煤化工的生产原理(6篇)

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煤化工的生产原理篇1

鸭溪电厂装机容量为4×300MW机组,目前只有3台机组发电,还需要1Mt/a的电煤才能满负荷发电;即将建成的桐梓电厂容量为2×600MW机组,年需要煤炭3.5Mt。鸭溪、桐梓两个电厂共需电煤4.5Mt/a,可见电煤市场稳定可靠。但是电煤价格较低廉,不利于矿业公司经营发展。根据国家产业政策和贵州省“十二五”煤炭产业发展规划,确定了以煤炭洗选为源头,气化为先导,高效、洁净燃烧与发电为重点,以煤炭转化和污染控制为重要内容的产业发展方向。随着煤炭生产企业产能逐步释放和贵州省内多家煤化工企业的陆续建成投产,无烟煤精煤和发电用煤均具有广阔的市场前景。根据用户调查情况分析,无烟精煤市场分为中块、细块、末精煤,并且以化工用煤为主。

煤质特征

1化学性质

根据地勘资料,该煤属于3号无烟煤,中硫、中灰分煤层,但是由于煤层构造复杂,厚薄变化大,采用机械化采煤,原煤的灰分高达40%。根据筛分浮沉资料,将原煤灰分采用储量法进行校对后,原煤硫分是2.50%。

2煤炭的粒度特性

该矿原煤粒度特性见表1和表2,从表中可以看出,该煤样主导粒级为13~6mm,含量为17.88%,灰分40.18%;随着粒度的减小,灰分增加,说明煤质较硬;小于0.5mm粒级灰分增高,说明矸石易泥化;各粒级硫分比较接近,没有明显变化规律。由此可见,通过筛分降灰降硫意义不大,洗选加工才是降硫最有效、最经济的途径。

3煤炭的可选性

柿花田煤矿50~0.5mm级原煤浮沉试验结果见表3,参照煤炭可选性评定方法(GB/T16417-1996),理论分选密度小于1.7kg/L时,以扣除沉矸(大于2.0kg/L)为100%计算±0.1含量;理论分选密度等于或大于1.7kg/L时,以扣除低密度物(小于1.5kg/L)为100%计算±0.1含量。计算结果见表4,柿花田煤矿原煤的分选密度在1.7kg/L及其以上时,原煤50~0.5mm综合级的可选性为易选或中等可选。

产品结构及方案比较

根据用户需求,结合煤炭市场价格走势,为了实现企业效益的最大化,选煤厂产品应以生产优质化工精煤为主,电煤次之,并对部分矸石进行综合利用。加工利用方案对比见表5,从表中可以看出,方案2年销售收入比方案1增加1598.3万元,方案3比方案2多1188.58万元。因此,推荐采用方案3。根据对用户的调查结果,化工精煤的发热量要求大于25.08MJ/㎏,但是由于选煤加工产品中末精煤的水分在14%以内,而块精煤的水分在10%,水分对发热量的影响较大,因此末精煤的灰分控制在13%以内、块精煤的灰分控制在16%以内即可满足用户对发热量的要求。从表5可以看出,按照方案3,各产品所占比例为中块精煤占7.92%,小块精煤占7.09%,末精煤占27.87%,电煤占29.42%,矸石占27.70%。

选煤工艺

1分级粒度的确定

毛煤首先进行50mm分级,大于50mm粒级经手选除杂后破碎到小于50mm。小于50mm粒级原煤进入SKT型数控跳汰机分选,生产出精煤、中煤、矸石三种产品。精煤脱水后,分为小于13mm粒级末精煤、13~25mm粒级小块精煤、25~50mm粒级中块精煤;中煤脱水后破碎到小于25mm与压滤煤泥一起作为电煤;矸石脱水后根据电厂需求情况,必要时部分矸石破碎后掺入电煤,多余矸石上山或作为煤矸石电厂的发电用煤。

2分选密度的确定

虽然原煤灰分比较高,但是小于1.5g/cm3的低密度煤灰分较低,能够生产出灰分不大于13%的精煤和灰分不大于45%的电厂用煤。生产灰分小于13%、硫分小于1%的德士古气化炉用煤时,分选密度为1.7kg/L;加工发热量大于25.08MJ/kg的化工精煤时,灰分控制在16%以内即可,此时原煤可选性仍为易选,分选密度为1.80kg/L。根据鸭溪电厂结算体系,灰分控制在45%、发热量在15.47MJ/kg时,中煤产量较高,效益最佳。因此确定电煤产品的灰分为45%。

3选煤工艺的确定

根据煤种、煤质及用户对产品的需要,同时也考虑到同类选煤厂的生产实践和本厂的技术情况确定选煤工艺。柿花田煤矿选煤厂生产的块精煤作为民用燃煤或化工用煤,末精煤可以作化工用煤或高炉喷吹煤,混煤作为发电用动力煤。目前常用的选煤方法有重力选煤、浮选等。由于小于0.5mm粒级含量低,并且矸石易于泥化,本着尽量早收的原则,确定小于0.5mm粒级不设浮选工艺。而重力选煤又包括跳汰选、重介质选和复合风力选等方法。干法风力选煤多布置于室外,这是因为粉尘污染较重,噪音高,分选精度低;夏季柿花田煤矿的毛煤水分高,容易堵塞分选床面的风孔,分选效果差。重介选煤分选精度高,是目前最为有效的选煤方法,但其工艺系统复杂,操作管理难度大,基建投资和生产成本高。因此,对于规模较小的动力煤选煤厂,一般不采用。重介质选通常适用于难选煤和极难选煤,柿花田的煤分选密度在1.70g/cm3及以上时,属于易选煤或中等可选,采用重介质选不经济。跳汰选煤是目前动力煤选煤厂普遍采用的选煤方法,系统简单,操作方便,易于管理,产品质量较易保证,基建投资和生产成本较低,对煤质变化适应性强,适用于中等可选和易选煤的分选。综上所述,结合入厂原煤煤质特征、产品用途及操作管理技术能力,本厂不宜采用浮选、重介质选和风选等选煤方法,而应采用系统简单、生产实践经验丰富、操作管理方便的跳汰选煤方法。

效益

由表5可知,采用全级跳汰+压滤选煤工艺,精煤产率42.88%,年产精煤19.296万t、电煤13.223万t。其中中块3.566万t、小块3.190万t、末精煤12.541万t,中块、大块精煤市场价1200元/t,小块1000元/t,末精煤900元/t,则精煤销售收入是:3.566×1200+3.190×1000+12.541×900=18756.1(万元)。电煤价格373元/t,电煤收入是13.223×373=4932.18(万元)。与方案1简单筛分后手选相比,总销售收入增加了2786.88万元。因此柿花田煤矿采用该综合加工利用技术具有显著的经济效益。

