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煤化气技术范文1
关键词 流化床气化;洁净煤技术;HTW 气化炉;U-Gas;灰熔聚流化床
中图分类号TQ53 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)93-0173-02
煤炭在我国快速经济增长中发挥核心作用。煤炭是我国主要能源,目前,我国的煤炭消费量占全球的47%。我国煤炭传统的利用方式是直接燃烧和火力发电,这两种方法能源利用率低,环境污染严重。为了解决这些问题,煤炭高效清洁利用是煤化工技术发展的未来之路。相对于石油和天然气而言,煤是一种难于直接清洁利用的化石能源和重要原料。煤炭气化的过程实质是将难以加工处理、难以脱除无用组分的固体转化为易于净化、易于应用的气体的过程,简言之,是将煤中的C、H转化为清洁的合成气或燃料气(CO+H2)的过程。煤炭气化是煤炭高效清洁利用的重要途径,也是其他几种洁净煤技术的龙头。
煤流化床气化是流化床中煤在气化剂的作用下,经过氧化和还原反应生成合成气的化学反应过程,在流化床内气体和固体间具有较强的传热和传质效率,床层中气固两相的混合接近于理想混合反应器,床层固体颗粒和温度分布均匀等优势。同时,流化床技术具有气化温度低,碳转化率相对较高,煤种适应能力强,硫化物和氮化物排放量小等技术特点。本文针对流化床气化的原理和工业应用情况进行介绍。
1 流化床煤气化原理
煤气化反应的实质是煤在气化剂的作用下不完全燃烧生成气体的反化学应过程。煤进入气化炉内首先发生热解反应,其中包括煤炭颗粒的热裂解和缩聚两种反应过程,两种反应进行程度主要受反应温度所控制,热解反应在煤颗粒没全 部转化成气体之前一直都发生;后续的高温主要发生煤的气化反应,主要包括气体-固体之间的非均相反应和气体-气体之间的均相反应。在流化床中这几种反应几乎是同时进行的,流化床气化床层温度等其他操作条件对合成气中CO、CO2、CH4和H2体积百分含量有较大影响。
2 流化床煤气化技术的工业应用情况
粒度小于10mm的小颗粒煤和气化剂分别从气化炉底部进入气化炉内,在颗粒的起始流化气速和带出气速之间的以流态化形势和气化剂相接触,进行流化态的强烈换热反应。国外具有代表的流化床技术有伍德气化炉和U-Gas气化炉;国内最具代表性的是灰聚熔气化炉。2.1 伍德气化炉
蒂森克虏伯伍德公司的高温温克勒气化炉(HTW)是在温克勒炉的基础上,改良而得的流化床煤气化技术。气化炉可进行高压操作操作,流化床中细粉被气体带出后经过旋风分离器分离后重新进入气化炉内,因而增加了系统的碳转化率。伍德气化炉炉体内部结构简单,煤种适应性广。蒂森克虏伯伍德公司致力于煤流化床气化技术的研究,开发出的HTW炉可应用于各种煤种,甚至城市生活垃圾、有机生物质等,也可用于气化。伍德的HTW气化炉结构如图1所示。
伍德HTW气化炉技术特点:
1)加压流化床;
2)反应温度:800-1000℃;
3)反应压力:10-30bar;
4)灰熔点以下运行(适合加工具有高灰熔点的煤、生物质、硬质褐煤以及废物)。
图1 伍德气化炉气化炉结构
2.2 SES公司的U-Gas气化炉
U-Gas气化工艺于20世纪70年代由美国煤气工艺研究所(GTI)开发。采用流化床粉单段粉煤气化方法,灰分采用团聚方式进行排放,原料适用性广。U-GAS煤气化技术在我国已经有三个项目,分别是枣庄煤制甲醇项目、内蒙煤综合利用项目和河南义马的煤制气项目。U-gas技术具有以下的技术特点:
1)燃料灵活,可处理多种煤及生物质;
2)能处理最廉价的煤炭-高灰/低热值煤炭;
3)投资成本低–比其它技术低30%~40 % ;
4) 装置小规模运行经济性良好,并可进行工业放大;
5)操作温度适中,最大限度地减少维修;
6)操作简单,装置可利用率高。
2.3 灰熔聚流化床粉煤气化炉
我国具有自主知识产权的流化床气化炉中最具典型的是灰熔聚流化床粉煤气化炉,该技术是由中科院山西煤化所在国家科技处的重点支持下发展起来的。山西煤化所经过多年的努力,开拓了该技术的在煤种方面的适应性,原料不仅可以采用烟煤、无烟煤、还有低阶煤和石油焦。与国外的技术相比,该技术具有较强的成本优势。
