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        淺析煤化工工藝與設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)

        2022-12-21 15:22:40李志宇
        中國(guó)設(shè)備工程 2022年21期
        關(guān)鍵詞:工藝設(shè)備

        李志宇

        (神東天隆集團(tuán)股份有限公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017200)

        在國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度持續(xù)加快之際,煤炭資源起到的促進(jìn)作用是非常大的。這里需要指出的是,煤炭資源的應(yīng)用會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度破壞,而且其實(shí)際利用率也是較低的,除此以外,我國(guó)的能源格局依然呈現(xiàn)出貧油富煤特征,這就要求將煤炭資源的作用充分發(fā)揮出來(lái),而達(dá)成這個(gè)目標(biāo)的主要途徑就是要將煤化工工藝、設(shè)備加以合理應(yīng)用。

        1 煤化工技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

        我國(guó)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重視程度是非常高的,而在整個(gè)發(fā)展的進(jìn)程中,煤炭資源起到的作用非常明顯。在進(jìn)入到新世紀(jì)后,石油、天然氣等資源的需求量持續(xù)增加,煤炭資源則大幅減少,這對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)造成的影響是較大的,為了緩解油價(jià)攀升帶來(lái)的壓力能夠減輕,應(yīng)該要尋找到切實(shí)可行的措施來(lái)對(duì)煤炭資源加以充分利用。而要保證這個(gè)目標(biāo)能夠順利達(dá)成,除了要尋找到更為適合的理論,同時(shí)要將煤化工技術(shù)、設(shè)備加以合理運(yùn)用,如此方可使得煤炭資源的利用價(jià)值真正展現(xiàn)出來(lái),而且其對(duì)環(huán)境造成的污染也會(huì)降低很多。和域外先進(jìn)國(guó)家進(jìn)行比較可知,國(guó)內(nèi)的煤化工工藝顯得較為陳舊,技術(shù)、設(shè)備的落后距離是較大的,只能夠從西方國(guó)家引進(jìn)。眾所周知,煤氣化屬于熱化學(xué)反應(yīng),主要原料選用的是煤炭,催化劑為水蒸氣、氧氣,高溫作用會(huì)使得支架受到影響,使得煤炭當(dāng)中的可燃部分能夠順利轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w。從當(dāng)下的使用的煤化工氣化工藝來(lái)看,常見(jiàn)的包括GE水煤漿加壓氣化技術(shù)、GSP干煤粉加壓氣化技術(shù)等,在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中,可依據(jù)實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行合理選擇,如此可以保證產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更為理想。這里需要指出的是,不同技術(shù)的性能、特點(diǎn)是存在差異的,因而要對(duì)煤田產(chǎn)煤的實(shí)際情況有清晰的認(rèn)知,確保技術(shù)應(yīng)用是最為合理的。

        2 煤化工工藝流程概述

        在我國(guó)煤化工行業(yè)的發(fā)展速度是較快的,相關(guān)企業(yè)選擇可行的化學(xué)工藝來(lái)對(duì)煤炭資源加以二次加工,進(jìn)而使得市場(chǎng)所需的化工原料能夠得到滿(mǎn)足。煤化工技術(shù)、設(shè)備更為成熟后,對(duì)其加以利用可以使得原料合成反應(yīng)順利達(dá)成,然而從煤化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀予以分析可知,工藝流程是較為復(fù)雜的,這就要求相關(guān)企業(yè)必須要將改革創(chuàng)新做到位。對(duì)于煤化工企業(yè)來(lái)說(shuō),應(yīng)該要依據(jù)既定的工藝流程對(duì)原料進(jìn)行合成,煤制合成氣的預(yù)加工、深加工均要做到位,加工的過(guò)程中應(yīng)該要相對(duì)粉煤原料予以干燥處理,并將氧化操作做到位,這樣可以使得煤粉能夠在設(shè)備當(dāng)中實(shí)現(xiàn)氧化反應(yīng),如此就可獲得合成氣體,接下來(lái)要對(duì)其展開(kāi)進(jìn)一步加工,如此就可得到碳氧化合物。在此之后還要進(jìn)行深度加工,將催化劑加以利用,如此就可使得煤化工產(chǎn)品的生產(chǎn)順利達(dá)成。

        3 煤化工氣化工藝技術(shù)