煤化工的生产原理篇2

前言:在国际油价高位震荡的背景下,世界已进入能源和化工原料多元化的时代,不同国家或者地区应根据资源和经济发展的需求选择现实、优质的原料和技术。煤炭资源已成为我国能源的重要保障和支撑;煤化工的发展更是受到了煤资源国和有关科研机构的高度关注。煤炭煤炭是世界上储量最丰富的化石能源。在当前世界石油价格居高不下和倡导保护环境的情况下,发展煤化工特别是新型煤化工,调整我国的能源化工结构,就显得日益重要。

1.煤焦化

将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,也称做煤的干馏。煤焦化产品主要有焦炭、煤焦油(苯、甲苯等)、焦炉气(氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等)精氨水等。这些产品已广泛应用于化工、医药、染料、农药和炭素等行业。有些甚至是石油化学工业无法替代的,如吡啶喹啉类化合物和许多稠环化合物等。

2.煤气化

煤在高温条件下借助气化剂的化学作用将固体碳转化为可燃气体(气体混合物)的热化过程。用空气、水蒸气、二氧化碳作为气化剂。它们与煤中的碳发生非均相反应。此外,煤热分解出的气态产物如CO2、H2O及烃类等也能与赤热的碳发生均相反应。依气化法、气化条件及煤的性质不同,气化气的组成也不同。根据煤气发生炉内所进行的气体过程特点,可以将煤层自上而下地分为干燥带、干馏带、还原带、氢化带和灰层,在干燥带和干馏带中,煤受到高温炉气的加热而放出水分并挥发。剩下的焦炭在还原带和氧化带中进行氧化反应。煤经过气化后得到的是粗煤气,再经过净化和加工后,可以得到各种化学品。常用于煤气化的方式有:固定床常压气化气,鲁奇加压气化气、考伯斯一托茨气流床气化气(K-T)、德士古流床气化气(Texaco)、改良型温克勒流化床气化气等。

3.煤液化

所谓煤液化,是将煤中有机质转化为流质产物,其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物来替代石油及其制品,包括直接液化技术和间接液化技术两部分,产品市场潜力巨大,工艺、工程技术集中度高,是中国新型煤化工技术和产业发展的重要方向。

4.煤的直接液化

煤的直接液化首先是德国科学家F.Bergius于1913年发明的。其原理是煤炭在溶剂作用和高温高压条件下,直接与气态氢发生反应,使煤的氢含量增加,最后转变为液体的过程。1927年德国燃料公司Pier等人开发了硫化钨和硫化铜催化剂,将液化过程分为糊相加氢和气相加氢两阶段进行,解决了工程化问题,建成了世界第一座工业化规模生产的煤直接液化企业,并陆续建设了20套煤直接液化装置。

5.煤的间接液化

煤的间接液化是德国皇家煤炭研究所的F.Ficher和H.Tropsch两个化学家于1923年首先提出的,所以又称为F.Ficher-H.Tropsch(简称为F-T)合成或者费托合成。其原理是以煤为原料先经气化制合成气(CO+H2),再以合成气为原料,在催化剂的作用下合成(F-T合成)液态烃类产品。受两次世界石油危机的影响,美国、德国、英国、日本和前苏联等国家重新重视煤炭直接液化的新技术开发工作,纷纷组织了一批科研开发机构及企业开展了大量的研究开发工作,相继开发了多种工艺。

6.煤间接液化的深加工

南非SASOL公司于20世纪50年代开始商业化生产,根据SASOBURY矿区煤为高挥发分、高灰分劣质煤,更适合于间接液化的实际,与鲁奇、鲁尔化学和凯洛克三家公司进行合作,不断取得煤气化(鲁奇炉),煤气净化(低温甲醇工艺)和合成(鲁尔化学固定床和凯洛克气流床)技术而陆续分别建成了三家煤间接液化工厂,成为世界上规模最大的以煤为原料生产合成油和化工产品的化工厂。随着C1化工的发展,间接液化后的产品范畴也在不断扩大,出现了由合成气—甲醇—汽油MTG技术、由合成气直接合成二甲醚和低碳烃燃料技术等煤化工发展新趋势。煤的间接液化通常分为三步:一是制取合成气。将经过适当处理的煤送入反应器,在一定温度下通过气化剂(空气或氧气+蒸气),使煤不完全燃烧,这样就能以一定的流动方式将煤转化为由一氧化碳和氢气混合的合成气,将形成残渣排出;二是进行催化反应,将合成气经过净化处理,在特定的催化剂作用下,让合成气发生化合反应,合成烃类或液态的烃类的类似石油和其他化工产品,三是对产物进行进一步的提质加工。由于经过催化反应出来的油品可能有很多指标不符合要求,如十六烷值含量、硫含量、水分以及黏度、酸度等,因此还要将产品进行进一步处理以使其达到合格标准,满足市场需要

7.新型煤化工

新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),C1化工技术为基础,以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境友好,有良好经济效益的新型产业。它包括了煤炭液化(直接和间接),煤炭气化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃等技术,以及集煤转化、发电、冶金、建材等工艺为一体的煤化联产和洁净煤技术。其中煤炭焦化、煤气化-合成氨-化肥已经是我国主要的煤化工产业,随着科学技术的快速发展和市场的巨大需求,煤炭焦化、煤气化-甲醇、煤制油、烯烃及下游化工产品也得到了快速发展。新型煤化工实际上是建立在传统煤化工基础上的,与传统煤化工密不可分。其特点如下。

(1)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等以及煤化工独具优势的特有化工产品,如芳香烃类产品。

(2)煤炭-能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向,紧密依托于煤炭资源的开发,并与其它能源、化工技术结合,形成煤炭-能源化工一体化的新兴产业。

(3)高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对工艺优化集成,提高整体经济效益,如煤焦化-煤直接液化联产、煤焦化-煤气化合成联产、煤气化合成-电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。同时,新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用,推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。

(4)建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主,包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂,如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上,形成新型煤化工产业基地及基地群。每个产业基地包括若干不同的大型工厂,相近的几个基地组成基地群,成为国内新的重要能源产业。

(5)有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用,如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤,在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补,使各种煤炭达到物__尽其用,充分发挥煤种、煤质特点,实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。

(6)经济效益最大化。通过建设大型工厂,应用高新技术,发挥资源与价格优势,资源优化配置,技术优化集成,资源、能源的高效合理利用等措施,减少工程建设的资金投入,降低生产成本,提高综合经济效益。

(7)环境友好。通过资源的充分利用及污染的集中治理,达到减少污染物排放,实现环境友好。

(8)人力资源得到发挥。通过新型煤化工产业建设,带动煤炭开采业及其加工业、运输业、建筑业、装备制造业、服务业等发展,扩大就业,充分发挥我国人力资源丰富的优势。

8.当前新型煤化工技术开发有以下几个热点:

(1)煤气化制甲基叔丁基醚:采用多组分催化剂,可从合成气制含60%异丁醇和40%甲醇的混合物,异丁醇脱水成异丁烯,从而可完成由合成气直接制取甲基叔丁基醚,这是一条很值得重视的由天然气和煤为原料制取高辛烷值添加剂的技术路线。