3 流化床煤气化的发展方向
1)发展以流化床为核心的多联产工艺。将煤气化技术与发电、化工联合起来,综合利用能源,提高热效率,降低生产成本;
2)提高煤种适应性。我国煤炭资源相对分散,煤质的差异大,即使同一矿区不同的采煤区的煤质也存在较大差异。因此,先进的煤炭流化床气化技术,应该对煤种有较宽的适应性,以消除煤质变化带来的不利因素;
3)保护环境。煤中污染较严重的S和N等元素,通过先进的流化床气化技术排放量应相对较少或容易处理。这也符合我国煤炭洁净利用政策的要求,满足持续发展的要求。
4 结论
煤在我国能源体系中起至关重要的作用,且我国在流化床燃烧和循环流化床锅炉的发展中已有比较丰富的经验,只需对已有的流化技术进行深入研究,流化床技术在我国一定会迅速发展起来。这也同样为其他化工项目的拓展提供新领新的方法。
参考文献
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煤化气技术范文2
摘要:中国地域辽阔,拥有众多种类的资源,其中煤炭资源的储存量十分可观,这也使得我国的能源消费结构中,煤炭占据了绝对优势。我国目前对于煤炭的利用,不仅仅是对煤炭直接燃烧利用,还会对煤炭进行加工,制成更为清洁、高效的二次能源。将煤炭进一步加工成跟更加环保的二次能源将会是我国现阶段快速转变能源消费结构的不二选择。我国的煤化工行业已经有几十年的发展历史,在化学工业方面占有很重要的地位。本文主要通过分析我国煤化工行业现状以及煤气化的两种主要工艺,来寻求煤气化更好的发展方向。
关键词:煤气化;德士古气化;四喷嘴对置式;应用领域
1我国煤化工现状
随着我国经济的飞速发展,人们的生活越来越富裕,生活质量和水平都随之提升,人们对于能源的需求也越来越多,无论是工业生产还是百姓生活中,能源的消耗量都呈现着持续增长的态势。而另一方面,我国的能源分布状况是煤炭资源的保有量十分可观,其他能源则相对比较匮乏,是一个典型的“缺油、少气、富煤”的国家,因而使得煤化工行业在我国的能源领域占据了十分重要的位置。基于国内石油消费的不断增长,供需矛盾突出等一系列问题,我国的煤气化、煤炭焦化等技术近年来得到了持续快速的发展。我国缺油少气,煤炭资源相对比较丰富的资源分布状况决定了对于煤炭的高效、清洁利用会是现阶段改善我国能源消费结构,建设环境友好型社会的重要途径,具有清洁能源、煤炭—能源—化工一体化、环境污染少等诸多优点的煤气化技术的进一步发展迫在眉睫。
2煤气化的主要工艺
我国面前所采用的煤气化工艺种类较为丰富,其中的我们所熟知的四喷嘴对置式技术和德士古水煤浆气化工艺两种工艺,应用时间较长,性价比较高,获得了较为普遍的认可,因此下面主要以这两种技术为例探讨我国目前的煤气化工艺。
2.1德士古气化
德士古气化工艺就是将我们现有的水煤浆作为原料,再用纯氧作为气化剂,将水煤浆放入德士古气化炉中,用高温和高压的条件,使得水煤浆发生气化反应,从而再制取甲醇合成气,是目前最为先进的洁净煤气化技术之一。这种气化方式强度较高,有以下诸多优势:(1)对制作水煤浆的原材料的要求低,范围广泛。制作德士古气化所需要的水煤浆的原材料包含了大部分种类的无烟煤,以及沥青、煤气化后所剩余的残渣等,取材范围广泛,所受限制较少,利于更加充分的利用我国现有的煤炭资源。(2)操作流程简单。德士古气化的工艺主要是通过德士古气化炉进行操作,而德士古气化炉的内部又没有机械设备,这就使得德士古气化的方式操作十分便捷,简单,容易控制,生产出来的煤气也更易符合标准。(3)生产的煤气质量好。因为德士古工艺的操作过程中温度较高,因而生产出来的煤气有效利用成分非常高,较为纯净,使得后续的净化工艺也更加简单便捷。但是同时德士古气化工艺也存在一定的缺陷和不足,比如,气化炉内的耐火砖因为长期温度较高的原因,而缩短了使用寿命,增加了维修、维护设备的费用,增加了成本。
2.2四喷嘴对置式煤气化技术