        3.1 煤氣化方法

        對(duì)于煤化工行業(yè)來(lái)說(shuō),煤氣化工藝方法的應(yīng)用是較為普遍的。從當(dāng)下的煤氣化工藝技術(shù)來(lái)看,常見(jiàn)的共有三類(lèi),即移動(dòng)床氣化、氣流床氣化、流化床氣化。在對(duì)移動(dòng)床氣化予以實(shí)際應(yīng)用時(shí),也就是通過(guò)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)氣化目的,正常加壓就是確保煤炭氣化能夠一直保持在合適的溫度范圍內(nèi),繼而在壓力作用下實(shí)現(xiàn)氣化。煤化工加壓則不同,也就是針對(duì)正常壓力下的氣化工藝予以創(chuàng)新,將氧氣、水蒸氣加以合理應(yīng)用,媒體原料的熔點(diǎn)即使較低也能夠?qū)崿F(xiàn)氣化目的。流化床氣化有一定的針對(duì)性,煤炭顆粒的直徑在8cm以下時(shí)可以采用方法,由于其是較為輕巧的,因而在氣流的作用下能夠形成流化床,對(duì)催化劑加以利用就可實(shí)現(xiàn)催化反應(yīng)。此種工藝方法呈現(xiàn)出一定的復(fù)雜性,然而獲得的煤炭化合物卻是具有較高質(zhì)量的。

        3.2 煤氣化技術(shù)

        對(duì)煤氣化工藝予以分析可知,其在各方面的應(yīng)用效果是較為理想的,從當(dāng)下的實(shí)際情況來(lái)看,技術(shù)類(lèi)型是較多的,因而要依據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇最為合適的技術(shù)。Texaco水煤漿加壓氣化技術(shù)的應(yīng)用是較為常見(jiàn)的,對(duì)煤炭、水進(jìn)行融合之后置入氧化爐中,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)就可獲得一氧化碳、氫氣,利用此項(xiàng)工藝可以使得煤炭轉(zhuǎn)化效率大幅提升,安全性也會(huì)得到保證,更為重要的是,對(duì)此項(xiàng)工藝加以應(yīng)用還可使得廢氣、廢水、廢渣能夠有效處理,對(duì)環(huán)境并不會(huì)造成嚴(yán)重破壞。此外,Dow水煤漿加壓氣化技術(shù)也得到普遍應(yīng)用,其工藝流程并不復(fù)雜,在對(duì)Dow氣化爐加以應(yīng)用時(shí),先要將其一分為二,并將適量的煤炭放入其中,這樣就可使得化學(xué)反應(yīng)順利達(dá)成。此種工藝有自身的優(yōu)勢(shì),能耗可以控制在較小的范圍內(nèi),操作人員所要承擔(dān)的工作壓力也會(huì)明顯減輕,然而問(wèn)題也是存在的,尤其是合成物是相對(duì)較少的。

        3.3 水煤漿加壓氣化技術(shù)

        在對(duì)水煤漿加壓設(shè)備加以應(yīng)用時(shí),也就是要將水、煤炭放入到設(shè)備當(dāng)中就可產(chǎn)生反應(yīng),在催化劑的輔助下就能夠確?;衔锬軌蝽樌?。這里需要指出的是,煤炭原料中存在的雜質(zhì)必須要進(jìn)行處理,如此可以使得燃燒率大幅提升,帶來(lái)的污染也就明顯降低。我國(guó)擁有的煤炭資源是較為豐富的,對(duì)水煤漿技術(shù)加以充分利用可以使得石油用量大幅減少,而要保證能源節(jié)約目的切實(shí)達(dá)成,應(yīng)該要針對(duì)水煤漿加壓技術(shù)予以創(chuàng)新,如此方可使得化合物中含有的烯烴、甲醇、合成氨等和石油含量相近。對(duì)于煤化工企業(yè)來(lái)說(shuō),已經(jīng)從煤炭質(zhì)地出發(fā),將合成公式、參數(shù)等予以明確,如此就可使得技術(shù)操作更加的簡(jiǎn)單,進(jìn)而在更大的范圍中得到應(yīng)用。

        3.4 常壓固定床富氧連續(xù)氣化技術(shù)

        進(jìn)行煤化工生產(chǎn)時(shí),常壓固定床設(shè)備的應(yīng)用是較為常見(jiàn)的。煤原料的粒徑較小的話,就可對(duì)富氧連續(xù)氣化技術(shù)加以運(yùn)用,生產(chǎn)的整體效率會(huì)得到明顯提升,而且成本可以控制在較小的范圍內(nèi),更為重要的是,環(huán)境保護(hù)目標(biāo)也可切實(shí)達(dá)成。