(2)以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。甲醇作为一种重要的基础化工原料,通过羰基化可进一步制取醋酸、醋酸酐、甲酸甲酯、甲酸、草酸等重要的化工产品。另外还可以用于甲醇汽油(掺烧或者全烧),甲醇转化为甲醚替代液化石油气和柴油或制造燃料电池等等。因此,作为可替代石油化工产品的甲醇下游产品是未来大规模发展甲醇生产提高市场竞争力的重要方向。

(3)以煤为原料合成低碳烃类。甲醇裂解制烯烃(MTO)技术由DOP和NOSRKHYDRO公司联合开发。鲁奇公司(LURGI)研制的甲醇制丙烯(MTP)技术,已经在工业化设计中,准备进行商业化生产。

煤化工的生产原理篇3

在分公司领导安排下,根据洗煤厂入洗11#原煤需对主洗工艺进行改造的要求,由关泽龙总工带队,于XX年12月3日对省内外的重介洗煤厂及科研机构进行了考察调研,主要任务是:1、了解重介选煤的发展动态及主要设备的应用;2、了解重介选煤厂的特点及应用情况;3、了解重介选煤厂的现场管理及筹建的前期准备工作;通过听介绍、现场考察,并和选煤设计院的有关专家座谈,对重介技术的发展及洗煤厂主洗工艺改造的可行性有了初步的认识。现将考察结果汇报如下:第一部分考察选煤厂的情况介绍一、各洗煤厂情况调查:㈠、西山煤电集团,**选煤厂1、设计单位:**选煤设计院设计2、施工单位:**煤电集团3、实施时间:4、规模:入洗300万吨/年,投资1400万元5、改造工艺及主要设备:将原来跳汰主选-中煤重介再洗-煤泥浮选工艺改造为无压三产品重介旋流器-煤泥小直径旋流器-浮选工艺主要设备唐山产3gdmg1000/700三产品重介旋流器和澳大利亚brvi-360/610型香焦脱介筛,唐山产的gpj96型加压过滤机6、设计特点:新增建皮带走廊用于三产品的给料,采用二组无压重介旋流器,脱介筛大型化,粗煤泥用煤泥旋流器和高频筛把关回收。7、存在问题:煤泥旋流器分级效果不好,介质消耗较高2~3kg/吨原煤。㈡、开滦煤业集团,吕家坨选煤厂1、设计单位:唐山煤科分院设计2、施工单位:开滦煤业集团建安公司施工3、实施时间:XX年3月~10月4、规模:入洗125万吨/年,投资1500万吨5、流程及主要设备:该厂在厂房外新建末煤重介车间,重介改造系统的主要设备,都采用国内设备,有唐山产nwzx1000/700三产品无压给料旋流器,鞍山产usl-3645及usl-3045大型脱介筛,马鞍山产zxctn-1030及zxctn-1024两段永磁筒式磁选机,唐山产dzs1525电磁振动煤泥筛,并配备了唐山煤科分院的介质配制自控系统。该厂采用三产品无压给料大直径旋流器在国内属先例,而且脱介筛采用国产大型振动筛,厂房布置仿模块选煤厂,很有特色。㈢、兰花集团,伯方选煤厂1、设计单位:平顶山选煤设计院2、施工单位:平顶山中平公司3、实施时间:1999年10月~XX年8月,设计、施工4、规模:60万吨/年,总投资3000万元(其中模块1400万元)5、流程及主要设备:工艺流程为原煤预选脱泥,三产品有压旋流器分选,浮精、煤泥高效浓缩,压滤回收。设备重介改造系统的主要设备,采用国内设备,有唐山煤科院产3nwe710/5000三产品有压给料旋流器,鞍山产ek2460型脱介筛,泰安煤矿机械厂产tll1000a离心机和xjx-ta12型浮选机,湖南三匠制造有限责任公司产的xkeg150精煤压滤机和无锡洗迁设备厂产的meg150/1070型尾煤泥压滤机。6、设计特点:模块设计集洗煤、浮选、压滤于一体,整个建筑体积小、厂房高度低,工艺简单、设备少,设备选型先进、合理,除介质密度调节控制系统外,全部为国产设备、投资少;工艺灵活可靠,自动化程度高,用人少效率高,设备检修维护方便,共用一台起重检修设备。7、存在问题:煤泥水系统能力考虑不足,特别是精煤脱水处理量不能满足生产的要求;高交浓缩机选型不准,使用效果不好;现场管理经验不足,技术力量不强,不能充分发挥设备、设计的优势,生产效率及经济效益没有体现出来。8、使用情况:入洗量1000吨/月;分选效果ad=8.00%时,ep1=0.033、ep2=0.035;介耗1.5~2kg/吨原煤;洗水浓度10g/l,浮精水分24.55%。第二部分考察体会一、重介选煤技术发展动态通过对相关选煤厂的参观学习及与有关专家座谈,普遍认为近几年来,国内重介选煤技术发展较快,该工艺是一种技术先进、投资较少、适应性强、分选效率高、经济效益好、有一定技术含量的选煤方法,特别是重介旋流器与传统的重介分选技术(立轮、斜轮相比)有工艺简单,介质回收容易,成本低的优势,是近期国内处理难选煤的首选方法。从重介旋流器工艺的发展趋势来看,在国内采用无压入料重介旋流器洗选难选煤的实例越来越多,旋流器直径越来越大,分选效果也越来越好,尤其是分选炼焦煤时,多数采用三产品无压重介质旋流器。从考察的选煤厂来看,对难选煤及极难选煤,都采用重介选,充分利用其分选精度高、效率高、产品质量稳定的特点。该工艺运行可靠,技术指标均能达到洗煤厂质量标准化的要求,工艺成熟可靠,分选效果好。二、重介工艺技术特点在重介旋流器分选工艺中,应用较为普遍有无压入料和有压入料两种方式,其区别主要在于给料方式的不同,其中:无压入料方式优点在于实现无压给料,原煤无需脱泥,减少工艺环节,减少次生煤泥量,基建投资少;缺点在于介质分流量大,增加磁选设备台数。有压入料方式优点原煤脱泥重介、分选效果好,分流量减少,可减少磁选设备台数;可降低厂房高度;缺点在于增加脱泥系统、工艺系统复杂;采用有压入料,增加次生煤泥量;总体来说,增加基建投资费用。三、重介技术改造的关键问题1、煤质资料的代表性在技术改造时,提供的煤质资料一定要切合实际,要充分考虑煤层地质条件及开采过程中出现的煤质波动情况,对煤质情况要进行认真的分析,这样有助于设计时工艺流程的确定和设备的选型。2、重介分选工艺的几个原则,包括:关于重介旋流器有压入料和无压入料方式的选择;关于二产品重介旋流器和三产品重介旋流器的选择;关于大直径重介旋流器或小直径旋流器组的选择与配合;关于选前脱泥与不脱泥的选择。这几个工艺原则,应根据不同的煤质条件合理选用,绝不能用其中一种固定的工艺方式,随意套用。3、煤泥回收系统把关不可缺少对精煤、中煤脱介,一定要有可靠的粗煤泥把关回收系统,防止煤泥含量过高,系统能力不足,生产造成被动。4、重视解决重介入料的除杂问题重介入料中混有杂物,对系统危害非常严重,后果是造成管理设备堵塞,危及生产,在改造设计时应充分考虑除杂问题。5、重介中心工艺与原煤准备及煤泥水系统要匹配6、重要设备选型的考虑在各选煤厂考察中,各厂均反映设备选型一定要慎重,否则,后患无穷。a.介旋器经考察调研,目前国内采用无压给料的工艺方式,较为成熟,应用普遍的是石家庄煤矿研