四喷嘴对置式煤气化技术因为气化炉上有4个对称的工艺烧嘴而得名。该技术是我国自主研发的一种水煤浆气化技术,是在气流床的压力下对熔渣进行气化,通过气化炉上的4各烧嘴进行加压,从而在气化炉内与氧气形成撞击流,从而对水煤浆进行气化,生产出煤气。该工艺使用以来,得到了很多煤化工企业的青睐。四喷嘴对置式的气化技术具有以下优点:碳转化率较高、原料消耗较低,有效成分高、渣中残碳低、拥有我国的自主知识产权国有化率较高等。与此同时,四喷嘴对置式煤气化技术设备的初期投资成本较高,会使得资金有限的中小企业在最初选择设备时因资金问题而不予考虑。
3煤气化应用领域
我国煤炭资源储量较为丰富的现状在很大程度上决定了我国的煤炭资源将会在很长时间内占据主要的能源消费结构,在短期内是很难实现实质上的改变和进步的,而新兴的煤化工能够有效地推动煤炭的清洁利用,随着技术的不断提高,能够更加有效地提高利用率,促进可持续发展。这就为我们煤炭资源的利用打开了新的大门,为诸多生活、工业生产领域提供了更多的能源消费选择。第一,作为工业燃气。我国现在的第二产业仍然是经济发展的主要支柱产业,而第二产业的能源消耗需求较高,随着我国煤气化工艺的不断发展成熟,煤气化的产量会越来越高,更多的工业领域,比如钢铁、建材、食品等行业部门都能够将煤气作为燃料进行生产加工。第二,供百姓生活用气。将煤气作为老百姓的日常生活燃料,在很多地区已经实行,人们用煤气作燃料,可以很大程度地提高煤炭资源的利用效率,而且煤气的污染要比煤炭小得多,这样更利于我国环境友好型社会的发展。第三,作为冶金工艺的还原气。煤气化后所产生的煤气中含有丰富的CO和H2,这两种物质具有非常强的还原性,可以在冶金工业中将其作为还原气。
总之,煤气化的市场需求会不断增长,前景十分广阔,我们应当充分利用现有技术、不断研发更为先进的技术,增大煤气化的质量和产量,优化能源消费结构。
参考文献:
[1]孙婧妍、于浩,煤气化工艺流程研究,[J],制作与工艺,2015年第2期。
煤化气技术范文3
关键词:煤矿;机械;电气自动化;应用
引言
随着社会经济及科学技术的快速发展,煤矿机械设备电气自动化技术日益完善,在工作效率上得到了很大的提高,但是电气自动化技术在煤矿生产中的运用,为煤矿机械设备工作效率的提升提供更大的空间。煤矿机械设备自动化技术精细化和智能化的实现,能够进一步提升煤矿生产的效率,从而促进煤矿企业实现更大的社会效益及经济效率,带动煤矿行业快速发展。
1电气自动化技术被运用于煤矿生产中的重要意义
1.1提高煤矿安全管理质量
由于煤矿生产行业具有高危性生产特点,安全管理是煤矿生产企业高度重视的一项工作。而电气自动化技术在煤矿机械设备中的运用,对煤矿安全管理质量的提高作用非常大。一是机械设备自动化的实现,可以节省更多的人力,给煤矿的安全生产带来了直接的影响;二是能更加有效地对煤矿生产中的各种不安全因素进行识别、控制和管理,随着煤矿机械设备电气自动化的逐步实现和完善,煤矿生产安全事故发生的几率也在不断降低。
1.2促进煤矿生产效率的提升
电气自动化技术通过将仪表仪器技术、计算机网络技术、理论控制技术及相关技术融合运用与煤矿工业生产中,不但可以使煤矿生产管理、优化、调度、检测与控制等工作更为简便,而且在很大程度上提升了生产效率。
2采煤机械设备电气系统的特点
采煤机械设备电气化系统是电气自动化技术在煤矿机械设备中的一个重要应用,其电气化系统具有以下应有特点:一是利用变频进行无极调速,以销轨方式进行无链牵引,在电牵引采煤机并排放置多台电机,且电源电压恒定(3300V);二是利用计算机对机械设备运行状态实行实时监控,对于运行中出现的故障及问题能够及时发现及处理。端子板、电源、PLC控制单元是电控系统的主要组成部分,包括两个系统:主控制系统和调速系统。其中,主控制系统由电源、主控制器和操作站等部分组成,而PLC控制系统是主控制器的主要部件。该电气系统的工作过程为:首先预先设置相关步骤,其次对操作站传送的指令及采集到的控制信息进行汇总和处理,最后驱动电路将处理的最终结果传送至各个相关执行部门。
3煤矿运输设备中电气自动化技术的应用
