煤气化工艺论文范文

2022-05-13

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《煤气化工艺论文范文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!【摘要】在未来较长的一段时间内,新型煤化工仍旧会对我国工业的发展起到决定性的影响。其中,煤气化工作为新型煤化工的一个重要分支,在实际运营中,会产生大量的废水,这就会在无形中对我国的能源结构产生十分深远的影响。同时,由于北方地区的水资源较为缺乏,且水体纳污能力较小,因此就要对煤气化废水进行高效的处理。

第一篇:煤气化工艺论文范文

壳牌煤气化工艺中的流态化技术研究

摘要:流态化的对立对象就是固态化,在工业上又可以称为假液化。流态化能够让固体燃料充分的进行融合,最大程度的发挥其有效的利用率,是一种较为先进且环保的技术工艺。因此,壳牌煤气化工艺中的流态化技术研究已经成为了人们谈论的话题,如何对其进行分析,成为了相关的工作人员应该深思的问题。

关键词:壳牌煤气化;工艺;流态化;技术

引言:

将壳牌煤气化优化方案作为具体的研究对象,针对发展现状中存在的问题进行具体分析,有针对性地提出相对应的优化方案,通过对煤化工企业进行合理定位,根据适用性原则对原料进行挑选,构建完善的煤气化工艺体系等方式,在解决问题的同时提高煤气化工艺的安全性能与工作效率,为最大限度创造经济和社会效益提供技术保障。

1壳牌煤气化工艺过程中存在的问题与缺陷

1.1在煤气化过程中尚未形成一套完善的技术体系。壳牌煤气化工艺作为一种新兴的技术工艺,在我国工业体系中发展的时间短,尚未形成一套完善的技术体系。且由于壳牌煤气化工艺对于工业自动化程度、机械规模以及污染处理系统的要求非常高,需要完善的技术体系作为基础,因此除去对部分煤气化工艺和技术进行自主研发外,煤化工企业还会大量引进国外的先进技术,但由于我国的煤炭无论从成分还是材质上与其他国家都存在着很大的差异,因此,直接引进的技术不可能完全适应本土原材料的需求,很有可能降低生产材料的利用率并造成更加严重的环境污染。

1.2煤化工企业对于产品的定位不明确。壳牌煤气化工艺具有工作效率高、自动化程度高、对环境造成的污染小等优点,这些发展优势可以为煤化工企业提供更高的经济效益,但想要实现煤化工企业更将长远且稳定的发展,提高煤化工企业自身的企业竞争能力,使企业能够更好地对工业市场进行掌控,就必须对本企业进行合理的企业定位,选择更加具有竞争力的煤化工产品进行重点研发,运用壳牌煤气化工艺对主打产品的生产技术进行不断的完善,提高企业的生产效率和煤化工产品的质量,但当前部分企业急于扩大生产规模,并没有对企业自身的优势和缺点进行理性分析,虽然产品的种类多,但质量却相对较差,很快便在激烈的市场竞争中被淘汰,因此,煤化工企业要对自身的发展方向进行合理定位,大力发展特色产品,提高企业的市场竞争,

2壳牌煤气化工艺中的流态化技术的应用

2.1温克勒气化床工艺。温克勒气化床就是以流态化技术为依托,是壳牌煤气化中最典型的一种技术工艺。但其生产力相对较低,且操控过程也会使产生的气体温度较低、壳牌煤气化存在废物较多、原材料的利用并不充分和氧耗较多等弊端。因此,在一定时期内这样的工艺已经不适用生产。但是随着科学的进步,通过科技人员的改进,让这项工艺又重新焕发生机。目前的温克勒汽化床技术在传统技术下加强了对炉底的改造,有利于温度喷嘴的布局,強化了其功率,更能够增加其通风量,在炉体增加的除尘装置,提高了产量。与此同时能够不断的提升炉体的使用寿命,减少运作成本,

