摘 要：目前，以煤炭為燃料的火力發(fā)電依舊占有極大比例，依靠燃燒對(duì)煤炭的利用率極低，產(chǎn)生了極大浪費(fèi)，所以對(duì)提高煤炭利用率的研究與探討要更加深入。因此，本文針對(duì)煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)做出了進(jìn)一步探究，對(duì)煤氣化工工藝、煤氣化工藝清潔生產(chǎn)、環(huán)保與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)給出了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：煤氣化工藝；情節(jié)生產(chǎn)；環(huán)境保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ546 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0381-02

當(dāng)前，社會(huì)各界越來(lái)越重視環(huán)保的工作，在實(shí)施煤氣化的過(guò)程中，人們對(duì)于合理并且科學(xué)的方式給予了高度的重視，以便實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。清潔生產(chǎn)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)便是，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，要應(yīng)用全新的工藝和方式，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，以便將污染進(jìn)行消除，使能源資源能夠得到合理的配置，將原料轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品，最終達(dá)到節(jié)能減排的效果，提高了經(jīng)濟(jì)效益，并促進(jìn)了環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的共同發(fā)展。

1 煤氣化工工藝介紹

1.1 固定床氣化

一般情況下，固定床氣化的相關(guān)操作溫度需要保持在900℃左右，操作壓力最高可以到達(dá)4MPa，一般會(huì)將直徑為6～50mm的煤粒當(dāng)作氣化原料，固定床當(dāng)中的氣化爐，氣體流通的速度非常緩慢，在爐子當(dāng)中，煤粒最長(zhǎng)的停留時(shí)間可達(dá)到1.5h，在氣化的過(guò)程中會(huì)慢慢靜止[1]。固定床氣對(duì)于煤種的活性，灰熔點(diǎn)等要求比較高，并且氣化能力差。重要的生產(chǎn)原料為褐煤和煙煤，以便對(duì)甲烷為主的合成氣進(jìn)行生產(chǎn)。

1.2 流化床氣體

一般情況下，流化床氣化工藝的操作溫度為900℃左右，操作壓從常規(guī)的壓力值一直到2.5MPa，通過(guò)會(huì)將直徑為6mm的煤粒當(dāng)作氣化原料[2]。流化床在氣化工藝當(dāng)中的爐內(nèi)溫度分布非常均勻，并且氣化流動(dòng)的速度很快，在實(shí)際氣化的過(guò)程中，煤粒只停留了數(shù)分鐘，并一直處于懸浮的狀態(tài)，在氣化介質(zhì)當(dāng)中維持相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。流化床氣化工藝對(duì)于原料煤種當(dāng)中的活性，灰熔點(diǎn)有著非常高的要求，其中最具代表的工藝包括常壓溫克勒爐等。

1.3 氣流床氣化

氣流床氣化工藝為媒體化工業(yè)是十分重要的一項(xiàng)工藝，氣流床氣化的相關(guān)操作溫度大約為1300～1700℃之間，最高的操作壓力可以達(dá)到6.5MPa，爐子內(nèi)部氣體流動(dòng)的速度大，使得煤粒在固定床進(jìn)行氣化的過(guò)程中與氣流的運(yùn)動(dòng)方向是相同的，整個(gè)過(guò)程都只在爐子內(nèi)部停留幾秒。氣流床氣化工藝，對(duì)于煤種并沒(méi)有非常高的要求，其適應(yīng)性非常強(qiáng)，對(duì)具代表的工藝便是德士古水煤氣化工藝。德士古公司將重油和渣油作為原料對(duì)合成氣生產(chǎn)，并在此基礎(chǔ)之上，研發(fā)水煤漿氣化技術(shù)[3]。水煤漿氣化工藝應(yīng)用的原料為60%濃度的水煤漿，除不能將褐煤當(dāng)作原料以外，還有煤中灰分含量不能大于20%，產(chǎn)生的合成氣有效含量可以到達(dá)80%以上。

2 煤氣化工藝清潔生產(chǎn)

2.1 灰水系統(tǒng)

