词:煤化工;煤制气;发展方向;环境污染;工艺分析;煤炭利用率
前言 我国能源资源总量比较丰富,但人均占有量较低,以煤为主的能源消费结构和粗放的经济增长方式,带来了许多资源、环境及社会问题,煤炭作为一种不可再生资源,能最大限度的利用好煤炭资源,为当前最紧要的任务,煤制气技术的发展大大增加了煤炭资源的利用率,使得煤化工技术得到了快速的發展,煤制气技术在实际生产过程中也得到验证,对煤化工技术的发展,也起到了积极的作用。
我国目前主推的几种煤制气方法中,各有优缺点。有的会对环境造成一定的影响,有的则是,设备成本造价比较高,还有的方法工艺流程简单而且没有特殊要求。目前环境问题已经成为全世界的问题,因此,大大优化目前的煤制气技术,降低对环境的污染,成为最核心的任务。其中主要有以下几种技术:
一、.德士古煤气化技术 目前主流的技术。其特点是对煤炭种类要求比较高,煤炭的含水量不能过高,这样比较容易成浆;煤炭中的含氧量最好是低于百分之十五的,这样也比较容易成浆,煤粉粒度要在40~90 微米之间,煤的灰熔点最好不能低于1350℃。这样才能保证单台气化炉的生产能力,气化反应的过程对操作温度有一定的要求,还要求液态排渣,这样煤炭的转化率是最高的,而且产生的煤制气产品质量好,甲烷含量低,不含焦油、萘、酚等污染物。最重要的是,废气、废水、废渣的处理比较简单,对环境造成的污染比较小,所以称为主流技术。德士古气化技术的主要优点是水煤浆带来的,即较容易把压力升上去。在生产中减少了压缩工序,实现了整体能耗的降低。
只是其设备的限制即受气化炉耐火砖的操作条件和使用寿命的限制,气化温度不宜过高。气化过程中生产运行成本非常高,其对设备的磨损严重,必须及时的更新耐火砖,维修好设备。而且一般此种技术都要有备用炉,大大增加了建设设备的投资。因为设备中的喷嘴使用时间段,必须经常检修及更换。这也增加了维修维护费用,维修又必须的停炉,不能连续生产运行和高负荷运作。
发展方向 : 由于此种技术对原料煤的煤种要求苛刻,我们应该多从设备方面入手,加强设备的发展,逐渐将原料煤的种类扩大,这样能大大提高煤的利用率。因其对三废的处理简单,对环境方面污染较小,所以此种技术,还有很大的发展空间的。
二、壳牌煤气化技术 因此种技术要求的设备造价过高,一次投资相当大,因此限制了其整体范围内的应用,但是此种技术还是在生产效率上不可睥睨,还是有其不可替代的优点的。此种技术的气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化,都采用冷炉壁,冷煤气回炉激冷热煤气,煤气冷却都用废锅。干煤粉经过多烧嘴进料后,高温高压气化,产生的煤制气产品质量非常好,有效气体成分高,杂质少。对比德士古煤气化技术来说,炉内无耐火砖衬里,无需考虑对设备的磨损,设备科连续生产,维修量小,降低维修成本。但是其设备的初期建设结构复杂,建造的难度大,对设计、施工的要求比较高。材料的要求比较苛刻,一次投资比较大。还有两个致命的弱点就是过滤器容易堵塞,运行周期短;操作起来难度步骤复杂,对操作人员的要求比较苛刻,电气控制系统比较复杂。
发展方向:应从设备的简化方面着手,尽量简化设备,降低一次投资,这样,操作起来容易,也能降低事故的发生。但是这个目前来看,还是需要很长的一段时间磨合。
三、灰熔聚煤气化技术 此种技术不得不提,因为这是我国自主研发的煤气化技术之一,在实际应用中取得了积极效果,在行业中得到大力推广,还是有很大的发展空间。