2.2循环流化床工艺。通过研究流化床与固体床之间不同温度下的差别,我们能够看出流化床在使用中对产气率、碳化率、煤气热值等的出路要优于固体床,所以壳牌煤气化工艺中的流态化技术在发展中更加具有生命力,只有对其不断发展才能不断提升资源的利用率,提升生产力的水平、循环流化床工艺是一种新型的工艺,是近20年才应用并投入生产的,所以研究中融合了很多环保的理念。在工作中它更加的清洁。此外,它还具有广泛的煤类实用性,在降低废气、废物排放的同时,能够加强质量与热量之间的转化,这样的工艺不仅能够在现在的市场环境中投入使用,还具有更强大的生命力。

2.3灰熔聚流化床工艺。灰熔聚流化床工艺主要是以碎煤为原料,通过空气、强氧等作为催化剂,能够发生不同的反应,当达到一定的气速的时候,床层中的粉煤会持续沸腾,在床中与空气混合,达到气固混合的状态,使粉煤能够充分地被燃烧,实现分解的过程。这种工作的设备结构相对来说较为简单,十分容易操作,对煤种类的应用范围也较广,能够加强碳化率。更值得一提的就是,这样的工艺,是我国特有的专利,在应用中也是主要针对中国煤炭的特点,而且与其他的技术相比较,投资更少,更能节省资金。

3壳牌煤气化工艺优化方案

3.1根据煤气化工艺技术对企业的发展方向进行合理定位。煤化工企业要充分利用壳牌煤气化工艺生产效率和自动化程度高的优势,根据当地的资源分布以及企业自身的技术优势,对本企业进行合理的企业定位,选择更加具有市场竞争力的煤化工产品进行重点研发,运用壳牌煤气化工艺对选择出来的主打产品的生产技术进行不断完善,提高企业的生产效率和煤化工产品的质量,先用主打产品来占据市场,在有一定资金保证的情况下再对煤气化工艺技术体系进行完善和产品的研发,进一步扩大市场,提高企业竞争力。

3.2遵循适应性原则对煤气化的原料进行选择。我国的煤炭贮存量大且煤炭的种类繁多,不同种类的原煤,其原煤的含水量、发热量以及灰组成等特性都存在着一定的差异,因此,煤化工企业在进行煤气化产品的生产之前要根据产品所需的产气率和转化率等对原材料进行合理挑选,并根据一定的比例对不同种类的原煤进行混合,充分发挥每种生产原料的优良特性,实现优势的叠加。切忌为了节约成本而使用大量廉价原煤,防止气化过程中产生的大量灰分与炉渣阻塞管道,对煤气化锅炉和机械造成不可逆转的破坏,甚至威胁相关工作者的安全,提高煤气化工艺的安全系数。

结论:

壳牌煤气化工艺中的流态化技术研究在提升煤气化工艺的能力、完善流态化技术上都有着重要意义,对增强我国壳牌煤气化领域整体质量的提升也至关重要。在这个过程中,温克勒气化床工艺、循环流化床工艺、灰熔聚流化床工艺等技术工艺的使用,让我国壳牌煤气化工艺的质量能够“更上一层楼”。

参考文献

[1]陈毓民,王波,汪飞,壳牌煤气化装置磨煤机密封气体研究[J].广州化工,2013,41(15):215-216+259.

[2]周明灿,张雄斌,刘伟,双建永.壳牌煤气化制甲醇之变换装置工艺流程的优化设计[J],化肥设计,2012,50(03):21-23.

[3]杨和彦.壳牌煤气化煤质指标体系的建立[D].安徽理工大学,2012.

[4]张鸿儒,张洪刚,郭零.煤质对壳牌煤气化工艺操作的影响J.科技创新导报,2012(11):27.

[5]常铁诺,张丽楠,王本兴,壳牌煤气化工艺除渣系统简要分析[J].化工技术与开发,2011,40(06):72-73.

作者:李冬萍 黄国俊

第二篇:煤气化废水处理工艺的现状及发展方向

【摘 要】在未来较长的一段时间内,新型煤化工仍旧会对我国工业的发展起到决定性的影响。其中,煤气化工作为新型煤化工的一个重要分支,在实际运营中,会产生大量的废水,这就会在无形中对我国的能源结构产生十分深远的影响。同时,由于北方地区的水资源较为缺乏,且水体纳污能力较小,因此就要对煤气化废水进行高效的处理。基于此,论文就煤气化废水处理工艺的现状及发展方向展开了全面的探究。