究院选煤分院,即唐山国华科技有限公司生产的系列重介质旋流器,目前有31家选煤厂均采用该厂的产品。b.脱泥脱介筛的调研,目前重介选煤厂筛子脱泥脱介选型有两种趋热,一种是全部采用进口筛子,如澳大利亚生产的筛分机,该筛分机性能优越,筛分效率高,处理量大,设备布置安装,维修,使用非常方便,筛子呈大型化,系列化,但投资相对较大,一般为国内产品价格的3~5倍。另一种是国内设备,由于受材质、加工精度的限制,筛分机的处理量较小,性能相对不如进口筛子,影响设计安装,使用效果,特别是在工艺布置时要考虑其检修空间,占地面积较大,影响总体投资。建议尽量使用单层脱泥脱介筛。d.介质密度调节控制系统调研的各选煤厂均引进国外的控制系统,以保证合格介质的密度和磁性物含量的控制,建议引进澳大利亚朗艾道公司或美国通用公司控制系统。e.泵类从各重介选煤厂选用石家庄工业泵厂生产的渣浆泵的使用情况来看,该泵引进澳大利亚wom公司技术,耐磨耐腐蚀性能优越,效率高,设计时要考虑使用变频调速给料,适应生产需要。耐磨管道选择衡水耐磨厂生产的管道,弯头采用球形弯头,现场效果都比较好。f.磁选机和离心机可选择国内成熟产品,马鞍山zxgtn型磁选机和泰安煤机厂生产的tll1000a型离心机。7、自动化控制中,除了必须将介质系统的各项自动化调控全部纳入全厂顺序集中控制以外,还应把包括所有介质泵类、相关的管路阀门及其它系统尽可能地全部纳入顺序控制自动开停,真正做到把传统的由岗位司机操控设备的方式改为巡检方式,以节省生产人员,实现高度自动化、高度集中控制、高效率的现代化选煤工艺。8、对**煤电集团公司考察后认为:精煤加压过滤机使用效果好、经济效益可观,但投资较多,每台投资近300万元,处理量为800~1100公斤/小时.平方米,比真空过滤机大3~5倍,它可代替洗煤厂目前使用的圆盘过滤机。建议集团公司在综合折旧费用上统筹考虑浮精降水的设备投入。9、从本次考察的重介选煤厂来看,现场管理对技术管理的依赖性较强,必须有一支素质较高、技能较强的职工队伍。建议在实施该项目前,要充分考虑生产人员的培训工作,同时要求设计施工单位要在包设计包投资、包工期、包指标的基础上增加包培训、包管理、包新旧系统衔接、包正常生产,使新建的重介系统从开始投产就有一个较好的管理模式综上所述,通过这次考察,了解了我国选煤界的现状及发展趋势,对重介旋流器工艺的优缺点、生产运行效果及现场管理有了初步的认识,为下一步我厂即将进行的改造,提供了一定的借鉴第三部分**洗煤厂技术改造建议一、技术改造的必要性1、现状洗煤厂设计年入洗能力180万吨,主要入洗本矿井原煤与集团公司内部团柏矿原煤。原设计工艺为选前脱泥、50~0.5mm混合跳汰、中煤重介再选、煤泥浓缩浮选、尾煤压滤回收,生产产品为1#、2#精煤及中煤。后经多次技术改造,现生产工艺采用混合跳汰、煤泥浓缩浮选的工艺流程,生产8~11级精煤和4800~4500大卡的中煤产品。近年来,由于井下地质条件的变化,矿井生产能力受到制约,入洗煤源发生了极大的变化,本矿井资源不足,入洗原煤需大量调入,年调入量近100万吨,且入洗煤种多,性质差异大,特别是近期将入洗下组煤11#原煤,这就对洗煤厂现行主洗工艺的适应性提出了新的要求。2、煤质分析有关资料表明,11#原煤灰分在29~35%范围内,属较高灰分,-13mm级原煤含量近60%,说明原煤易碎。煤泥含量达15%左右,含量适中,其中浮沉煤泥占本级含量2~3%,说明原煤不易泥化;-1.40密度级含量39~41%,灰分9.65%~9.90%,矸石含量20~30%,矸石含量较高。从其可选性来看,11#煤精煤灰分10.5%时,δp±0.1=48.3%,理论回收率为58.83%,属极难选煤。3、目前存在的主要问题从生产技术指标、产品指标,结合精煤最大产率原则及最大经济效益的取得的角度考虑,现行生产工艺存在以下问题:⑴目前入洗原煤煤质变化大,末煤含量大大增加,跳汰机分选效果变差,从近几年的生产指标来看,中煤带煤损失较高22~30%,矸石污染8~10%,精煤损失大,严重影响了选煤厂的经济效益。⑵11#原煤极难选的可选性来看,现跳汰工艺很难生产9~11级精煤,精煤产率无法保障,若单独入洗11#原煤,则精煤产率仅为28~33%,产率极低;若与2#、10#原煤混合入洗,则由于煤质性质的不同,影响精煤最大产率的取得和产品质量的稳定。另外,我厂生产1/3焦煤和部分肥煤,煤种较为单一,煤炭销售市场较窄。而11#原煤单独入洗生产出的精煤产品,其煤种为主焦煤,煤炭市场较好,因此,针对11#原煤入洗的问题进行主洗工艺技术改造是必要的。二、技术改造建议通过考察,分析现有重介洗煤厂工艺的得失,结合分公司洗煤厂现场实际及设计研究部门的建议,根据“煤炭工业选煤厂设计规范(mt5007-94)”第5.2.2条:“极难选煤,应采用重介质选煤法”,的规定,建议洗煤厂主洗工艺技术改造选择重介工艺。1、技术改造要求工艺能适应市场多级别多品种生产;有利于产品质量稳定;遵循最大效益原则,尽量提高精煤产率,减少副产品;生产工艺先进、灵活、可靠、简化;充分利用现有设施,尽量降低改造投资;工艺设备选型技术先进,运行可靠;改造不影响生产。2、生产工艺选择按照技术改造要求及入洗原煤煤质特征,建议采用不分级不脱泥全入洗方案,即原煤全部进入无压给料三产品重介质旋流器分选,粗选精煤泥将粗粒级回收后,细煤泥再进入现有的浮选系统分选。工艺流程的特点:⑴原煤采用无压给料方式,不但分选精度高,而且排矸能力强,次生煤泥和精煤损失量明显减少,生产故障降低。⑵工艺流程简单可靠,操作系统方便灵活。系统采用单台重介质旋流器,以单一低密度悬浮液系统一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品,并采用不脱泥分级选煤工艺,与传统的重介质选煤工艺相比,大大减少了生产环节。⑶对原煤的适应性非常强,产品结构灵活、质量稳定。两段分选密度均可方便灵活地在线无级调节,精煤和中煤的质量都能得到保证。⑷有效分选下限可达0.25mm,可减少浮选入料量,并降低浮选入料灰分。该工艺原则流程图见附图3、改造方案建议考虑两种改造方案第一种方案:保留原跳汰工艺,在原中煤重介系统