随着我国社会经济的快速发展,煤矿生产也日益受到社会的重视,煤矿开采的规模也不断增大,在大型煤矿生产中,主要的厚煤输送设备是胶带运输。在胶带运输中发展方面,目前,我国不但自己研发出了胶带运输工况监控系统,并且在实际运用中取得了突出的成绩,通过对计算机及PLC技术的结合运用,运输工装监控系统功能更加地趋于综合化与系统化,在地面监控方面,DCS结构也实现了系统监控。同时,我国自行研发和胶带机全数字直流调速系统以及胶带集中监控系统在性能方面取得重大突破,在生产中表现出更大优势,并且交流变频技术伴随着电气化技术的不断成熟也得到了很大的发展,有效推动了调速系统的发展[1-2]。
4煤矿采掘机械设备中自动化技术的应用
煤矿采掘是煤矿生产中的重要环节,煤矿采掘过程中存在的安全问题较多,因此,采掘作业工作一直都是煤矿生产企业工作中的重中之重。在采掘机械设备没有实现电气自动化之前,煤矿采掘的效率较低,且很容易出现安全事故,因此,采掘机械设备实现电气自动化之后,大多煤矿企业都会引进和更新原有的采掘机械设备,推动电气自动化技术在采掘机械设备中应用。目前,我国煤矿采掘电气自动化技术已相当完备,在采掘生产中具有很大的优势,实现了多电机驱动自动控制的方式,电机运用可靠性更强,效率额更高,在有效减少维护成本的同时,还具有更强的抗污染能力。多种故障诊断系统和工况检测技术共同构成的计算机技术是电气自动化控制技术的核心,采煤机的牵引电机功率一般为2×60kW,牵引速度在0~30m/min内。电气自动化技术系统控制下,采煤机的总装机功率往往能达到1000~1500kW之间。同时,计算机技术使煤矿机械设备实现了多样化发展,目前,在计算机技术工况监控系统下,煤矿重载输送电气自动化技术在该种技术的运用中也得到快速发展,机电一体化技术在以高压、大流量的电液控制为核心的液压支架中,以大功率、可靠性高的优势实现了移架速度6~8s/架,大大提高了效率,煤矿生产走向集中化[3]。
5煤矿安全机械的电气自动化技术应用
在煤矿安全管理方面,我国不仅引进了国外先进的安全监控系统,也研发出了自己的煤矿生产安全监控系统。目前,监测仪和检测系统在大型煤矿生产企业中已非常普遍,红外线自动喷雾装置、断电仪和瓦斯遥控仪及风电闭锁装置等也被大多煤矿企业运用,基本上能够根据煤矿安全生产的要求对自动化技术进行充分的应用。虽然煤矿安全机械电子自动化技术逐渐趋于成熟,但也仍存在一些不足,比如在监控系统中配套的传感器寿命不长、种类少,使得维护工作量大,稳定性能不高等,想要进一步提高监控工作效率还需要加强研究和完善。
6采用煤矿机械设备中监控控制系统的应用
目前,在煤矿机械设备监控控制系统运用方面,主要是引进国外的系统,但相关专家和学者正在根据我们工业生产的需求进行积极的研究,已具有世界中等水平的研究能力。我国自主研发的监控控制系统已开始在部分煤矿企业中应用,包括遥感设备、红外监控设备等,且应用效果良好,但这些设备的种类和生产量还有待提高,在维修时可替换的零部件的选择也较少,质量也需要进行进一步提升[4]。
7结语
电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用对于提高煤矿生产的效率非常重要。虽然随着科学技术的快速发展,目前我国煤矿机械电气自动化技术也得到了很大的发展,但与发达国家相比还比较落后,而且在煤矿机械设备电气自动化推进的过程中还存在着各方面的技术运用问题,因此,我国应在积极引进和借鉴国外先进电气自动化技术及系统的同时,要加大研发力度,投入更多的资金、人才和技术,促进煤矿机械设备电气自动化的进一步完善。
参考文献
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煤化气技术范文4
关键词:煤 加压气化技术 发展
在现如今国内外以煤为原料的化工产品生产中,大多采取了多种样式的煤气化工艺,如粉煤流化床气化、常压固定床间歇气化、粉煤气流床气化、碎煤加压气化,包括GSP炉、Shell炉、Texaco炉等,各样式的气化方法都会有自身的优缺点,对原料煤品质的要求也不尽相同。同时,在技术成熟程度、工艺的先进性方面也有着差异。所以,在实际中我们要根据采用的煤种类、产品结构、技术成熟可靠性及投资来选择气化方法。
一、煤加压气化技术概述