【关键词】煤气化;废水处理工艺;现状;发展方向

【中圖分类号】X703 【文献标志码】A

1 引言

现阶段,我国的化石能源结构的现状多为煤多油少。而煤炭作为一种不可再生的矿产资源,是我国主要的矿产能源,虽然其对于我国能源结构的总体影响较大,但在具体应用中却存在着较大的弊端,突出表现为会造成严重的污染。为此,我国就要高度重视煤气化的发展,不断加大对煤气化废水处理工艺的研究力度,以此来明显改善我国能源结构现状,构建一个环境友好型与建设资源节约型的社会。

2 煤气化废水处理工艺的现状

在社会经济发展的新时期,我国的煤化气产业也得到了进一步的发展。其中,发展较快的就是煤化气技术,特别是煤化气废水处理工艺这一方面,其工艺水平明显有大幅度的提升。但不可忽略的是,虽然我国煤化气废水处理工艺在当前社会生产中得到了有效的应用,但仍旧存在着一定的问题,具体突出表现为如下2个方面。

2.1 生化处理方法

目前,在对煤化气废水进行生化处理的过程中,较为常用的2种废水工艺分别为序批式活性污泥法(SBR)与厌氧-缺氧-好氧组合工艺法艺(A-A/0)[1]。该种废水处理工艺不仅可以减少废水中的各项污染物指标,减轻污水处理后续工艺所承担的负荷,同时也能够起到显著的深化处理效果。但在具体实践中,由于我国大部分的煤气化废水处理系统,均在设计环节当中就确定要选择生化处理这种工艺,这就会导致该工艺在具体应用中,在多个流程的工艺选择方面都缺乏一个良好的适应过程。另外,通过生化处理,煤气化废水中的氨氮以及大多数有机物均可以被有效的去除,但在废水中,仍旧会残留一些悬浮物,或者是存在一些降解难度较大的有机物。在这种情况下,就需要在生化处理的基础上,借助其他更为有效的处理方法来对废水实施深度处理,进而确保废水经过处理后,可以达到我国相关的排放标准与回收要求。

2.2 物化处理方法

在当前背景下,煤气化废水的物化处理方法呈现出多样化的趋势与特点,主要包括化学氧化法、膜分离法与萃取法[2]。其中,萃取法可以高效回收存在于煤气废水中的各种高浓度的酚类物质;化学氧化法可以针对浓度较高的含酚煤气化废水实施有效的处理,并且也是处理高浓度含酚煤气化废水的一种常见方法。该种处理方法主要是借助氧化后所剩余的活性污泥,对煤气化废水中的酚与COD实施吸附处理。据有关数据显示,采用化学氧化法对煤气化废水中的酚与COD实施吸附处理,其去除有效率分别可以达到99%及97%以上,吸附效果十分显著。例如,德士古煤气化技术就属于一种相对成熟的煤气化技术,其在设备的国产化以及配套耐火材料的制造方面,均具有十分突出的优势。

与其他煤气化废水处理方法相比,物化处理存在的主要不足就是其水煤浆中的含水量可以达到40%。针对这种情况,就要选择三级闪蒸处理方法来对煤气化废水进行更加有效的处理。通过闪蒸后,黑水的含固量会明显提高,将其送至沉降槽澄清之后,就可以进行循环利用[3]。而膜分离法主要是利用不同粒子的大小存在差异这一特点,将煤气化废水中的含盐物质以及颗粒较大的物质及细菌有效地去除掉[4]。与此同时,该种废水处理方法还可以让废水的脱盐率高达97%以上。另外,在对煤气化废水实施水处理的过程中,虽然物化处理法的效果更为显著,但在具体处理的过程中,其处理重点仍旧放在氮与二氧化碳这两大方面,这就会在一定程度上导致铵盐结晶的情况频频发生,严重的情况下,还会导致废水处理工艺设备结垢,甚至是发生堵塞的现象,并且会严重影响到设备的实际运行效率与运行的稳定性。