的基础上改造增建90万吨重介系统,用于11#原煤的入洗,也可用于其他原煤的配煤入洗,改造只需增加部分设备,相应地改造给料环节及产品运输环节等,估算投资690万元第二种方案:仍然保留原跳汰工艺,在原中煤重介系统的基础上改造增建180万吨重介系统,可选用单台大型旋流器单系统,年入洗能力180万吨,估算投资1400万元。也可一期改造为90万吨,二期改造为180万吨。4、设备选型为最大限度地降低投资,应尽量利用现有设备,只有无法利用的设备才考虑拆除或停用,新增主要设备不仅技术上国际领先,而且要运行可靠,如:重介质分选旋流器,可选用3gdmc1000/700a型无压给料旋流器(分选上限50mm,可达80mm,下限0.25mm)。该设备具有入料上限高、处理量大的特点。只用一种低密度介质即能达到两种介质密度分选三种产品的效果。另外,该设备耐磨性好,使用寿命长,维护方便。脱介筛可考虑引进香焦筛,其处理量大,脱介效果好,性能均优于国内设备精煤离心机可选用卧式振动离心机,该设备处理能力大,产品水分低。煤泥离心机可选用卧式振动离心机,该设备处理能力大,产品水分低,有效截留粒度可达0.1mm,适用于煤泥产品脱水、回收。三、改造的意义1、采用无压三产品重介旋流器工艺在原料煤质量波动时,适应性强,更易稳定产品质量,分选效果好,精煤产率明显提高。2、改造后,可具备生产多品种精煤产品的能力,既能生产1/3焦煤又能生产主焦煤,给洗煤厂的持续发展提供了动力,同时中煤产品也可满足不同热值的需求,解决现中煤灰分低,库存多,无场地贮存,制约生产的现状。3、通过技术改造,能够有效地降低精煤产品中的杂物和副产品中的精煤损失,有利于最大限度地回收资源。4、从我厂现工艺情况来看,改造存在以下有利条件:可充分利用原设计中煤重介系统,新建一个独立的重介系统,在原有基础上进行改造,不需另建厂房,不影响生产。可利用现有的供配电系统、运输系统、集控系统等设施。5、该项目投资少,工期短,具有显著的经济效益和社会效益,可实现当年建设,当年投产,当年度回收投资。

煤化工的生产原理篇4

关键词:洗煤,机械工艺,常见问题

中图分类号:TD614文献标识码:A

洗煤工艺是煤炭开采以后的首道工序,其关系着煤炭的质量,洗煤工艺流程能够对煤炭进行有效的净化与分拣,根据性质不同能够对精煤、末精煤、矸石以及中煤进行有效的区分,进而有效地保证煤炭资源的合理调配,并且间接地降低了煤炭的运输成本,也能够提高煤炭能效。可见,洗煤工艺对于推动煤炭企业的发展具有重要的价值意义,同时也是保证资源充分利用的关键工序。

一、原煤的破碎

把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。用于破碎的机器叫做破碎机。在选煤厂中破碎作业主要有以下要求:

(1)适应入选颗粒的要求;精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度,超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。

(2)有些煤块是煤与矸石夹杂而生的夹矸煤,为了从中选出精煤,需要破碎成更小的颗粒,使煤和矸煤分离。

(3)满足用户的颗粒要求,把选后的产品或煤快粉碎到一定的粒度。物料粉碎主要用机械方法,有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎等几种主要方式。

二、洗煤机械工艺技术的研究

在煤矿中开采出来的原煤往往不能够满足其他行业对于煤炭的应用需求,而且原煤中也会混入很多的杂质。如果不进行洗煤工艺,对于煤炭的运输、应用以及节能环保都是不利的。通过洗煤工艺,也能够根据煤炭的品质对精煤进行有效的筛选,洗煤工艺过程中,既包含物理方法、也包括化学方法以及生物处理的形式。

(一)煤炭筛选的工艺技术

煤炭筛选就是根据原煤的不同粒度进行筛选而后进行洗煤操作,在生产实践中,通常使用面积较大,带有筛孔的筛面对不同粒度的混合材料。洗煤厂中的筛分工艺主要用于对原煤的筛分与处理,其能够在一定程度内去掉原煤中的矸石。筛选工艺分为干筛与湿筛,其能够在一定程度上回收粒度较小的煤炭,进而节约了资源,是提高煤炭回收率的一项措施。

(二)物理洗煤工艺

物理洗煤工艺原理较为简单,其主要是根据物质具有不同的密度而实现煤炭的分离与筛选的,其具体操作措施为:先粉碎或破碎煤质,然后在有机相中提取矿物相,一般用到的方法有重介质法、浮选法和跳汰法。

(三)化学洗煤工艺

常见有生物氧化还原、快速热解、熔融减法、氯解法等,其中90%的全硫与99%的矿物硫和可被脱离。虽然该工艺效果最佳,但对设备要求高,工艺较为繁杂,而且有可能对煤质结构和品质产生影响。

(四)微生物脱硫工艺

微生物洗煤工艺是一种节能环保化的工艺措施,其能够有效地弥补化学洗煤工艺中的不足。即利用硫杆菌、硫化叶菌、假单胞菌等微生物弥补化学洗煤工艺的缺陷,以此降低SO2的排放量,但其需要极高的脱硫环境和大量的低耗高效菌种。

三、消除洗煤设备故障的对策及维护

不当而引发的异常故障,可以通过以下措施加以改善。

第一,提高操作人员的责任心和维修人员的维修技能。如:定期举办设备专题知识讲座,对维修人员、设备操作人员进行相关的设备维护保养和操作使用等基本职业技能的培训,同时加强相关规章制度的学习,提高他们的职业技能以及职业操守。成立设备检修小组,定期对设备进行维护检修,及时对设备进行作业,做到设备检修维护专门化。第二,加强督促检查,在全厂开展设备包机竞赛活动,将每台设备落实到人头,奖罚分明。第三,对因操作不当而易发的各种故障,要从设备控制环节上加以改进,设安全保护措施。第四,严禁违章指挥,违章操作。