在氣流床氣化工藝進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，主要的廢氣來(lái)源便是灰水系統(tǒng)蒸汽。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，應(yīng)用提升汽提塔的方法，可在對(duì)工段進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，對(duì)灰水系統(tǒng)當(dāng)中的蒸汽進(jìn)行收集，并實(shí)施相應(yīng)的處理工作。

2.2 加壓固定床魯奇爐廢氣

加壓固定床魯奇爐氣化過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的一系列廢氣，涵蓋了很多的有害物質(zhì)，比并且其中的焦油含量也比較高，并含有一些氨和氰[4]。對(duì)于這些有毒物質(zhì)的處理，通常使用的措施為利用廢氣當(dāng)中的含有的氨氣和酚氣等進(jìn)行回收，并應(yīng)用汽水分離的形式，將焦油與有害物質(zhì)實(shí)施了分離，使其能夠成冷卻水當(dāng)中的一部分，最后在污水處理站實(shí)施處理。

2.3 固定床氣化工藝廢氣處理

固定床氣化工藝當(dāng)中，有很多排放的廢氣，主要是煤氣水處理汽提氣、煤氣水分離膨脹氣以及一些泄壓排氣等。針對(duì)固定床氣化廢氣，一般需要使氮?dú)獯党鰜?lái)的形式實(shí)施處理。

3 環(huán)保與資源綜合利用分析

德士古工藝在進(jìn)行氣化的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很多的廢氣，但大部分都是灰水系統(tǒng)閃蒸汽，將這一部分氣體傳輸?shù)阶儞Q工段當(dāng)中，并利用汽提塔對(duì)其實(shí)施相應(yīng)的處理，之后利用硫回收裝置對(duì)尾氣進(jìn)行處理。

與魯奇工藝進(jìn)行比較，魯奇工藝會(huì)產(chǎn)生很多的廢氣源，在他們當(dāng)中，煤鎖加煤排氣可通過(guò)NH3吹出，之后將其排到高空[5]。煤鎖卸壓氣會(huì)比較多一些，其中有二氧化碳和一氧化碳，甲烷、氫氣以及硫化氫等大量的氣體，使用具體的氣柜對(duì)其進(jìn)行收集，可當(dāng)作燃料?；益i泄壓當(dāng)中，會(huì)將一些少量的含塵水蒸氣排出，在對(duì)其進(jìn)行除塵和洗滌之后可將其進(jìn)行排放；在對(duì)煤氣水進(jìn)行分離的時(shí)候，可釋放出其中的很多氣體，如二氧化碳、一氧化碳，甲烷、氫氣以及硫化氫等，其中大部分氣體可當(dāng)作燃料，送氣化火炬燒掉，借助這樣的形式，可將他們轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳；煤氣水處理單元，可使用高壓蒸汽對(duì)水當(dāng)中氨氣和酚氣成分進(jìn)行脫除，這樣可產(chǎn)生很少的汽提氣，可作為氣化劑。

德士古工藝產(chǎn)生的一些廢水當(dāng)中，主要的類(lèi)型為急冷水、細(xì)渣水以及洗滌水等，以上三種類(lèi)型有著很高的氣化壓力以及溫度，沒(méi)有焦油以及氰化物等雜質(zhì)，其中的CH4也只是少量。所以，氣化灰水當(dāng)中NH3-N和COD等，并不是非常高，可十分輕松的對(duì)最終產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理。一般情況下，可以使用的辦法加入合理計(jì)量的絮凝劑沉降，也可使用過(guò)濾的方法。這樣，可有效實(shí)現(xiàn)利用和回收的效果，為了減少系統(tǒng)當(dāng)中存在雜質(zhì)累積情況，可將其中一些灰水利用污水處理站實(shí)施相應(yīng)的處理，此時(shí)可使用SBR和A/O技術(shù)實(shí)施相應(yīng)的處理，在出水滿(mǎn)足相應(yīng)的需求之后，可將其在自然環(huán)境中進(jìn)行排放。為了將排水量進(jìn)行減少，使其能夠進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)減排和節(jié)能的效果。當(dāng)前，一些大規(guī)模的煤化企業(yè)，專(zhuān)門(mén)建立了中水回收設(shè)備，使用了很多形式對(duì)其進(jìn)行治理，以便水質(zhì)能夠滿(mǎn)足各方面要求，之后便可將其作為補(bǔ)充用進(jìn)行使用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約資源的目的，降低了廢水的排放量，對(duì)水體實(shí)施了很大的保護(hù)。