鲁奇气化炉是当前世界上在众多加压煤气化工艺中再运装置和业绩最多的炉型,当前世界上最成功也是唯一的大型煤制油化工联合体是坐落于南非的SA-SOL公司,其所应用的煤气化技术就是来自德国的鲁奇加压气化技术。该公司现有气化炉97台,其中SASOL Ⅰ厂有17台(13台MK Ⅲ型、3台MK Ⅳ型和1台能力为66000m3/h的MK Ⅴ型),SASOL Ⅱ厂和SASOL Ⅲ厂各有40台内径为3.8m、能力为41000m3/h的MK Ⅳ型气化炉,SASOL鲁奇气化炉设备的利用率能够达到94%。
在国内,鲁奇煤气化炉也有一些成功的应用范例:山西化肥厂改造工程,增建1台气化炉;哈尔滨依兰气化厂,5台气化炉;山西化肥厂一期工程,4台气化炉;河南省义马气化厂一期,3台气化炉;云南解化煤制氨,共14台气化炉;山西潞安煤基16万t合成油示范工程,4台气化炉;河南省义马气化厂二期工程,2台气化炉。目前在建的大唐国际SNG的化工厂、新疆广汇80万t二甲醚一期工程,均采用该气化工艺。
鲁奇煤气化技术所具有优点包括:
1、在融合了术高效的熔渣气化技术和成熟的移动床加压气化技所具有的优点后,可以充分的气化劣质煤;2、煤炉逆向气化,煤在炉内停留时间高达1h,反应炉操作温度和炉出口煤气温度低;3、较低的氧耗量,在目前三类气化方法中氧耗量是最低的;4、该技术的热效率高于流化床气化技术的效率;5、最终所得到的总体工艺效率要比其它气化技术要高;6、在经过之前大量工业化应用验证的基础上,该技术安全可靠;7、几乎全部能够利用原料煤中的碳,碳转化率在99.5%以上,不会有无资源的浪费;8、在分离粗气中的焦油后直接可加工成副产品,也可在气化炉中进行气化;9、较小的废水处理装置,气化炉排渣可筑路、无污染;10、投资低,性价比高。
二、气化炉
煤加压气化炉都带有夹套锅炉,每台气化炉配1台灰锁、1台煤锁、1台废热锅炉、1台洗涤器和1台灰锁膨胀冷凝器。
加压气化炉炉内设有搅拌装置,用于气化强黏结性的烟煤外的大部分煤种。为了能够有效地气化有一定黏结性的煤种,在气化炉炉内上部设置了搅拌器与布煤器,把二者有机的安装在同一空心转轴上,其转速的大小根据气化用煤的黏结性和气化炉生产负荷来进行调整,一般为10~20 r/h。煤从煤锁加入,通过布煤器上2个布煤孔进入炉膛,平均布煤厚度在15~20 mm/r,从煤锁下料口到煤锁间的空间,约能储存0.5h的气化炉用煤量,可以用来缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。
在炉内,在布煤器的下面安装搅拌器,通常情况下会设有上、下2片搅拌桨叶。桨叶深入到煤层的位置与煤的结焦性能有很大的关系,其位置深入到气化炉的干馏层,以便于破除干馏层形成的焦块。桨叶的材质可以使用耐热钢,可以在其表面堆焊各样式的硬质合金,提高桨叶的耐磨性能。搅拌器、桨叶、布煤器均是壳体结构,外供锅炉的给水需要通过布煤器、搅拌器。首先,煤进入搅拌器最下端的桨叶进行冷却,然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器间的空间返回夹套形成水循环,锅炉水的冷却循环方式对布煤搅拌器的正常运行特别重要。因为当搅拌桨叶在高温区进行工作时,如果水的冷却循环不正常,将会导致搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水,从而造成气化炉运行的中断。
同时,此种炉型也可不安布煤搅拌器,可以进行气化不黏结性煤种。整个气化炉上部传动机构取消,只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间,结构相对来说较为简单。
炉篦分5层结构,从下到上逐层叠合固定在底座上,顶盖呈锥形,炉篦材质选用耐磨、耐热的铬锰合金钢铸造。最底层炉炉篦下面有3个灰刮刀安装口,气化原料煤的灰分含量来决定灰刮刀的安装数量。如果灰分含量较少,则可以安装1~2把刮刀。如果灰分含量较高,就需要安装3把刮刀。支承炉篦的止推轴承体上有注油孔,由外部高压注油泵通过油管注入止推轴承面进行,油需要是耐高温的过热缸油。炉篦的传动采用液压电动机传动。液压传动具有结构简单、调速方便、工作平稳等优点,但为液压传动提供动力的液压泵系统设备较多,故障点由此也增加较多。介于气化炉直径过大,为使炉篦得到均匀受力,可以使用2台电动机对称布置。