四、我国洗煤机械工艺常见的问题及建议

由于洗煤机械工艺是一项复杂的工艺,需要多个工作环节以及多个机械的共同配合,因为受到的影响因素比较多,在我国的洗煤机械工艺中还有很多的问题存在,对洗煤工艺的应用产生了严重的制约。

在煤炭开采施工中,广泛的应用了洗煤机械,煤炭开采对经济的发展提供了重要的条件,但是还有一些问题存在。如,开采煤炭,通过洗煤机械工艺进行洗煤,一定会产生大量的硫,,同时煤炭生产过程排除的废水、废气以及产生的噪声污染,如果不加以控制,都对生态环境造成严重的影响,更加不利于环境友好型与资源节约型社会的构建。其次,在利用洗煤工艺进行煤炭生产的过程中,会造成地表的沦陷,进一步对生态环境造成破坏。通过对水体污染情况的研究,发现洗煤的废水中还有大量有害的药剂与悬浮煤粒存在,对地下蓄水层造成严重的破坏,严重威胁水文地质环境,更加增加了水害发生的几率。

此外,洗煤工艺主要是为了降低煤的灰分,在对物理性质和化学性质进行分析和区别下,将混合在煤中的杂质去除,形成满足需要的产品,但是在洗煤的过程中,硫元素的含量较大,需要对工艺进行改革。

因此,在原煤入洗之前应该进行预处理,并且达到入洗的条件后在进行洗煤操作。同时对于洗煤设备的运行应该制定出完善的洗煤设备以及洗煤水处理设备的维护措施即方式,并且采取相关的设备责任制,实现对生产设备的正确使用以及维护管理。对于新洗煤工艺生产流水线的引入,应该对操作者展开相关的培训,以确保在生产中不出现相应的生产事故以及安全事故。

五、结束语

洗煤技术工艺直接关乎煤炭质量,是煤炭生产加工的关键环节,但在具体实践中,洗煤工艺并不理想,并有很多问题存在,严重地制约着洗煤生产技术的发展。因此为促进煤炭产业长远发展,煤炭企业必须要从整个行业上对提高精煤产出量的重要性有个清楚的认识,一定要优化洗煤工艺,以此改善煤炭质量,解决问题,实现节能减排,更好地保证煤炭企业产品质量和经济效益的有效实现,进而推动中国煤炭市场可持续发展。

参考文献:

[1]杜利军.洗煤工艺分析及常见问题研究[J].能源与节能,2014,(1):39-40,61.

[2]董进安.国内洗煤机械工艺和常见问题经验谈[J].黑龙江科技信息,2013,(11):102.

煤化工的生产原理篇5

关键词:煤炭企业;生产外包运营模式;煤质管理;煤炭资源;煤炭市场文献标识码:A

中图分类号:TD82文章编号:1009-2374(2016)07-0146-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.074

1煤炭企业生产外包运营模式下煤质管理的意义

1.1煤炭企业生产外包运营的意义

煤炭行业在2014年经历了非常艰难的一年,全球煤价已跌至2006年以来的最低点。同时,中国煤炭市场在过去的十几年里也发生了翻天覆地的变化,长久以来由于我国富煤少油的能源现状,煤炭一直是我国主要的能源与重要的工业原材料,在国民经济与能源工业中占据重要地位。不过,近年来,受我国经济下行、环保压力、进口低价煤冲击以及落后煤炭产能淘汰速度过慢等影响,我国煤炭市场需求不旺,出现严重供过于求的现状。目前,国家经济结构正进入深入调整期,煤炭行业受到抑制,盈利艰难。在此背景下,煤炭行业需要积极自救,在顺应国家经济发展新需要的同时,努力提高自身竞争力。

1.2煤质管控的意义

2015年政府工作报告明确指出,要加强煤炭的清洁高效利用。煤炭清洁高效利用需要以煤炭洗选为源头、以煤炭高效洁净燃烧为先导、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系。煤炭经洗选后,可充分发挥源头净化作用,实现高碳能源低碳排放,减少煤炭环境污染,提高煤炭综合利用。

面对如此恶劣的煤炭市场环境,煤炭消费企业对煤炭品质的要求十分严格,随着《穹顶之下》的播出,环保部门监管、社会民众监督,使得煤炭消费企业对煤质要求近乎苛刻。面对空前绝后的煤炭消费市场,煤炭生产企业必须严守煤质关,必须清楚煤质就是效益、煤质就是生命,煤质关乎煤炭企业的生死存亡。

2煤炭企业生产外包合作模式的产生

在煤炭消费市场竞争日益激烈的形势下,国内各大煤炭企业借助国家资源整合重组,扶持大型煤炭基地建设有关政策的契机,加强与地方煤炭企业合作建设煤炭生产基地,双方携手合作,实现优势互补、资源共享、互惠互利、合作共赢,在促进地方经济发展的同时,规避风险,满足自身发展。

此种煤炭企业合作模式是当前煤炭市场环境下煤炭企业规避风险、资源共享、优势互补的一个新思路、新课题。

3煤质管控在煤炭企业生产外包合作模式下的优势

煤炭企业合作可以实现资源共享、优势互补和风险规避,合作模式下的企业可以借助合作双方的人力、财力、物力和管理经验等优势,合理配置资源、优化处置,进一步增强管理能力,发挥合作的优势、资源优化的优势,有助于双方取长补短,释放出更好的化学反应,更好地促进企业煤质管理工作。

4煤质管控在生产外包合作模式下存在及可能出现的问题

尽管煤炭企业的合作可以实现资源共享、优势互补和风险规避,有利于团队管理优势的发挥,但给生产管理带来一定的弊端。在生产外包合作模式下的煤炭企业,由于生产采取承包方式,与自主生产不同,致使在安全生产管理方面就与独立经营、自主管理的煤炭企业有所不同,在煤质管理上问题尤为突出。

生产外包模式下生产承包方与业主矿方的责权定位比较模糊,需要明确要求,必须从井下原煤生产阶段、洗选加工阶段、装运到户阶段层层考核,严把煤质关,并用相关考核条款进行明确,否则很容易出现源头松懈、过程敷衍、客户反馈不佳的严重后果,严重影响商品煤品质,影响企业形象。另外,生产外包模式下生产承包方与业主矿方都有企业自身相应的管理体系和规章制度,在管理理念和管理方法上存在一定的不同。同时信息传达较慢、响应迟缓也是一个难以回避的问题,这必然会加大合作模式的成本,给煤质管理工作带来一定的难度。具体存在及可能出现的问题,如下:

4.1责权归属不清

优良煤质是生产外包模式下生产承包方与业主矿方产生利益的前提,也是企业竞争实力的保障。在合作模式下,如果双方合作的责权不明确,容易出现推诿扯皮、管理混乱,导致维系煤炭企业生命线的煤炭质量严重受到影响。

4.2管理机构设置不合理

管理机构设置不符合实际,对原煤生产队伍、洗选加工单位无法形成有效的管控,没有明确较为全面系统的管理机构或部门进行管控,出现多机构、多部门交叉管理,无形中弱化了管理机构职能,对煤质管理工作产生影响。

4.3管理制度不健全

管理制度是管控煤质工作的重要依据,如果管理制度缺乏考究、违背科学依据,与行业规定要求相左,生产实际与国家规定要求严重脱节,就必然导致制度形同虚设,无实质性内容,不具备可操作性,煤质管理工作难以切实管控等系列问题的出现,将直接导致企业生产出毫无竞争力的商品,出现难以避免的影响企业效益的后果。

4.4技术力量薄弱

为了节约人力成本,没有按合同要求配齐相关专业技术人员,存在一人身兼数职,不能保证各环节煤质工作管理到位,不能做到监管有效。对商品煤生产过程中存在的问题不能及时发现和处理,容易影响煤质管理工作。

4.5设备设施投入不到位

生产承包方单纯为了满足煤炭产量、煤炭入洗量的达标,盲目追求点数,忽视设备设施疲劳期,设备长期带病作业,超检修期维护,不能按规定保证设备设施投入,将会导致各类隐患的存在,从长远来看,将严重影响高品质商品煤的生产。

4.6业务培训不到位

业务培训是企业实现高效生产、提升品质的基本措施,如果合作企业不能严格落实业务培训,无视对业务团队的培养,不仅将会对商品煤生产带来影响,也将会给煤质管控带来较大的影响。

4.7环节监管不到位

合作企业各级管理人员不能深入生产现场进行监督指导,煤质监管人员责任心不强,敷衍了事,不能按照标准和要求进行监督管理,必然会导致从源头对煤质管理的失控,必将影响商品煤煤质。

5解决相关问题的思路探索

5.1建立科学合理的煤质管理体系

设立专职管理机构,明确各级管理职责,制定煤质管理工作目标,强化管理,狠抓过程管控、严防环节失控。

5.2明确双方煤质管理职责,落实应有责任

明确各级管理职责和落实相应责任,从原煤生产、洗选加工、装车发运等过程进行严格控制,形成分级管控、层层负责的管理模式,严格把关,实现煤质管控的目标。

5.3建立健全相关煤质管理制度

再好的管理团队在脱离了制度的约束都无法形成有效的管控。科学合理的煤质管理制度要严格规定相关人员的管理职责、监管内容和工作流程等,这也是煤质管理工作的基础和依据,也能够为一个企业更好的生产优质产品提供强有力的执行保证。

5.4强化资源配置投入

煤炭合作企业必须严格落实合同的规定、满足合同的要求,生产承包方必须重视人才、设备等必要资源的投入,业主矿方也应当积极给予一定的帮助,合作双方必须加大软硬件投入,强化资源配置,以保证各系统正常运行,创造良好的作业环境。

5.5加强员工业务培训

通过制定详细合理的业务培训计划,积极组织各级煤质管理人员、技术人员进行专业化培训、学习,扎实有效地开展培训工作,通过业务培训,强化员工业务素质、技术能力,从源头提高商品煤质量,提升商品煤品质,增加商品煤竞争力。

5.6强化煤质管理工作落到实处

5.6.1煤生产源头。强化煤机司机和支架工的业务技能,提高操作水平,严格控制工作面割顶割底现象。要求移架工紧跟煤机前滚筒移架,如果部分支架移动困难就立即伸出前探梁护顶。工作面局部伪顶易离层掉落,掉落的大块矸石必须停机人工拣出放入支架间,以提高原煤煤质指标。

5.6.2系统运输过程。加强对工作面的排水管理,严禁煤泥水上皮带,如果工作面机头、机尾积水,要求综采队先停机排水,待水位下降后方可进行生产。

工作面顶板来压时,要求及时超前移架,控制顶板漏矸。

各采掘工作面均安装除铁器,落实专人管理,各作业点5m范围内均有垃圾箱(袋),堆放集中回收升井,禁止进入主系统。

5.6.3洗选加工环节。严把洗选每个环节,从原煤准备、筛分、破碎、分选层层把关。第一步原煤准备、筛分阶段:原煤仓原煤经带式输送机运至动筛车间严格进行电磁除铁、筛分分级,坚决杜绝大块矸石、杂物、铁器进入系统;第二步破碎阶段:严格保证入选颗粒满足要求,夹矸煤按要求破碎成小的颗粒,使煤和矸石分离,粉碎到一定的粒度,满足客户的颗粒要求;第三步分选阶段:经过筛分、破碎的混合煤进入分选系统,给入三产品重介旋流器,选出精煤、中煤和矸石三种产品。通过煤泥重介分选、介质循环净化、粗精煤及中矸脱水回收等细化工艺,严格把好商品煤质量关。

5.6.4提高全员煤质意识,不定期组织职工学习煤质管理相关制度及考核办法,并经考核合格后方可上岗。加强煤质考核,严格奖罚,严惩责任人。定期开展煤质指标考核,对不合格的工作面及时予以处理,要求安检员加大煤质日常考核力度,及时打分、通报,严重影响煤质的予以停产整改。

5.7形成切实有效的奖罚考核机制

设立行之有效的煤质管理考核办法,对各级煤质管理人员、生产单位进行定期考核,对原煤生产、洗选加工、客户反馈等进行综合考核,奖惩兑现,强化煤质管理工作。

6结语

虽然在生产承包方与业主矿方合作管理的实际操作看来,合作企业在煤质管理工作中还存在着管理方法、管理理念的不同,机构设置、制度建设的差异,信息响应的迟缓等不利因素,但是煤炭企业的合作可以实现合作双方的资源共享、优势互补和风险规避,有利于团队管理优势的发挥。因此,广大煤炭企业要集思广益、积极自救,在顺应国家经济发展新需要的同时,努力提高自身竞争实力,通过高效的管理运行、扩大规模以及业务承包等实现业绩增长,通过科学有效的措施,积极开创业务承包等新模式、新思路,通过更多更好的新理念、新方法,探索出煤质管理的新举措,实现煤炭企业生产外包运营模式下的煤质管理工作目标。