相对于.德士古煤气化技术,此种技术对煤炭种类的要求很低,煤种适应性广泛,比较适合我国目前煤炭资源的情况,我国煤炭资源种类繁多,能提高煤炭利用率。灰熔聚煤气化技术工艺为流化床气化,下部有一灰熔聚区,对煤粉细度要求不高,对煤粉的要求不高为0~6mm 左右。操作温度适中,对设备无特殊材质要求,操作稳定,连续运转可靠性高;工艺流程简单无特殊材质要求;煤制气产品质量也比较高,不含焦油和酚类等杂质,洗涤水处理容易。但是其气化炉操作压力低,就目前我国气化厂的应用方面来说,业绩小,因为规模受到限制,但是就环境问题来说,其净化单元系统庞大。煤气的含尘量大,处理成本比较高,这种以牺牲环境为代价的生产,是不推荐的。
发展方向:由于此种技术对煤炭种类要求低,所以还是很适合我过煤炭资源的现状的。该技术比较适于在国内推广。并且其工艺为流化床气化,实现起来难度较低。鉴于目前对环境污染方面的要求,逐渐将三废处理问题解决,此种技术必将得到最大的发展。
结束语 此外还有喷嘴对置式气化技术、鲁奇气化技术等等,但是就目前我过气化厂的发展情况来看,还是要大力发展灰熔聚煤气化技术。
找到最适合我们发展的技术,并将实际生产过程中产生的问题进行研究思考,并反馈给设计,逐渐改善技术及相应设备,是我们每个工作人员的责任。
参考文献
[1] 费纪川.煤制气方法的技术现状及工艺研究[N].中国化工贸易,2013-9.
[2] 中国石油和化学工业联合会.2012年1.12月石油化工主要产品产销总量平衡表[J].中国石油和化工经济数据快报,2013(3):3.
[3] 杨卫兰.煤制产业发展将扭转聚烯烃供应格局[J].中国化工信息周刊,2013(39):6.
本文就煤制气的几种主要方法及其工艺特点作简单的研究,并对其发展方向阐述自己的见解。
关键词:煤化工;煤制气;发展方向;环境污染;工艺分析;煤炭利用率
前言 我国能源资源总量比较丰富,但人均占有量较低,以煤为主的能源消费结构和粗放的经济增长方式,带来了许多资源、环境及社会问题,煤炭作为一种不可再生资源,能最大限度的利用好煤炭资源,为当前最紧要的任务,煤制气技术的发展大大增加了煤炭资源的利用率,使得煤化工技术得到了快速的發展,煤制气技术在实际生产过程中也得到验证,对煤化工技术的发展,也起到了积极的作用。
我国目前主推的几种煤制气方法中,各有优缺点。有的会对环境造成一定的影响,有的则是,设备成本造价比较高,还有的方法工艺流程简单而且没有特殊要求。目前环境问题已经成为全世界的问题,因此,大大优化目前的煤制气技术,降低对环境的污染,成为最核心的任务。其中主要有以下几种技术:
一、.德士古煤气化技术 目前主流的技术。其特点是对煤炭种类要求比较高,煤炭的含水量不能过高,这样比较容易成浆;煤炭中的含氧量最好是低于百分之十五的,这样也比较容易成浆,煤粉粒度要在40~90 微米之间,煤的灰熔点最好不能低于1350℃。这样才能保证单台气化炉的生产能力,气化反应的过程对操作温度有一定的要求,还要求液态排渣,这样煤炭的转化率是最高的,而且产生的煤制气产品质量好,甲烷含量低,不含焦油、萘、酚等污染物。最重要的是,废气、废水、废渣的处理比较简单,对环境造成的污染比较小,所以称为主流技术。德士古气化技术的主要优点是水煤浆带来的,即较容易把压力升上去。在生产中减少了压缩工序,实现了整体能耗的降低。