灰锁与煤锁的上、下锥形阀采用硬质合金密封面,延长煤、灰锁的运行时间,减少故障率。南非SASOL公司在煤灰锁上、下锥阀的密封面采用了碳化硅粉末合金技术,使锥形阀寿命延长到18个月以上。
三、工艺流程
加压气化装置由气化炉及排灰灰锁和加煤煤锁组成,气化炉直接与煤锁和灰锁相连。装置运行时,在经过破碎筛分成5~50 mm的煤后,经过自动操作煤锁进入到气化炉。在煤被装满之后,随即对煤锁进行充压,从常压一直充至气化炉的操作压力。在向气化炉加完煤之后,煤锁卸压至常压,随即开始下一个加煤循环过程。
用来自气化炉的粗煤气和来自煤气冷却装置的粗煤气使煤锁分两步充压;煤锁卸压的煤气收集于煤锁气气柜,并送往燃料气管网。减压后,留在煤锁中的少部分煤气,用喷射器抽出。通过煤尘旋风分离器和布袋除尘器除去煤尘后排入大气。
气化剂-蒸汽、氧气混合物,通过安装在气化炉下部的旋转炉篦喷入,在燃料区燃烧一部分煤,为吸热的气化反应提供所需的热。在气化炉上段,刚加进来的煤向下移动,与向上流动的气流逆流接触。在此过程中,煤经干馏、干燥和气化后,残灰留下,灰由气化炉中经旋转炉篦排入灰锁,再经灰斗排至水力排渣。灰锁也进行充、卸压的循环,其中充压用过热蒸汽来完成。
气化炉为带夹套的Mark Ⅳ型,每台气化炉配1台灰锁、1台煤锁、1台洗涤器和1台废热锅炉。产气量决定灰锁与煤锁装卸料的频率。离开气化炉的煤气首先进入洗涤冷却器,煤气用循环煤气水加以洗涤并达到饱和状态。洗涤冷却器将煤气温度降至200℃,再除去可能夹带的大部分颗粒物。
饱和并冷却后的煤气进入废热锅炉,通过生产0.5 MPa低压蒸汽来回收一部分煤气中蒸汽的冷凝热,多余煤气水送往煤气水分离装置。离开气化工段的粗煤气在压力达到2.91 MPa (g)、温度为181℃的饱和状况下,经粗煤气总管进入煤气冷却工段。
四、污水处理工艺
煤加压气化产生的粗煤气中含大量粉尘、水蒸气和碳化的副产物――轻油、焦油、萘、脂肪酸、酚、溶解的气体和无机盐类等,温度也较高。因此,需冷却和洗涤,以降温和除去粗煤气的有害物。在粗煤气洗涤和冷却时,这些杂质进入水中,形成气、液、固三态存在的多成分煤气水。
煤加压气化过程中产生的废水成分复杂,含焦油、氨、酚、尘等多种杂质,它们在水中含量高。煤种的不同导致各成分的含量也不同,但此种废水用常规生化、过滤、反渗透等方法无法直接处理,须先将水中尘、油、酚、氨等进行分离、回收,这样一方面回收废水中有价物质,带来一定经济效益;另一方面也使废水达到一般废水处理方法的进水要求。
根据煤加压气化工艺特点,废水处理工艺中,经焦油、粉尘分离后的水大部分返回工艺装置循环使用,多余水为工艺废水,再逐步经过酚、氨回收,生化处理等工艺等过程,最终让废水达到国家排放标准后排放。
五、结论
煤加压气化技术在全世界的广泛推广应用,让其作为一种相对成熟的技术逐渐得到人们的认可,不仅适用于贫煤、长焰煤、无烟煤,甚至是一些型煤也都可以进行处理。与此同时,推广这种技术还解决了复杂的废水处理难题,是一项利国利民的好技术。
参考文献
煤化气技术范文5
【关键词】自动化技术;发展现状;运用
1.前言
煤矿的自动化主要是以可持续发展为目标,通过对生产设备、远程输送子系统的集中控制,从而达到对整个煤矿工程的一体化的管理。这样在井外就可以实时对井内的生产设备进行监控,及时的反映数据,对外部的天气情况也能连续的进行检测。这样不仅减少了在井下作业人数,而且极大的提高到了煤矿施工的安全水平,提高了生产效率。
2.我国煤矿自动化的现状
自上世纪六十年代,我国便开始了对于煤矿自动化技术的研究,但被多种原因所干扰阻碍,致其发展略带畸形,进度缓慢。煤矿事业的春天直至七十年代末出现,经过研究者与技术工人的不懈努力,技术研究有了重大突破,并取得了一些成果,煤矿生产机械化程度得到质的飞跃,煤矿产业也逐步实现了自动化。我国并且也已付诸在了生产中,也取得了一些成就。
