牛智
摘要:隨著科技不斷提升,煤炭資源的使用效率越來越高,也逐漸出現(xiàn)諸如煤氣化技術(shù)等提升煤炭利用效率的技術(shù),因此,對于煤氣化技術(shù)在煤炭深加工示范項目中的應用進行研究,已經(jīng)具備非常重要的意義。
關(guān)鍵詞:煤氣化技術(shù);煤炭深加工;示范項目
煤氣化技術(shù)在煤炭加工過程中能夠起到非常重要的作用,是煤炭加工的核心技術(shù)。本文首先簡要闡述了煤炭深加工示范項目的作用,其次通過對煤炭深加工的選擇、操作、回用處理等方面,就煤氣化技術(shù)在煤炭深加工示范項目中的應用進行簡要分析。
1煤氣化技術(shù)的作用
煤氣化技術(shù)氣流床氣化功能非常強,對碳的轉(zhuǎn)化率可達到99%,因而帶來較高的生產(chǎn)效率。自上個世紀50年代研發(fā)具有時代代表性的K-T爐之后,至今相繼開發(fā)出粉煤加壓的氣化以及水煤漿加壓的氣化工藝,為煤氣化技術(shù)提供良好的發(fā)展指引,其中包括干法煤氣化技術(shù)以及濕法煤氣化技術(shù)。就目前而言,在干、濕法煤氣化技術(shù)最具代表性的主要包括干法的Shell爐以及濕法的Texaco爐,其中Texaco單臺氣化處理的煤量能夠達到2000t/d,其主要用于發(fā)電中。通過引入煤氣化技術(shù),能夠促進我國清潔能源的發(fā)展。隨著經(jīng)濟不斷高速增長,我國對能源的需求越來越緊迫,因而為了保證我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展,國家制定了能源發(fā)展戰(zhàn)略計劃,確定以清潔能源以及石油能源作為主要發(fā)展的方向,通過提升能源利用效率的方式,來解決能源緊缺的問題。在新時期,煤氣化技術(shù)的有效運用,也逐漸起到非常重要的作用,其不僅能夠有效調(diào)節(jié)我國能源的循環(huán)結(jié)構(gòu),還能夠通過高效利用一次性能源的方式,從而減緩我國能源的使用速度,通過這種方式實現(xiàn)能源供求矛盾有效環(huán)節(jié)的目標。
2煤氣化技術(shù)在煤炭深加工示范項目中的應用措施
煤炭資源是推動經(jīng)濟社會發(fā)展的重要能源,由于過去沒有對煤炭資源進行科學的使用,不僅導致了煤炭資源的使用浪費,而且還對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的不良影響。在人們對清潔生產(chǎn)和資源高效利用越來越關(guān)注的情況下,如何提高煤炭資源的使用效率成為人們關(guān)注的重點。探究煤炭深加工示范項目中煤氣化技術(shù)的應用具有十分重要的意義。
2.1材料、技術(shù)選擇應用
在煤炭深加工示范項目中,煤炭的選擇以及煤氣化的選擇非常重要:首先是煤炭選擇,煤氣化技術(shù)想要得到有效應用,需要結(jié)合煤炭的基本性質(zhì),在煤氣化技術(shù)使用過程中,通常煤炭質(zhì)量越高,煤氣化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量越好。以煤氣化技術(shù)中的煤催化制天然氣技術(shù)為例,該技術(shù)僅適用于煙煤、無煙煤、褐煤等低質(zhì)煤炭加工,通過分級轉(zhuǎn)化技術(shù)能夠保證熱效率達到77%,與傳統(tǒng)煤炭工藝相比而言,能夠有效提升約16%的熱效率;在進行煤氣化技術(shù)使用過程中,應結(jié)合材料的情況,通過相應的煤氣化技術(shù),才能有效實現(xiàn)在煤炭深加工中的應用目標,進而達到確保項目利益的目的,此外,在選擇過程中,應注意技術(shù)使用的成熟度,不能過于追求新技術(shù),從而導致新的生產(chǎn)模式效率不如傳統(tǒng)生產(chǎn)效率情況出現(xiàn),因此,在新技術(shù)選擇過程中,應以煤炭生產(chǎn)效率為原則,采取進行綜合性質(zhì)的分析。以某煤炭企業(yè)生產(chǎn)為例,該企業(yè)采用煤氣化的方式,生產(chǎn)煤氣。在煤氣化生產(chǎn)過程中,其工序為:利用第二代清華爐加壓氣化爐來處理原料煤,并將其轉(zhuǎn)化為含有氫氣以及一氧化碳的粗煤氣。該實驗進行過程中,選用煤氣化爐4臺,入爐煤量為7000t/d,處理后的煤經(jīng)過燒嘴噴射注入氣化爐,在6.5MPa1300℃的條件下,最終結(jié)合空分機生產(chǎn)的氧氣生產(chǎn)出以一氧化碳、氫氣為主的煤氣。
2.2技術(shù)操作的應用
