煤气化工艺论文范文

时间:2023-09-23 14:03:51

煤气化工艺论文

煤气化工艺论文篇1

关键词:炼焦; 生产 ;工艺流程

前言

伴随着国内以及世界钢铁工业的迅速发展,对于炼焦产品的需求也在与日俱增,相关行业的产能迅速扩大,也带来了严重的资源浪费和环境污染,影响了国民经济的稳定健康发展。对此,为了加快炼焦产业结构的调整,实现产业的绿色发展,政府有关部门加强了对炼焦工艺的研究,并且制定了相应的行业准入条件。

1炼焦的概念

炼焦,是指在隔绝空气的条件下,将炼焦煤加热到1000℃,通过热分解作用和结焦作用,产生焦炭、焦炉煤气以及其他化学产品的工艺,是现代钢铁工业中一个非常重要的环节。炼焦得到的焦炭高温强度大、气孔率高,是高炉炼铁中一种非常重要的燃料,同时也可以作为还原剂、输送剂以及支撑剂等,而作为副产品的焦炉煤气发热值极高,可以作为加热炉和平炉的一种气体燃料,同样是钢铁工业生产中一种重要的能源组分。就目前的发展情况分析,炼焦生产通常需要用到焦炉以及相应的辅助设备,包括装煤、推焦、熄焦以及筛焦几个比较关键的环节。为了保证良好的生产效率,在每一个焦炉组中都会配备相应的装煤车、拦焦机以及电动车等,同时还设置有必要的焦台和筛焦站。最近几年,伴随着炼焦工艺的发展,其关键环节也出现了一定的变化,如煤捣固工艺、配型煤工艺以及煤预热工艺等,促进了炼焦效率以及焦炭质量的提高[1]。

2炼焦的生产工艺流程

2.1备煤

备煤主要是对炼焦煤的制备,主要是将从煤矿运来的煤制备成配比准确、质量均匀、粒度适中,能够满足炼焦要求的煤料,其一般流程包括了卸煤、贮存、配比、粉碎以及混合,在制备完成后,还需要将其运到焦炉贮煤塔进行存储。备煤环节对于炼焦的质量影响巨大,必须得到足够的重视。对于作业人员而言,必须强化煤炭的配比设计和混合处理,保证配煤的精准度,减少质量波动,以稳定焦炭的质量。

2.2炼焦

对于已经制备好的煤料,应该从煤塔中取出,利用装煤车运输到炭化室装炉。干馏产生的焦炉煤气会在经过集气系统后,进入到回收车间,进行相应的回收利用。而在经过一个结焦周期(由装炉到推焦,根据炭化室的宽度不同而有所差异,通常情况下为14-18h)后,使用推焦机,将炼制完成的焦炭经拦焦机推进熄焦车内,待熄焦完成后,放入到晾焦台上,进一步进行筛分和贮藏。炼焦车间一般包括两个炼焦炉构成的炉组,需要将其布置在同一中心线上,在中间搭设煤塔,以方便煤炭的运输。同时,熄焦塔与炭化室中心的距离不能低于40m,如果采用的是干法熄焦,则需要额外设置干熄焦站,在炼焦车间,还应该设置相应的管道系统和换向系统。

2.3煤气净化

煤气净化是非常复杂的,主要包括以下几个流程:(1)冷凝鼓风:炼焦过程中产生的荒煤气,夹杂有大量的焦油和氨水,如果直接排放,不仅会造成环境的污染,而且也是一种浪费,需要对其进行处理。在其沿吸煤气管道进入到气液分离器后,经气液分离后的荒煤气会进入到横断初冷器进行二段冷却,等待后续处理。(2)煤气脱硫:主要是去除煤气中的硫元素,减少污染成分。对于采用再生塔流程的工艺技术,可以不需要设置独立的再生塔和反应槽等,而对于采用喷射再生槽流程的工艺技术,则不需要设置独立的液封槽、反应槽以及富液泵等设备[2]。(3)硫铵工艺:在经过脱硫处理后,煤气会经过预热装置进入到饱和器中,分成两股,在饱和器前室的环境空间中,利用硫酸吸收煤气中的氨,然后再次合并,进入到后室,再次经母液喷淋,到达旋风式除酸器,对煤气中夹杂的酸雾进行分离,并将处理后的煤气送到终冷洗苯流程。(4)终冷洗苯:在经硫铵工艺处理后,煤气的温度在55℃左右,会首先进入到终冷塔中,进行二段冷而却,利用循环冷却水逆向接触煤气,将其温度降低到39℃左右,然后送入终冷塔的上段。在这个过程中,冷却水的温度会上升到44℃左右,在经下段循环喷洒液冷却器冷却到37℃后,可以循环使用。(5)脱萘流程:对于煤气中萘的处理,可以采用管式炉法连续脱萘工艺,经粗萘工段后,煤气的温度降低到了25℃以下,从底部进入洗萘塔下段,冷却至22℃后接触低萘贫油,对煤气中的萘进行吸收[3]。