检测矿井环境和基础生产监控系统等技术都已经可以用于实地生产中。促使我国的化石能源产业经济市场结构的改变,缓解了国内对此的需求。可尽管如此,对世界其他国家的同产业相比,我国的技术水平还相对较低,生产率达不到世界的平均水平。这些主要表现在以下几个方面:对微机的研发才处于起步阶段;生产矿井内与外界联络设备不先进,经常不定地失去信号,并且信号普及面少,不利于安全生产;运输和提升工具单一,还处于手动操作阶段,浪费了劳动力,提高了生产成本;检测工况和生产环境参数的传感器种类少,参数的可靠性低;煤矿生产设备的装置结构配件等相关技术落后,多需进口;产品无良好的系列体系,不利于开拓海外市场和长期可持续发展。
3.严格把握自动化设备质量
质量的好坏是一个新设备的命脉,煤矿自动化技术自然也离不开施工设备,新设备的质量越好那么它的使用年命越长,反之如果一个设备的质量越低那么它的使用年命越短,更有甚者还没出现萌芽就被会淘汰。我们用科学研究中的可靠性来表示一个新设备的质量好坏,比如说一种新设备的可靠性就是靠它们的寿命和性能这两方面来体现的。影响设备的可靠性的因素很多,元器件的正确选择,合理的加工制造方法。而通过相关的研究:以上因素中研究设计只占整体的百分之四十,选择正确的元器件要占到占整体因素的百分之三十,剩下的便是加工制造德影响了。从上面的数据中我们可以得出,要想提高可靠性还是得从设备本身去考虑。
提高新设备的可靠性我们总结以下三点:
最初的研究十分重要,首先刚开始设计的原理得符合一定的规律、对电路元件的使用及检测要及时,在制造的时候,必须严格的把质量。加工之前可以先根据情况画出施工图纸,做到有计划、有步骤。对其中的材料使用和装配必须实时监督;最后的就是对设备的使用了。等设备正式启用的,当然离不开操作人员和必要的维修人员,只有对相应的人员进行培训指导,并颁发合格证后才能上岗操作。
4.煤矿自动化的价值效益及发展方向
由于煤矿的生产工作条件非常恶劣,以致人员劳动力比较缺乏。特别是煤矿产业数量多,竞争力大,迫使工人要加大工作量和工作时间,以保证生产量。因此,要求煤矿产业尽快改善工作环境,提高设备的先进度,加快自动化步伐,加强安全措施,保障人员安全生产。这些都是当下煤矿产业迫在眉睫的任务。
根据国外的数据统计数据,实现自动化生产流水线,不仅可以大大节约劳动力,降低生产成本。而且可提高10%~20%的系统效率、5%~10%的运输机线效率、15%~20%的电机运输系统效率、50%的装载系统效率%。例如:以英国的Mirios系统为例,将其与运输系统监控相结合,使用PC监控。就这样便可减少启停车的时间,使得每班车增加4分钟的出煤时间。由此可见,还需在设备改进和创新方面加大研究经费,是可持续经营的并经之路。
4.1 营造安全的工作环境,
细致的分工和有规划有次序的安排,做好安全防范的工作。增加灭火器等设备的数量,增加安全出口。
4.2 采用最先进的运输方式
不仅可以节约在内部运输过程中的不必要开支,也减少了人力。从而把时间都用来研发增加出煤率设备的研发中去。
5.加快煤矿自动化技术发展速度
为了跟得上时代的步伐,煤矿自动化技术就得在短时间内提升自身的采矿技术,加快建设新型的生产设备。可以学习国外的先进的自动化技术,贯穿洋为中用,古为今用的思想方针,取其精华,去其糟粕,并融合自身的实际情况改造创新。这样不仅大大缩短了研发周期而且节约了成本,从而也提高了效率。
采取企业之间的合作,不仅仅是企业的内部的相互合作还有来自外行的企业的互帮互助。众所周知,一个企业的力量是薄弱的,但如果联合相关的企业进行合作,那么就可以起到促进共同进步的效果。一方面,煤矿企业需要外部的技术支持,从基本的水利和电力部门,到大型的机械设备。另一方面,煤矿企业为其他企业提供了充足的燃料等消耗品,也节约了合作企业的生产成本,形成利益最大化,最终最终取得1+1>2的效益最大化。
6.结束语
如今,我国正处于社会主义的初级阶段,各方面的技术还没有完全成熟,而且由于煤矿自动化技术自身的特征,涉及到的行业很广泛,故而发展进程十分缓慢,要想跟紧现代化科技的进步的步伐就得将煤矿技术进行推广,引起更大的关注,吸引更多的资金投入,从而推动煤矿自动化事业的发展。
参考文献
[1]王天福,贺胜宽.探究煤矿自动化发展方向[J].中国石油和化工标准与质量,2012(11).
[2]蒋波,罗剑.煤矿自动化发展方向初探[J].中国高新技术企业,2010(12).
