張海峰(陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司,陜西 榆林 719000)
煤氣化制甲醇工藝原料煤消耗的影響因素分析
張海峰(陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司,陜西 榆林 719000)
在現(xiàn)在資源越來越少的自然環(huán)境下,煤炭作為現(xiàn)金的主要能源更是極具減少。同時,也因為煤炭的消耗造成了環(huán)境越來越惡劣,因此如何減少煤炭的使用量、多使用清潔能源也是人們越來越關(guān)心的話題。在本文中,作者將根據(jù)工作中總結(jié)的實際經(jīng)驗,深刻分析煤氣化制甲醇中煤消耗的影響因素,以期實現(xiàn)增加生產(chǎn)效率的目的。
煤化工;原料煤;消耗;甲醇
煤氣化制甲醇是現(xiàn)在一般大型企業(yè)會選擇的制甲醇方式,它是將水煤漿進行高壓變成氣體后,再利用其他工藝制作甲醇,在利用甲醇制作如聚乙烯等工業(yè)原料。但現(xiàn)在在將水煤漿氣化后的煤的利用率卻不是很高,于是很多企業(yè)都將控制煤的使用量作為一項很重要的指標(biāo)。
煤消耗的數(shù)量是與低位發(fā)熱量的變化相反的,也就是說,低位發(fā)熱量越高,煤得消耗就會越少,當(dāng)?shù)臀话l(fā)熱量低至5300大卡每公斤時,煤消耗的數(shù)量反而達(dá)到最高的月1.6噸。原因就在于,利用煤制甲醇時,如果煤的溫度升高,使用氧氣的數(shù)量就會減少,制甲醇的設(shè)備生產(chǎn)效率也會提高,但是一般發(fā)熱量高的煤其市場價格也會比較高,這樣就會導(dǎo)致成本的變相增加。
對于灰分,灰分與煤消耗的數(shù)量變化是近似的,即灰分越多,煤消耗也會越多,原因就在于灰分過高會使碳的含量減少,間接導(dǎo)致氧氣的消耗、煤的消耗都會加大。另外,熔渣量的增多,會使設(shè)備中的耐火磚加大腐蝕,使耐火磚的有效使用時間縮短。同時,灰分的好靚過高會使設(shè)備溫度升高,使反應(yīng)過程中的水含量增加,加大廢水處理的工作量。
對于水分,水含量過高,會導(dǎo)致設(shè)備的熱損失,反而會增加消耗,設(shè)備溫度下降,還會影響到產(chǎn)品的產(chǎn)出與品質(zhì)。煤本身的含水量是影響煤漿成型的重要因素,水分越少,煤漿的粘連性就會越小,也就是會制作出品質(zhì)極高的煤漿。
對于灰熔點,煤自身的灰熔點會直接影響到設(shè)備內(nèi)部工作情況的好壞,也是影響設(shè)備內(nèi)部溫度高低的重要原因。當(dāng)灰熔點降低時,煤氣化后里面的甲烷含量就會提高,會使有用氣占比減少,最終或減少甲醇產(chǎn)出的數(shù)量,也就使得煤的使用量增加。
對于煤顆粒的大小,會影響到煤漿中煤顆粒大小的分布,也會減少磨煤設(shè)備消耗。如果煤的顆粒比較大,煤漿的粘連性就會降低。但是由于顆粒較大,在重力的作用下會使煤顆粒下沉,造成水、煤分離,不能形成混合均勻的水煤漿。但是如果小顆粒增多,又會使各個顆粒之間的粘連性加大,使煤漿極易形成團狀。
煤漿的濃度變化對于煤消耗的變化來說的是相反的,也就是說煤漿濃度越高,煤的消耗數(shù)量也就會越少。一般來講,對于煤消耗的真正影響在于煤漿的濃度,當(dāng)煤漿的濃度比較高時,設(shè)備對于煤漿的傳送功率會加大,也會影響到后面工序中煤氣化后的品質(zhì)。煤漿的濃度比較低時,設(shè)備對于煤漿的傳送會比較容易,也會使進入氣化設(shè)備中的水含量增加,為了保持設(shè)備溫度的平衡,就會加大氧氣的消耗量。如果煤漿濃度較高,設(shè)備對于煤漿的傳送就會比較困難,增加設(shè)備的功率,同時煤漿也會發(fā)生分層的現(xiàn)象,使氣化設(shè)備不能很好的運行。
(1)惰性氣體含量影響煤消耗。不論煤的質(zhì)量如何變化,惰性氣體的含量減少時,煤的消耗也會減少。
(2)在制作甲醇時,有些企業(yè)會將有效氣體放空,也就會導(dǎo)致一部分的其他無法支撐甲醇,當(dāng)放空大量有效氣體時,就會使煤的消耗增加。
(3)有些企業(yè)也會頻繁的更換制作甲醇的設(shè)備,但是這種頻繁的更換,和使設(shè)備在頭幾天的運行極其不穩(wěn)定,使煤顆粒的大小不均勻,反而使煤的消耗增加。
(4)有時因為工作人員的操作也會影響煤的消耗。如設(shè)備里面的溫度控制不恰當(dāng),會使煤的消耗數(shù)量不斷變化,變得不穩(wěn)定,因此掌握好設(shè)備的溫度,保持設(shè)備溫度的穩(wěn)定,會使煤氣化后里面的甲烷含量減少,加大煤蒸汽的分解效率,減少煤氣化后氣體中的可燃?xì)怏w的數(shù)量,都會減少煤消耗的數(shù)量。設(shè)備中的變化部分會升高水與氣體的含量比,之后就會使整個設(shè)備運行穩(wěn)定,減少煤的消耗。當(dāng)最后面的合成設(shè)備與凈化設(shè)備出現(xiàn)問題,使氣體跑出或者露出時,都會造成已經(jīng)合成的煤氣的含量,使甲醇含量減少,增加煤的消耗。
(5)設(shè)備使用與停用的次數(shù)和設(shè)備使用的年限,都象征著生產(chǎn)效率的高低。每次設(shè)備的使用、關(guān)停都會進行一次煤氣的回收利用,但是已經(jīng)放進去的原料是不能收回來的,這就使得大部分的原材料的煤氣被浪費掉。同時由于設(shè)備本身的維護要求與工人的技術(shù)水平不相適應(yīng),導(dǎo)致設(shè)備頻繁出現(xiàn)故障、關(guān)停,設(shè)備內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)出的氣體不能及時排除,使煤的消耗增加。
化工原料的生產(chǎn),大部分都是依賴于原材料的品質(zhì)與水平極高的生產(chǎn)技術(shù),研究煤氣化制甲醇中煤消耗的影響因素是為了提高原料煤的使用率,使企業(yè)的增加利潤,有效的達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。
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