3结语

总而言之,炼焦产业在现代钢铁工业发展的带动下获得了巨大的进步,炼焦的工艺技术持续提高,工业流程也在持续改进。本文对炼焦及其生产工艺流程进行了简要分析和讨论,希望能够为炼焦产业的健康发展提供一些帮助。

参考文献:

[1]田锁根.捣固炼焦的生产实践探讨[J].燃料与化工,2011,42(1):33.

[2]何文海.炼焦工艺及用煤技术发展研究[J].建筑工程技术与设计,2015,(16):77.

[3]程东兆.炼焦及其生产工艺流程简述[J].中国科技纵横,2013,(2):155.

煤气化工艺论文篇2

关键词:煤气化技术 煤化工 选择依据

中图分类号:TQ54 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(c)-0100-02

中国是世界上公认的产煤和用煤大国,中国一年煤的产量在10亿 t左右,其中大部分用于电力行业和私人使用,使用过程较为简单,一般为直接燃烧,通过煤化工进行产气的比较少。但是随着近年来国际油价不断攀升,天然气供应欠缺,我国的煤化工产业亟待发展。

1 煤气化技术概述

煤气化技术就是以煤作为原材料,采用各种化学反应和化学技术,在CO加H2合成各种化工产品,从而达到减少天然气、石油等稀缺资源消耗的目的,优化我国能源结构。现代煤气化技术中最为活跃的就是气流床反应器。气流床反应器是20世纪80年代以后随着洁净煤气化工艺的开发研究而发展起淼模它以干粉煤或者水泥浆作为反应原材料,进行单系列的大规模加压气化,从而大大促进了合成气产业化、规模化的进程,并且气流床反应器生产的合成气气化指标较好,是现代煤气化的主流技术之一。

现代煤气化过程一般分为3个步骤层次。第一层:煤合成气。将干粉煤和水泥浆等原材料经过部分氧化方法加工成为CO和H2的合成气;第二层:合成气加工;第三层:深加工。煤气化中的深加工以加工甲醇和烯烃的下游产品为主,产量较大,同时也是我国目前整个化工行业的支柱。

2 煤气化技术种类

目前,煤气化技术种类有几十种,该文采用按照煤气化炉分类的方式对煤气化技术进行研究,按照这种分类方式煤气化技术主要有3种,分别为固定床气化工艺、流化床气化工艺、气流床气化工艺。

2.1 固定床煤气化工艺

固定床气化炉目前常见的有U.G.I间歇式气化和鲁奇Lurgi连续式气化2种。

U.G.I间歇式气化炉历史较长,使用至今已有100多年历史。U.G.I间歇式气化以焦炭或者无烟煤为原材料,气化剂采用水蒸气或者空气,在常压下生产合成气。虽然该U.G.I间歇式气化炉已经使用了100多年,但是由于其在发展的100多年来改善较少,仍然沿用很多旧的技术手段,工艺落后,对原材料的质量要求也很高,产品质量和数量都有限,并且对环境的污染严重,所以该工艺在如今的时代背景下已经属于淘汰型工艺,大部分煤气化企业都禁止使用该工艺。

鲁奇Lurgi连续式气化是在U.G.I间歇式气化的基础上发展起来的,它以U.G.I间歇式气化的相关工艺为基础,由西德鲁奇公司于20世纪40年代开发出来,目前属于第一代煤气化工艺。鲁奇Lurgi连续式气化炉对煤气化原料要求较低,块状粘结性贫瘠煤即可,气化剂和U.G.I间歇式气化一样采用水蒸气或空气,在加压的条件下可以连续生产煤气。

2.2 流化床煤气化工艺

流化床煤气化工艺是介于固定床煤气化工艺和气流床煤气化工艺之间的一种煤气化技术。流化床煤气化工艺的第一个生产装置是在20世纪20年代德国制造成功的温克勒煤气化炉,但是该炉并未取得预想的效果,因为其存在很多缺点,比如气化压力低、容量小、碳转化率低等。后来人们针对温克勒煤气化炉存在的缺点进行了针对性改善,制造出了现代流化床煤气化工艺使用的HTW高温温克勒煤气化技术。