在煤炭深加工示范項目中,除煤炭選擇、煤氣化技術(shù)選擇之外,還需要采取相應的操作規(guī)范,由于煤炭深加工示范項目與普通煤炭加工存在一定區(qū)別,因而在加工過程中,一旦出現(xiàn)操作性失誤,將會造成產(chǎn)品質(zhì)量問題。如某煤炭生產(chǎn)企業(yè)在開展干粉煤氣化工藝示范項目開展過程中,結(jié)合氣流床煤氣化技術(shù),利用Shell干煤粉氣化工藝,以氣流作用的方式,從而達到干煤粉上行的目的。在干煤粉工藝生產(chǎn)過程中,操作方面應用主要包括以下幾點:首先,氣化爐頂合成溫度要保證在1500℃左右,返回粗合成器撒冷至900℃左右,然后將其諸如合成氣冷卻器,進行進一步冷卻;在過濾方面,氣化爐產(chǎn)生的顆粒狀粉塵需要運用陶瓷過濾的方式清除;其次,等到干灰進入灰鎖斗中,將其送入倉庫中儲藏,作為水泥配料用;最后,經(jīng)過生產(chǎn)后的煤炭中所含氰化氫以及硫化羰通過催化操作轉(zhuǎn)化為氨、硫化氫,而鹵素及生產(chǎn)出來的氨通過水洗的方式去除。
2.3廢水處理與回用工藝的應用
在煤炭深加工示范項目中,還需要注重廢水處理方面。煤氣化技術(shù)在煤炭深加工示范項目中產(chǎn)生的廢水COD以及氨氮含量較高,由于氣化工藝較多,因而產(chǎn)生的廢水含量指標并不相同,因此在煤炭深加工示范項目生產(chǎn)結(jié)束過后,需要采取相應的廢水處理,才能有效保障排水能夠符合國家標準的相關(guān)規(guī)定,因此在進行廢水處理過程中,需要做好水質(zhì)的檢測,對于廢水處理的標準,應結(jié)合深加工示范項目的規(guī)定,可以采取生物膜等方式,便能有效改善廢水COD以及氮含量。利用煤氣化技術(shù),在生產(chǎn)過程中降低水污染含量,從而保證廢水能夠有效達到深度回用處理的目標,如此一來,不僅能夠有效降低企業(yè)化工產(chǎn)品的水消耗量,緩解水資源緊缺情況,還能有效降低工業(yè)生產(chǎn)的成本,從而達到節(jié)能減排的目的。就當前而言,我國對水資源有效利用作為國家的發(fā)展戰(zhàn)略,通過大力開展污水的深度處理能夠有效實現(xiàn)污水資源化、供水以及排水呈現(xiàn)循環(huán)使用的形式,通過煤氣化技術(shù),從而達到降低水資源浪費的目標,為我國實現(xiàn)水資源有效使用,具備非常重要的意義。
2.4加強煤氣化技術(shù)創(chuàng)新
我國高度重視能源開發(fā)與利用,將始終加強清潔能源的開發(fā),煤氣化技術(shù)的發(fā)展與應用,對完善煤炭清潔能源體系,有著積極的作用。為更好的推動煤炭深加工升級示范項目的發(fā)展,要加強煤氣化技術(shù)的創(chuàng)新與研究,不斷朝向氣化裝備與節(jié)能環(huán)保目標發(fā)展,這需要從以下方面入手:①拓寬煤種適用范圍?,F(xiàn)階段,煤氣化技術(shù)煤種適應性的研究,已經(jīng)成為各企業(yè)研究的重點內(nèi)容,尤其是高灰熔點與高水分原料煤的氣化。②氣化爐大型化。隨著煤炭深加工示范項目不斷升級,對煤氣化設(shè)備的性能要求不斷提升,因此為了更好適應項目的發(fā)展需要,要持續(xù)增加單臺氣化爐設(shè)備的投煤量。目前,單臺氣化爐設(shè)備投煤量能夠達到3000t/d左右,隨著煤炭深加工項目的發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模將不斷擴大,因此要加快氣化爐大型化發(fā)展。③提升氣化的自動化水平。基于煤炭深加工升級示范項目效益角度來說,若能夠有效的降低人工成本,對確保氣化的安全與穩(wěn)定,有著積極的作用,不僅能夠提高效益,還能夠為氣化爐穩(wěn)定運行,提供堅實的技術(shù)保障。
3結(jié)語
綜上所述,煤炭深加工示范項目在我國經(jīng)濟發(fā)展中占有非常重要的地位。因此,在煤炭生產(chǎn)過程中,應有效利用煤氣化技術(shù),結(jié)合煤炭深加工示范項目的目標,從而挑選出一條符合我國煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路。
參考文獻
[1]李鵬.煤氣化技術(shù)在煤炭深加工示范項目中的應用分析[J].當代化工研究,2017(08):94-95.
[2]徐振剛,張飛.煤炭深加工示范項目中的煤氣化技術(shù)[J].煤炭加工與綜合利用,2014(02):22-28+9.
[3]劉思明.關(guān)于我國煤氣化技術(shù)進展和升級發(fā)展方向的思考[J].化學工業(yè),2013,(8):7-19.
(作者單位:中鐵資源蘇尼特左旗芒來礦業(yè)有限公司)