3 煤气化废水处理工艺的发展方向

3.1 加大物化处理与生化处理耦合的研究力度

在对煤气化废水进行水处理的过程中,处理的难点与重点主要是浓度较高的氨氮与酚。现阶段,虽然煤气化废水处理技术已经在我国范围内正式投入使用,并且取得了良好的使用效果,但在出水效果预运行成本等多个方面仍旧存在着一定的问题未得到有效的解决。根据我国当前煤气化废水处理的总体情况来看,我国在煤气化废水处理技术方面的研究已经多数停留在了小型试验阶段,且大多数专家或者是学者在对煤气化废水处理工艺进行应用研究的过程中,多数情况下是针对单一的技术开展应用研究,这就导致我国现阶段在生化处理与物化处理的耦合工艺方面的研究少之又少。除此之外,在煤气化废水处理工艺研究的投入成本方面,我国煤气化废水处理技术在出水效果与实际投入成本并不相符,特别是在研究规模上,也仍旧停留在小型的研究实验阶段,再加上在煤气化废水处理工艺研究中的单一性,这就会进一步减少物化处理与生化处理之间的耦合研究。为此,在煤气化废水处理工艺未来的研究方面,要加强对物化处理与生化处理这2种工艺的耦合研究,通过二者的互补来有效解决煤气化废水处理工艺中所存在的不足。

3.2 推进煤气化废水的深度处理,实现煤化气废水零排放

近年来,随着市场经济的迅猛发展,我国的自然生态环境也遭到了较为严重的破坏与污染,这就导致煤气化企业在具体发展的过程中,也面临着较为严峻的能源问题与环境问题。在这一背景下,实现煤气化废水处理的零排放,是煤气化废水处理工艺在未来发展过程中的主要方向之一。目前,我国大部分煤气化企业,在实际生产与发展的过程中,均对煤气化废水产生的过程实施了预处理、深化处理与生化处理,并且在这3个方面得到了一定的技術性突破。例如,在对煤气化废水实施深度处理的过程中,选择物化技术与生化技术联合处理废水的这种方法,可以在生化阶段,明显降低废水中COD与氨氮的处理难度[5]。另外,要通过对煤气化废水处理技术的优化,来对脱酚及蒸氨实施更加科学高效的处理。

在一般情况下,脱氨多在生化阶段即可完成。这主要是因为短程硝化作用与同步的硝化反硝化作用,均可以明显提高氨氮的处理效果,提高总氨的处理效率,因此就可以在最大程度上减少对于氧气、煤炭以及碱度的实际消耗量。除此之外,我国在对煤气化废水处理深度这一方面进行研究时,在大多数情况下均会将高级的膜分离技术与氧化技术当作废水深度处理的重点研究内容。其中,高级氧化技术大多应用于存在较多降解难度较大的有机物废水处理的过程当中,而双模工艺产水则可以充分满足煤气化企业针对循环冷却水的水质要求。

4 结语

综上所述,要想建设资源节约型与环境友好型社会,实现水资源与环境的协调发展,煤气化企业在未来发展的过程中,不仅要充分了解我国新出台的氨氮及氮氧化物的排放指标,同时也要高度重视煤气化的废气处理工作,并且要在此基础上进一步加大对煤气化废水处理工艺的研究,以此来有效提高煤气化废水处理的高效性,减少废水对生态环境所造成的污染与破坏。

【参考文献】

【1】陈明翔,高会杰,孙丹凤,等.煤气化废水处理技术及其应用进展[J].现代化工,2019,39(12):62-65.

【2】吴二飞,高琳,耿春宇,等.煤气化废水的冷冻浓缩处理技术研究[J].水处理技术,2019,45(10):106-109.

【3】陈鹏程,何红兵,饶天曦,等.煤气化废水深度处理技术分析与研究[J].化工管理,2019(30):93-94.

【4】林蝶梦,林丝梦.SBR+BAF组合工艺在煤气化废水处理中的应用[J].中国化工贸易,2020,12(4):86-87.

【5】梁辉,韩竹,王馨瑶,等.煤气化废水厌氧处理技术研究进展[J].净水技术,2019,38(11):73-78.