HTW高温温克勒煤气化炉对原材料要求较低,褐煤、长焰煤以及其他粘结性不强、化学反应较为灵活的煤都能作为煤气化原材料,原材料入炉粒度控制在0~10 mm即可。该煤气化工艺生产能力较强,其产量是相同规模、相同气压固定床气化炉的3~4倍,其单台耗煤量约为160 t/h。

2.3 气流床煤气化工艺

气流床煤气化工艺又分为干法气化和湿法气化2种。干法干煤粉气化技术主要有Shell工艺、GSP技术。湿法料浆气化技术有GE工艺、多元料浆气化技术等。

3 煤气化技术选择依据

现代煤气化技术的选择依据主要有煤质因素、煤气化技术指标以及下游产品需要3个因素。

3.1 煤质因素

我国煤的储量丰富、种类齐全,从褐煤到无烟煤都有一定量的储存,只是储量有差别。在煤结构的选择中,煤质不同会直接影响煤气化技术的选择,并且对于煤气化过程的工艺配置和产品也有很大影响。煤质因素主要包括以下几点。

(1)水分。水分不同使用的煤气化炉型也不同。水分含量为8%~10%时采用固定床煤气化技术。采用气流床和流化床时要求水分含量小于5%。如果是采用气流床对烟煤进行气化,要求原材料含水量小于2%。

(2)灰熔点、灰组成。灰熔点即灰分熔融时的温度,灰组成影响着灰熔点。

(3)成浆性。成浆性对湿法气化影响较大,成浆性好,气化指标就好。

(4)发热量。发热量即煤的热值。热值越高,单位煤量产出的气量就越大。

以上4个为影响煤质的主要因素,在进行煤气化技术选择时需要充分考虑这4点因素。

3.2 煤气化技术指标

煤气化指标主要包括以下几点,进行煤气化技术选择时应充分考虑这些因素。

(1)产气率。产气率是单位重量的原料产生的气体体积与原料重量的比,一般表示为m3/kg。产气率是进行煤气化技术选择时首先需要考虑的问题,它关系到投资方的效益问题,因此在进行技术选择时必须将各种煤气化技术的产气率进行比较分析。

(2)技术成熟与可靠性。进行煤气化产业化时必须选择技术成熟、可靠性高的技术。气流床湿法气化法在我国已有20多年的应用历史,技术较为成熟,可靠性高。气流床干法气化法在我国使用较少,但是正在积累使用经验,相比其他技术可靠性较高。

(3)消耗与成本。消耗与成本是指生产1m3(CO+H2)时使用的原材料、气化剂和电的量。

(4)三废排放及处理。煤气化过程可能产生废气、废水、废渣,先进的煤气化工艺产生的“三废”较少,处理方便,所以选择煤气化技术时要考虑到三废排放与处理。

(5)投资。企业在选择煤气化技术时还要充分考虑自身经济实力,根据具体实际情况选择合理的方法。比如同等规模的气化系统,采用Shell法、GSP法、多原料法的投资比例为1.8∶1.2∶1。

3.3 下游产品需要

在化工生产中选择煤气化技术时还要考虑煤气化下游产品的需要,根据下游产品的用途,比如是用于生产甲醇、合成氨,还是用于发电、生产燃料气等来确定采用何种工艺技术。图1列出了各工艺强调的合成气质量指标。

4 结语

通过上述对煤气化选择依据的研究分析可以得出如下结论。

(1)当原材料为褐煤时,可以选用Lurgi炉或者干煤粉气化技术。

(2)原料煤为烟煤或者其他成浆性适中、变质性较高时,可以选用湿法气化技术。

(3)下游产品为还原气或者原料气时,可以选用干煤粉气化或者Lurgi炉。

(4)下游产品为合成氨、合成油或者甲醇时,可以选用湿法气化技术。

该文从理论出发,对煤气化技术的选择依据进行了分析,在实际应用中各企业可根据这些因素对各种煤气化技术进行评价分析,选择节能无污染,成本较低、投资少效益高的技术方法。

参考文献

[1] 贺百廷.煤气化技术的进展与选择分析[J].煤化工,2013,41(2):8-11.