加壓固定床魯奇爐產(chǎn)生的產(chǎn)品當(dāng)中，含有的雜質(zhì)包括氫氣、焦油和酚等。所在比例比較高，一般情況下需要設(shè)置回收裝置，以便對(duì)其實(shí)施相應(yīng)的預(yù)處理，把其中的雜質(zhì)進(jìn)行分離；很多的水會(huì)被重新被送到氣化系統(tǒng)當(dāng)中充當(dāng)冷卻水，只有一小部分被輸送到了污水處理站，通常情況下，會(huì)使用多級(jí)生化處理工藝對(duì)其實(shí)施處理，但中間的環(huán)節(jié)會(huì)非常繁瑣，占用的成本會(huì)比較高并需要很大的空間，都是經(jīng)過(guò)詳細(xì)的處理之后，也可滿(mǎn)足相關(guān)的需求。

在氣化當(dāng)中產(chǎn)生的爐渣有很多的碳，因此，可將其輸送到廠(chǎng)內(nèi)的鍋爐當(dāng)中，使其與煤一同燃燒，以便將資源的有效作用發(fā)揮出來(lái)，并將廢渣的排放進(jìn)行減少。在參雜燃燒之后，產(chǎn)生的灰渣還可當(dāng)作建筑材料，可用來(lái)制作水泥或者鋪設(shè)道路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的有效利用，產(chǎn)品的價(jià)值也得到的提升。

4 環(huán)境保護(hù)分析

煤炭資源在我國(guó)非常豐富，為我國(guó)的電力行業(yè)以工業(yè)發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。但由于煤化工會(huì)產(chǎn)生很大的污染，只依靠一些處理的措施是不夠的，只能治標(biāo)不能治本[6]。因此，最主要的方式還是不斷的優(yōu)化升級(jí)煤炭產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用當(dāng)前最先進(jìn)、最科學(xué)的技術(shù)促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型。此外，還要煤氣工藝原料當(dāng)中的適應(yīng)性進(jìn)行提升，使其可以與高硫和高水等品質(zhì)微差的煤種進(jìn)行適應(yīng)，以便將品質(zhì)差煤炭的使用問(wèn)題進(jìn)行解決，提高煤氣化的使用效率，減少了煤化當(dāng)中消耗的煤炭消耗，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，面對(duì)煤氣化產(chǎn)生的一系列環(huán)境污染問(wèn)題，不但要制定有效的治理措施，還要將煤炭企業(yè)不的升級(jí)和優(yōu)化，應(yīng)用當(dāng)前對(duì)先進(jìn)的工藝和技術(shù)，以便真正實(shí)現(xiàn)煤氣化工藝的清潔生產(chǎn)，使我國(guó)的發(fā)展能夠走可持續(xù)發(fā)展的道路。

參考文獻(xiàn)

[1]郭 森，周學(xué)雙，杜嘯巖.煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)分析[C].2009中國(guó)煤化工技術(shù)、信息交流會(huì)暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì).2009.

[2]高海慶.煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)分析[J].化工管理，2016（3）：217.

[3]蘇 楠，吳亞妮.煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)分析[J].商品與質(zhì)量，2016（26）.

[4]劉志娜.煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（7）：17.

[5]宮國(guó)巍.煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)研究[J].化工管理，2016（36）：140.

[6]龐戰(zhàn)超.煤氣化工清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)分析[J].工業(yè)c，2016（6）：128.

收稿日期：2018-6-1

作者簡(jiǎn)介：范玉山（1985-），男，大專(zhuān)，從事煤氣生產(chǎn)輸送等工作。