作者:赵乐

第三篇:焦炉煤气净化工艺节能技术的应用

【摘 要】在中国的冶金工业中,焦炭作为最主要的原材料被使用到工业生产中,被放入焦炉中为工业生产提供热量。复杂地质情况下的焦煤成分有很多,高達上百种,煤在焦炉中提炼时,有很多种成分都会随着煤气进入到后面的工序中,要实现焦炉煤气的净化,必须将焦煤通过高温干馏形式使焦炉煤气中多余成分去除掉,但这一过程花费的人力、物力和财力较大,国家相关部门一直致力于焦炉煤气净化工艺节能技术研究和探讨,在焦炉煤气净化工艺中融入节能技术,采取有效节能措施,能有效降低焦炉煤气净化的操作技术和材料成本。

【关键词】焦炉煤气净化工艺;节能技术;应用分析

1.焦炉煤气净化工艺的应用现状

在我国冶金工业发展进程中,焦炉煤气净化工艺节能技术的应用主要是为了去除煤气中的污染物,避免在煤气后期使用中危害工作人员的生命安全,以及周边的生态环境。在冶金行业中的运用较为广泛,技术人员需要针对不同的煤气种类采用更为适合的煤气净化工艺,并且高效地引用节能技术,强化煤气净化效果。在我国冶金行业工作中,技术人员一般会借助冷却和输送煤气等方式除去焦炉中的有害物质,而且我国焦化厂内部的焦炉煤气净化工艺一般涵盖了初冷、洗涤、解析以及处理等流程,在冷却的过程中,需要借助集气管喷洒氨水以及设置的出冷器对焦炉中的煤气实行冷却处理,但是要注意的是在此过程中,技术人员需要保证输气管道的通畅。焦炉煤气净化冷却器中的温度需要维持在25℃以上,并要重视煤气中的焦油脱出和回收现象。煤气中的煤油一般都是借助喷洒流程,在氨水的积极作用下逐步冷却形成,其中的一小部分随煤气的初冷混合在氨水中,在当下的焦炉煤气净化中,技术人员使用的大都是借助氨水焦油分离装置对其中的焦油实行处理,这一工艺的使用也去除了煤气中的渣尘,而且现有焦化厂的焦油净化设施有两种,分别为焦油氨水分离槽和机械化澄清槽,技术人员在使用其中的一种设施时,需要合理的控制温度和分离时间。

2.焦炉煤气净化工艺节能技术的应用

2.1净化脱硫工序的节能技术措施

从当前焦炉煤气使用实际来说,面临着苯和硫化氢含量过高的问题,制约着行业的发展。基于此,各企业积极探索提高焦炉煤气洁净度的方法。目前,国内已经推出新型湿法脱硫工艺。某企业通过冷却水低温改造以及配套专用的脱硫设备,研发了新型湿法脱硫工艺。从工艺实际应用情况来说,生产的焦炉煤气,其中苯的含量为0.25g/ ;硫化氢含量小于20mg/ 。从源头做好焦炉煤气净化质量的把控,对减少后期的污染问题有着重要的意义。此工艺的原理是,降低煤气温度,优化工艺参数,进而降低硫化氢的含量,提高脱硫效果。

2.2脱酸蒸氨工序的节能技术措施

焦炉煤气净化工艺中,脱酸蒸氨为主要工序,利用蒸氨塔装置,直接进行蒸汽净化,进而能够实现节能。从各个企业生产实际来说,焦炉煤气净化中,多采取蒸汽直接送入蒸氨塔装置内的方式,蒸氨工序产生的废水,是通过蒸氨塔外排,并且合理生化处理,进而实现降低能耗的目的。煤气净化作业中,必须要注重蒸汽减少所造成的影响。如果蒸氨期间,酚水量不断减少,并且废水中含有的氨减少,则可以减少蒸氨操作给设备造成的不利影响,增加净化的经济效益。除此之外,提高侧线 · 的利用率,若脱氨塔装置内温度处于100℃左右,装置内富液中含有的挥发铵盐能够被分解,进而分解有害物质,实现吸解。在吸解的过程中,由侧线 · ,负责提供实际需要的热能,如此设计能够最大程度上节省蒸汽消耗,同时完善了净化工艺。为进一步提高节能水平,通过换热器装置的方式,回收热效率,最终实现能源节约。