只是其设备的限制即受气化炉耐火砖的操作条件和使用寿命的限制,气化温度不宜过高。气化过程中生产运行成本非常高,其对设备的磨损严重,必须及时的更新耐火砖,维修好设备。而且一般此种技术都要有备用炉,大大增加了建设设备的投资。因为设备中的喷嘴使用时间段,必须经常检修及更换。这也增加了维修维护费用,维修又必须的停炉,不能连续生产运行和高负荷运作。
发展方向 : 由于此种技术对原料煤的煤种要求苛刻,我们应该多从设备方面入手,加强设备的发展,逐渐将原料煤的种类扩大,这样能大大提高煤的利用率。因其对三废的处理简单,对环境方面污染较小,所以此种技术,还有很大的发展空间的。
二、壳牌煤气化技术 因此种技术要求的设备造价过高,一次投资相当大,因此限制了其整体范围内的应用,但是此种技术还是在生产效率上不可睥睨,还是有其不可替代的优点的。此种技术的气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化,都采用冷炉壁,冷煤气回炉激冷热煤气,煤气冷却都用废锅。干煤粉经过多烧嘴进料后,高温高压气化,产生的煤制气产品质量非常好,有效气体成分高,杂质少。对比德士古煤气化技术来说,炉内无耐火砖衬里,无需考虑对设备的磨损,设备科连续生产,维修量小,降低维修成本。但是其设备的初期建设结构复杂,建造的难度大,对设计、施工的要求比较高。材料的要求比较苛刻,一次投资比较大。还有两个致命的弱点就是过滤器容易堵塞,运行周期短;操作起来难度步骤复杂,对操作人员的要求比较苛刻,电气控制系统比较复杂。
发展方向:应从设备的简化方面着手,尽量简化设备,降低一次投资,这样,操作起来容易,也能降低事故的发生。但是这个目前来看,还是需要很长的一段时间磨合。
三、灰熔聚煤气化技术 此种技术不得不提,因为这是我国自主研发的煤气化技术之一,在实际应用中取得了积极效果,在行业中得到大力推广,还是有很大的发展空间。
相对于.德士古煤气化技术,此种技术对煤炭种类的要求很低,煤种适应性广泛,比较适合我国目前煤炭资源的情况,我国煤炭资源种类繁多,能提高煤炭利用率。灰熔聚煤气化技术工艺为流化床气化,下部有一灰熔聚区,对煤粉细度要求不高,对煤粉的要求不高为0~6mm 左右。操作温度适中,对设备无特殊材质要求,操作稳定,连续运转可靠性高;工艺流程简单无特殊材质要求;煤制气产品质量也比较高,不含焦油和酚类等杂质,洗涤水处理容易。但是其气化炉操作压力低,就目前我国气化厂的应用方面来说,业绩小,因为规模受到限制,但是就环境问题来说,其净化单元系统庞大。煤气的含尘量大,处理成本比较高,这种以牺牲环境为代价的生产,是不推荐的。
发展方向:由于此种技术对煤炭种类要求低,所以还是很适合我过煤炭资源的现状的。该技术比较适于在国内推广。并且其工艺为流化床气化,实现起来难度较低。鉴于目前对环境污染方面的要求,逐渐将三废处理问题解决,此种技术必将得到最大的发展。
结束语 此外还有喷嘴对置式气化技术、鲁奇气化技术等等,但是就目前我过气化厂的发展情况来看,还是要大力发展灰熔聚煤气化技术。
找到最适合我们发展的技术,并将实际生产过程中产生的问题进行研究思考,并反馈给设计,逐渐改善技术及相应设备,是我们每个工作人员的责任。
参考文献
[1] 费纪川.煤制气方法的技术现状及工艺研究[N].中国化工贸易,2013-9.
[2] 中国石油和化学工业联合会.2012年1.12月石油化工主要产品产销总量平衡表[J].中国石油和化工经济数据快报,2013(3):3.
[3] 杨卫兰.煤制产业发展将扭转聚烯烃供应格局[J].中国化工信息周刊,2013(39):6.