煤化气技术范文6
关键词:低温 甲醇洗 煤化工 应用
引言
低温甲醇洗技术是通过甲醇作为有机吸收溶剂,在低温环境下完成对H2S、CO2和COS等气体的吸收,从而达到对气体的净化目的。目前低温甲醇洗技术已经在煤化工、化肥工业、石油工业等相关领域得到了广泛的应用,其具有吸收性强、选择性高、运行性稳定等特点,已经被广泛的应用于酸性气体的吸收之中。目前低温甲醇洗技术是鲁奇公司和林德公司的重要工艺流程,两个公司在低温环境下进行甲醇洗,虽然脱硫脱碳的方式不一样,但是其基本的原理却没什么区别。随着煤矿资源日益紧张,我国对于煤工业化发展投入了大量的精力,以求获得能源的安全长远发展。本文主要对煤化工生产过程中甲醇洗技术的应用情况进行研究,针对低温甲醇洗技术的主要特点进行分析,并且在使用低温甲醇洗技术存在的问题进行研究,并且对我国目前的主流煤工业应用该项技术进行了深入探讨。
一、低温甲醇洗技术特点
低温甲醇洗属于一种物理的工艺吸收方法,主要针对H2S、CO2和COS等气体进行吸收,由于这些气体的溶解度都很大,那么通过增加酸性气体的分子压可以有效的促进酸性气体吸收。甲醇会随着温度的降低其溶解度呈下降,而H2S、CO2和COS等气体在甲醇中的溶解度增长的速度很快,但是氢气、一氧化碳、氮气等组分的溶解度在甲醇中的变化很小,因此采用低温操作是该项吸收技术的最佳环境。低温甲醇洗技术在应用的过程中主要存在着下面几个特点:其一,对酸性气体的净化能力强,且气体的净化度很高,总硫可降至最低的0.1uL/L,而二氧化碳可被脱到10uL/L;其二,高选择性,甲醇对于H2S、CO2和COS等气体吸收具有很高的选择性,能够很好的完成气体的脱硫脱碳,通过在塔内进行分段和选择,回收的CO2纯度能够满足尿素的需求,从H2S中回收硫;其三,低温甲醇洗技术其化学稳定吸收能力强,吸收过程中不会起泡有利于有机溶剂稳定生产;其四,甲醇的腐蚀作用下,在生产过程中不需要防腐蚀材料,可以很大程度的节省投资。;其五,甲醇作为溶剂其造价低,且来源广泛。
二、低温甲醇洗在工业生产中的应用问题
随着甲醇洗在工业中的不断应用,以及其在工业的生产中存在着一些问题,这使得该技术在后续的发展过程中面临着很大的困难。煤化工生产过程中原材料中含了大量的硫,这些硫对机械具有腐蚀作用,因此在煤化工生产过程中对于硫含量的控制是低温甲醇洗工艺技术的重要研究问题。对于H2S的吸收只有当硫含量达标时才能够在低温甲醇洗中获得很好的吸收效果,否则就会造成吸收效果不佳。而在另外一些化工生产中,例如合成氨的过程中低温甲醇洗的净化装置的冷量会直接影响到净化的效果;煤制甲醇过程中低温甲醇洗的甲醇消耗和循环量会对净化效果造成很大的影响;如果在低温甲醇洗装置中甲醇再生塔出现积垢则会严重的影响甲醇洗的效果。
三、低温甲醇洗在煤化工中的应用情况
1.煤制甲醇中的应用
甲醇不仅是生产石油等化工工业上基础原料,而且在其他的工业生产中也是重要的化工原料。煤制甲醇过程中所涉及的化学反应很多,煤炭经过煤气化、一氧化碳转换、低温甲醇洗以及甲醇合成等即可制得甲醇,进行进一步加工时,可以值得乙酸、二甲醚、乙烯、甲醛以及丙烯等化工原料。
2.煤制合成氨中的应用
国内对于合成氨的生产随着化肥产业的不断发展而迅速发展,合成氨带给了企业良好的利润前景,因此煤制合成氨在我国得到了快速的发展。煤制合成氨的过程中主要以煤作为原料,然后经过煤气化、一氧化碳转换、低温甲醇洗以及合成氨等工艺手段,可以制备出化肥、硝酸、苯胺等产品。煤制合成氨的过程中可以通过减少换热器损失,可以有效的提升生产效率,从而达到对低温甲醇洗的工艺研究。
3.煤制天然气中的应用
由于我国对于天然气的需求日益增大,另外我国的天然气存在着严重的不足,因此这一现状促使了煤制天然气的出现。经过煤气化、一氧化碳转换以及低温甲醇洗过程净化了煤气,将其送入到固定的床的甲烷反应器之中。采用低温甲醇洗技术来净化生产原料,可以有效的进行酸性气体的脱除。
4.其他化工应用情况
低温甲醇洗技术在其他的煤化工生产过程中,利用甲醇对酸性气体的高选择作用,净化程度高等优势被用于煤化工生产之中。以煤作为原料来生产草酸酯、乙二醇等,尤其是在制备乙二醇的Pd/α-Al2O3过程中对于硫含量的要求非常高,那么通过低温甲醇洗技术来净化原料气体,为了避免催化剂失活,则选取的装置总硫出口小于0.1uL/L。
四、结语
随着低温甲醇洗技术在我国内外的快速发展,很多的厂商都利用该方法来进行酸性气体的脱碳和脱硫加工。本文主要对煤化工生产过程中对于甲醇洗技术的应用情况进行研究,针对在使用低温甲醇洗技术存在的问题进行分析,行文过程中针对低温甲醇洗技术特点、低温甲醇洗在工业生产中的应用问题以及低温甲醇洗在煤化工中的应用情况进行探讨,使得我们对于低温甲醇洗技术有了更加深刻的认识,并且在具体的生产过程中对于酸洗气体的脱碳和脱硫的操作进行了研究,希望此研究能够为低温甲醇洗技术研究者提供思路。
参考文献:
[1]汪家铭. 低温甲醇洗工艺的技术优势及应用进展[J]. 化肥设计,2013,06:1-6+10.
[2]常彬杰. 低温甲醇洗技术在神华煤制氢装置中的应用[J]. 神华科技,2009,03:80-83.