        4 煤化工氣化工藝與設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)分析

        4.1 設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)分析

        在對(duì)煤炭化工設(shè)備予以實(shí)際運(yùn)用時(shí),應(yīng)該要對(duì)關(guān)鍵技術(shù)加以重視,具體來(lái)說(shuō),首先是要確保氣化設(shè)備具有的適應(yīng)能力大幅提升,煤種的灰熔點(diǎn)、黏度雖然存在區(qū)別,均能夠達(dá)成氣化目的;其次是要將氣化設(shè)備具有的處理能力予以提高,針對(duì)氣化機(jī)理展開(kāi)深入研究,使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更為合理;再次是對(duì)氣化加壓工藝予以科學(xué)運(yùn)用,如此可以使得能源浪費(fèi)現(xiàn)象可以切實(shí)避免,氣化強(qiáng)度也會(huì)有明顯提升,帶出物受損量也可控制在較小的范圍中;最后是要確保對(duì)環(huán)境造成的破壞大幅降低,進(jìn)而使得環(huán)境保護(hù)目的能夠切實(shí)達(dá)成。

        4.2 氣化設(shè)備選擇要點(diǎn)分析

        對(duì)氣化設(shè)備進(jìn)行選擇的過(guò)程中,要對(duì)廠房、生產(chǎn)的實(shí)際規(guī)模加以考慮,如果氣化設(shè)備規(guī)模過(guò)小的話,生產(chǎn)需求就難以滿(mǎn)足,而規(guī)模過(guò)大的話,生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)就會(huì)更加困難,企業(yè)所要蒙受的經(jīng)濟(jì)損失也大幅增加。從國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)的現(xiàn)狀來(lái)看,氣化爐規(guī)模通常是在1000t/d左右,如此可以保證生產(chǎn)作業(yè)能夠有序展開(kāi),而且生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的實(shí)際效果也會(huì)更加理想。

        4.3 設(shè)備設(shè)施檢驗(yàn)要點(diǎn)分析

        為了使得煤化工氣化設(shè)備的作用能夠充分發(fā)揮出來(lái),相關(guān)人員必須對(duì)設(shè)備質(zhì)量加以控制,鋼材必須要滿(mǎn)足實(shí)際需要,同時(shí)要做好性能檢測(cè)工作,保證汽化設(shè)備能夠符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外來(lái)說(shuō),鋼材產(chǎn)品性能書(shū)當(dāng)中應(yīng)該要將所有的注意事項(xiàng)清晰標(biāo)注出來(lái),并針對(duì)技術(shù)要求予以核對(duì),確保不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題。這里需要指出的是,工作人員也必須要對(duì)鋼材需求有切實(shí)的了解,在進(jìn)行檢查的過(guò)程中將鋼材表面作為關(guān)注的重點(diǎn),是否存在裂縫、褶皺、疤痕等要加以重視,如果鋼材已經(jīng)出現(xiàn)劃痕、銹蝕的話,必須要依據(jù)現(xiàn)行規(guī)定做出準(zhǔn)確的判斷,如果有必要的話,則應(yīng)該直接更換。

        5 現(xiàn)代煤化工相關(guān)技術(shù)存在的問(wèn)題

        5.1 技術(shù)安全性得不到保障

        在對(duì)事物進(jìn)行分析時(shí),不可只關(guān)注表面,更為重要的是將隱藏于其后的本質(zhì)揭示出來(lái)。對(duì)于煤化工產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),其在我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中扮演著重要的角色,甚至能夠起到較大的影響,而且在進(jìn)行煤化工生產(chǎn)時(shí)會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定程度破壞,尤其是使用的化學(xué)試劑較多,則會(huì)使得居民的身體健康受到侵害;另外來(lái)說(shuō),煤化工生產(chǎn)的安全是不可忽視的,所以要針對(duì)煤化工技術(shù)展開(kāi)排查,確保安全事故能夠有明顯降低,相關(guān)人員必須對(duì)此有清晰的認(rèn)知。對(duì)于煤化工產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),在展開(kāi)操作的過(guò)程中需要使用一些專(zhuān)業(yè)儀器,如果存在疏漏的話則會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸的發(fā)生幾率明顯增加,從業(yè)人員的安全自然就無(wú)法保證,美化工企業(yè)所能獲得的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到極大影響,情況較為嚴(yán)重的話,煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展也會(huì)受限。