参考文献

煤化工的生产原理篇6

关键词:煤制甲醇项目;煤气化技术;选择方案

中图分类号:TQ54文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)04-0064-02

0引言

近些年来,全球经济水平得到了迅速的发展,工业水平也越来越成熟,与此同时,世界范围内对于石油的需求量也呈现出逐年攀升的趋势,这就导致石油的价格越来越高。同时,石油是作为一种不可再生资源,一旦发生石油危机,必然给世界经济带来深重的打击,在这一大环境之下,世界各个国家也寻求新能源的制造方法,也取得了初步的成效。就现阶段来看,在众多新能源之中,甲醇有着制作简易、价格低廉的特征,也能够通过工业合成实现大规模生产,因此,甲醇的大规模生产也受到了各个国家有关部门的高度重视。目前,甲醇的使用包括两种类型,即直接使用和间接使用,甲醇的直接使用又包括部分掺混与全额甲醇两种形式,在间接使用过程中,甲醇可以转化为烯烃、二甲醚以及甲基叔丁基醚等等。因此,各个国家为了解决能源问题,也采取各种各样的措施开展煤制甲醇,在这一方面,我国有关部门与各个工厂也进行了深入的研究,下面就针对煤制甲醇项目煤气化技术的选择进行深入的分析。

1煤制甲醇工艺技术分析

就现阶段我国的实际情况来看,用煤作为原料生产甲醇过程中有着很多关键性的工艺与技术,这包括多个方面的内容,如煤气化技术、酸性气体的脱除、空分、甲醇的合成、甲醇的转化、制冷等等,其中,煤气化技术是作为关键的核心技术,究其根本原因,是由于煤气化技术对于酸性气体的脱除、空分、甲醇的合成、甲醇的转化、制冷有着决定性的作用,因此,在确定煤制甲醇方案时,就需要优化煤气化技术。煤气化的技术较多,早期的代表就是Lurgi气化技术,经过了一段时期的发展,BGL气化技术出现,该种技术是建立在早期Lurgi气化技术基础上发展而来,与传统的Lurgi气化技术相比而言,BGL气化技术有着一系列的优点,如资源消耗量低、废水排放量与副产品量少。目前,西方发达国家常用的煤气化技术包括单喷嘴水煤浆气化工艺等技术。而我国使用较多的则是多喷嘴对置式水煤浆气化技术、Shell干煤粉气化技术。下面就针对这几种技术进行深入的分析,根据我国的实际情况选择出最优的技术。

2煤制甲醇煤气化技术方案分析

以年产量为300万吨二甲醚作为研究对象,煤制甲醇项目煤气化技术主要包括几种方案,下面就对这几种方案进行深入的介绍:

2.1第一种方案第一种方案就是使用水煤浆气化工艺来生产合成气,在对生产出的合成气进行转化、精制处理,待以上的工序完成之后,即可将甲醇生产为二甲醚。

2.2第二种方案第二中方案即使用BGL煤熔渣气化技术来生产合成气,合成气生产完成就即可将其转化成为甲醇,再利用甲醇来生产二甲醚。在这种制造方案之中,BGL气化炉生产出的合成气之中,含有较高的甲烷成分,但这些甲烷成分是可以进行回收与利用的,因此,在生产完成之后,可以使用PSA来收集合成气中的甲烷,再进行氧化,将生产出的合成气合并至系统中。

2.3第三种方案第三种方案即使用Shell技术将干煤粉转化为合成气,经过净化之后即可得到甲醇,再利用甲醇来生产二甲醚。

3煤制甲醇煤气化技术方案经济指标分析

方案一、方案二与方案三建设范围大致相同,均包含工艺装置、总图运输、公用工程系统、热电联产、煤储运转运、辅助生产设施等等,方案二与方案一与方案三相比,需要额外增加污水预处理系统、型煤制备系统、甲烷非催化部分氧化系统以及PSA。为了从这三种方案中筛选出经济指标最为理想的方案,现将几种方案的指标统一化,假设方案一、方案二与方案三二甲醚销售量均为300万t/a,方案一、方案二与方案三副产品均纳入制造成本中,通过计算与比较,可以得出各个方案的生产成本。目前国际油价为97.22美元/桶,那么可以得出方案一、方案二与方案三的成本价格差别不大。

4煤制甲醇煤气化技术方案的比较

4.1原料适应性比较在使用多喷嘴对置式水煤浆气化工艺时,应该保证原料煤的成浆性,这样就可以有效的优化气化装置的工作效益,同时,还要控制好灰熔点FT,不宜过高,灰熔点FT过高会影响设备的寿命,此外,还要采取科学的方法提高原料煤成浆性。对于BGL而言,技术的关键就是控制好煤熔渣气化工艺,并将煤粒度控制在6-50mm。而Shell粉煤气化工艺则对原料的含水量与灰分要求较高,需要将含水量控制在2%-5%,将灰分控制在10%-30%。

4.2产品适应性比较采用多喷嘴对置式水煤浆气化工艺制得的合成气汽气比例为1.4:1,该种方式适宜用于甲醇、合成氨、羧基合成气、氢的生产之中,生产的用途十分广泛;采用BGL煤熔渣气化工艺生产得出的合成气中甲烷质量分数为6%,因此,该种方式适宜用在合成天然气与燃料气的生产中,而使用该种方案时需要额外增加污水预处理系统、型煤制备系统、甲烷非催化部分氧化系统以及PSA,以便收集合成气体中的甲烷,因此,这种方案的资金投入较高,也较为复杂;Shell工艺使用的是废锅流程,在变换的过程中需要低水汽比变换流程、水蒸汽等,这就会导致低温甲醇制造负荷增加。

4.3各个方案资金投入情况分析从各个方案资金的投入情况来看,多喷嘴对置式水煤浆气化技术是最少的,Shell工艺的投资最大,BGL煤熔渣气化工艺介于两者之间,虽然从理论上而言,Shell工艺不需要增加备炉,但是从国内外的实际生成情况来看,在生产的过程中还是需要增加少量备炉,这就会导致资金的投入量增加。

4.4各个方案污水处理情况分析多喷嘴对置式水煤浆气化技术与Shell技术都属于洁净生产技术,废气的排放量少,也容易处理,BGL煤熔渣气化工艺的污水中则含有油、氨与酚,与多喷嘴对置式水煤浆气化技术与Shell技术相比,废水处理量虽然少,但是处理难度较大。目前,我国在污水处理方面相关的工艺还不成熟,考虑到这一因素,在使用BGL工艺时,需要控制好煤种,在试烧完成后才能够进行处理。

5结语

本文对比了多喷嘴对置式水煤浆气化技术、Shell技术、BGL煤熔渣气化工艺的生产成本与技术要求,从原料、产品与投资方面进行了综合的分析与比较,比较结果显示,在保证原料质量的前提条件之下,多喷嘴对置式水煤浆气化技术最为理想,该种生产方式是值得进行推广与使用的。

参考文献:

[1]冯亮杰,郑明峰,尹晓晖,张骏驰.煤制甲醇项目的煤气化技术选择[J].洁净煤技术,2011(02).

[2]郑洪亮.以褐煤为原料制取甲醇合成气煤气化技术的选择[J].广州化工,2011(05).

[3]赵麦玲.煤气化技术及各种气化炉实际应用现状综述[J].化工设计通讯,2011(01).

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