2.3粗苯蒸馏工序的节能技术措施

焦炉煤气净化工艺的运行,粗苯蒸馏为重要环节,为提高节能水平,采用管式炉加热富油脱苯的方式,进而达到工序节能。目前,采取的富油脱苯方法,具体如下:①利用水蒸气,通过加热的方式,辅助蒸馏脱苯。具体操作的过程中,将富油的温度,加热到150℃便可以。②利用管式炉进行富油脱苯的加热。此方法的应用较为广泛,通过把富油的温度提升方式,达到190℃,进而实现煤气净化的节能,减少工艺运行的能源消耗,增加生产效益。

2.4热泵技术的应用

在煤气净化过程中,技术人员使用最多的净化技术就是蒸馏净化技术,可是在传统焦炉煤气净化过程中,蒸馏净化技术使用效果偏低,其中塔釜热量需要受到外界的热量帮助,并且借助冷却剂对蒸汽实行冷却,在此进程中,技术人员并没有运用到塔顶的能量。为了有效地处理这一问题,强化煤气净化效果,就需要积极的引用热泵技术,从而充分地运用热源,给焦炉煤气净化提供相对优质的工作环境。技术人员对热泵技术的应用能够在最大化的程度上强化节能效果,而且也能够优化蒸氨技术。在我国其他行业中热泵技术的运用并不广泛,但在我国焦炉煤气净化中运用价值较大。

2.5 HPF湿式氧化法脱硫工艺

基于以氨为碱源的HPF湿式氧化法脱硫为中心的煤气净化工艺,选择的是以氨作为碱源的HPF法脱硫脱氰工艺,放置在鼓风机前电捕焦油器后负压操作,不需要设置预冷装置,煤气系统的温度梯度更加合理。在工艺的各个单元内,采取了以下节能技术:

(1)选择带有断液板的两段式横管冷却器,实现分段采出冷凝液的目标,实现对低温水用量的控制,对煤气进行冷却,使其达到22-25℃,最大程度上净化煤气,不需要单独布置萘装置。焦油氨水选择是的沉降除渣的静置分离工艺,进而确保焦油含水量不超过2%。使用蜂窝式沉淀管的电捕焦油器负压操作,实现对鼓风机的有效保护。除此之外,电动鼓风机使用的是液力耦合器或者变频调速,进而实现了能源的节约。

(2)运用脱硫工艺,设置的再生塔运用预混喷嘴和塔中部布置气泡分离器方式,实现了节能高效生产。运行的再生塔后尾气能够返回煤气负压系统,进而实现减少氨气损失的目标,避免发生二次污染。产生的废液,运用废液焚烧以及接触法制取浓硫酸装置,获得的浓硫酸可以用于硫铵的生产,解决了废液污染以及其他问题。

(3)设置的蒸氨塔选择喷射器回收次蒸汽技术手段,进而减少了蒸汽使用量,实现了能源的节约。除此之外,放宽苯回收指标,塔后煤气含苯有要求达到4-5g/ ,通过减少脱苯系统运行低温水的使用量,实现能源消耗的控制。通过对各个单元生产装置的优化,构建完善的煤气净化工艺体系,实现了环保以及节能等的有效控制。在生产实际中,若想实现节能环保目标,要做好全面的把控。通过深度分析能源消耗问题产生的原因,采取相应的措施,实现高效防范,进而保证焦炉煤气净化工艺的运用效益。

结语:

焦炉煤气是中国工业生产的先决条件,对中国工业发展具有极大影响,焦炉煤气中含有的成分十分复杂,有些不能为工业生产所用,因此必须对焦炉煤气进行净化。但在焦炉煤气净化时会消耗大量能源,所以在焦炉煤气净化工艺中加入有效的节能措施,能确保焦炉煤气净化工艺的科学性和合理性,且能在极大程度上为国家节约能源,并减少大量经济开支,在焦炉煤气净化加工过程中采取有效的节能措施,能有效提高原料利用率,减少能源浪费,进而有效提高焦化厂经济效益。

参考文献:

[1]祁永程,高攀.焦炉煤气净化工艺节能技术探讨[J].当代化工研究,2018(05):80-81.

[2]乔晓丽.焦炉煤气净化工艺节能技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(24):172-173.

[3]徐翰初,韩永霞,宫玉秀.焦炉煤气净化新技术综述[J].山东冶金,2014,(02):1-6.

(作者单位:酒泉钢铁(集团)有限责任公司)

作者:张世贵

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