        5.2 煤化工技術(shù)的支撐設(shè)備不符合要求

        在社會(huì)前行腳步逐漸加快之際,煤化工產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了明顯的變化,煤化工技術(shù)也在更大范圍內(nèi)得到應(yīng)用,與此同時(shí),使用的機(jī)械設(shè)備也更為先進(jìn)。對(duì)于煤化工企業(yè)來(lái)說(shuō),此時(shí)需要面對(duì)的挑戰(zhàn)是較為嚴(yán)峻的,若想保證自身的發(fā)展更為穩(wěn)健,生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代是必不可少的,然而這些設(shè)備的造價(jià)時(shí)非常高的,維修方面也要投入較大費(fèi)用。國(guó)內(nèi)不少的煤化工企業(yè)使用的機(jī)械設(shè)備顯得較為落后,這對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生直接影響,甚至?xí)?dǎo)致安全事故的發(fā)生幾率大幅增加,如果這種情況得不到改變的話,煤化工產(chǎn)業(yè)難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。解決這些問(wèn)題的可行途徑是要將高端設(shè)備引入進(jìn)來(lái),并要保證其得到合理應(yīng)用,否則的話,企業(yè)發(fā)展必然受限,甚至?xí)媾R倒閉。這里需要指出的是,企業(yè)除了要對(duì)技術(shù)設(shè)備予以更新外,同時(shí)還要對(duì)當(dāng)下正在使用的機(jī)械設(shè)備展開(kāi)檢查,出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備應(yīng)該要及時(shí)維修,如果過(guò)于老化的話,則要予以更換,這樣可以使得機(jī)械設(shè)備的使用壽命切實(shí)延長(zhǎng),進(jìn)而對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

        6 煤化工發(fā)展的有效對(duì)策

        6.1 充分發(fā)揮政策優(yōu)勢(shì)

        煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響非常大,政府部門(mén)要對(duì)其加以重點(diǎn)關(guān)注,依據(jù)國(guó)內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀來(lái)完成好規(guī)劃工作,如此可以保證產(chǎn)業(yè)發(fā)展獲得更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)發(fā)展持續(xù)加快,帶來(lái)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)也大幅增加,煤化工產(chǎn)業(yè)應(yīng)該要緊跟時(shí)代前行的腳步,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式加以改變,尋找到更為合適的發(fā)展路徑。從當(dāng)下的實(shí)際情況來(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)規(guī)模呈現(xiàn)出持續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì),采用的技術(shù)也更具先進(jìn)性,與此同時(shí)還要和相關(guān)行業(yè)予以結(jié)合,尤其是要將政策優(yōu)勢(shì)真正發(fā)揮出來(lái),這樣方可對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)起到推動(dòng)作用。

        6.2 充分發(fā)揮區(qū)域資源作用

        隨著煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度持續(xù)加快,造成的環(huán)境污染更為嚴(yán)重,而且資金消耗也是非常大的,因而在展開(kāi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)時(shí)應(yīng)該要對(duì)管理工作加以重視,確保每個(gè)環(huán)節(jié)的控制均能夠做到位。同時(shí),政府部門(mén)也應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)方面的引導(dǎo)力度,對(duì)一些具有良好的發(fā)展前景的煤化工企業(yè),需要政府加大支持以及鼓勵(lì)力度,以此來(lái)最大限度推進(jìn)煤化工企業(yè)的健康發(fā)展,從而為壯大我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。此外,很多小型產(chǎn)業(yè)也得到了很好的發(fā)現(xiàn),并且逐漸形成了多種行業(yè)相互聚集的局面,與煤炭企業(yè)之間的質(zhì)量也實(shí)現(xiàn)了有效的結(jié)合,從而為煤炭工藝的研究工作奠定了良好的基礎(chǔ)。另外,可以通過(guò)在我國(guó)煤炭資源豐富的地區(qū)建造煤化工企業(yè),比如在河南以及山西等地區(qū),以此來(lái)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,從而達(dá)到提升人們生活水平的目的。

        7 結(jié)語(yǔ)

        煤化工氣化工藝的目的就是降低煤炭對(duì)環(huán)境污染的同時(shí)為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供能源保障。從文中可以看出,所介紹的幾種煤化工氣化工藝技術(shù)都有各自不同的特點(diǎn)、性能,針對(duì)不同地區(qū)、不同煤田、不同層位產(chǎn)出的煤炭時(shí),這幾種煤化工氣化工藝技術(shù)既展現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)也暴露了弊端。因此,企業(yè)在選擇煤化工氣化工藝技術(shù)以及配套設(shè)備時(shí),要認(rèn)真了解現(xiàn)有的煤化工氣化工藝技術(shù),同時(shí)結(jié)合企業(yè)所引進(jìn)的煤炭品種、特性,合理地選擇煤化工氣化工藝技術(shù)和設(shè)備。同時(shí),要嚴(yán)格按照所選用的煤化工氣化工藝流程施工,煤化工氣化設(shè)備要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求安裝,確保所選用的煤化工氣化工藝能最大限度為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,為國(guó)家和人民提供清潔能源。

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