煤气化工艺论文篇3

关键词:焦炉煤气净化 脱硫 脱氨 脱苯

中图分类号:TF535文献标识码: A

1.焦炉煤气净化工艺的发展

我国焦炉没去净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以来,随着炼焦工业的发展,煤气净化工艺从无到有,蓬勃发展,技术水平和装备水平得到了不断提高。大体上经历了三个阶段:

第一阶段:20世纪50年代末-20世纪60年代中期;50年代末我国从苏联引进焦炉煤气净化工艺,其工艺流程是以基础、消化翻板饱和器法生产硫氨的老流程,该工艺流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平底。主要表现在冷却效率底,硫铵装置设备庞大,煤气阻力大,设备腐蚀严重,对大气、水体污染严重,蒸汽消耗量太大,产品质量底等。

第二阶段:20世纪60年代中期-20世纪70年代末;随着我国自行设计的“58型焦炉”的不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生,对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差距进行技术改革的阶段。在此期间,初冷流程改为二段冷却,解决了终冷水的污染问题,采用溶剂脱酚和生物脱酚装置以及开发出双塔、单塔脱苯的新工艺;除此之外,还推广了采用氨水流程以适应我国当时国内硫酸供应紧张的问题。但是,氨水流程也存在着设备腐蚀、堵寒严重、浓氨水产品质量低劣、产品滞销、开工率底等致命问题。

第三阶段:从改革开放至今:随着改革开放以来,我国通过与国外技术的交流,联合设计、技术引进等方式,先后引进了各种规模、不同工艺的多套装置,我国工程技术人员基本上掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫工艺、脱酸蒸氨工艺、氨分解硫回收工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC法和T-H法脱硫脱氢工艺、索尔菲班法脱硫工艺、真空空碳酸盐法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺以及与之相配套的生产浓硫酸和78%硫酸的工艺等国际先进技术,并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展。工艺技术的不断更新,生产过程自动化控制水平也得到了提高,使我国煤气净化技术和装备有了一个质的飞跃,从而迈向了国际先进行列。

2.焦炉煤气净化的主要工序

煤气净化主要是脱除煤气中的有害成分,具体包括冷却和输送出炉煤气、脱除煤气中H2S,HCN等酸性气体和NH3 类碱性气体、脱除及回收煤气中焦油类、苯类等物质以及萘等。因此一般工艺包括鼓冷、洗涤、解析、后处理等主要工序内容。

2.1焦煤煤气的脱氨:

①水洗法,包括浓氨水法、间接法制(NH4)2SO4、联碱法制NH4C1、氨分解法等;

②硫酸吸氨法生产(NH4)2SO4 ,有饱和器法和酸洗塔法;

③磷酸吸氨法,包括磷酸氢二氨法和佛萨姆法、半直接饱和法。器后含氨可控制在0103g/m3以下,水洗氨和氨分解联合流程,目前塔后含氨在0105g/m3以下。

2.2焦煤煤气的脱苯:

煤气中苯类脱除理论上可以通过冷冻、吸附、洗涤3种方式完成。工业上主要采用油洗涤方式,根据使用洗油的来源及组份差别,分为焦油洗油洗苯和石油洗油洗苯。有粗焦油加工系统的大型焦化厂均采用自产焦油洗涤方式。在洗涤塔中煤气与洗油逆向接触,要具备足够的吸收面积、吸收时间、吸收推动力(温度、塔内压力、贫油含苯)、洗油分子量及喷淋量等,洗涤后煤气中苯可由25-38g/m3降至2g/m3以下。洗苯后的富油经蒸馏解析后返回洗涤,经苯和重苯送后续系统进一步加工。

2.3焦煤煤气的脱硫:

①湿法脱硫:湿法脱硫主要为脱除焦炉煤气中大量的硫化氢,所采用的工艺一般为湿式氧化法,如栲胶法、改良ADA法、氨水液相催化法等。

主体工艺为:脱硫液在脱硫塔中从塔顶喷淋而下与塔底来的焦炉煤气逆向接触实现硫化氢的吸收脱除,吸收了大量硫化氢的脱硫富液在再生塔或喷神再生器中实现脱硫液的再生,再生完成的脱硫液通过加压后进入脱硫塔循环使用。脱硫液再生过程中产生单质硫,副产硫膏或硫磺,实现脱硫、固硫同时进行,不会在成二次污染,因此较为常用。

②干法脱硫:经过湿法脱硫后,焦炉煤气中的硫大部分被脱除掉了,余下少量的硫化氢和部分难以脱除的有机硫采用干法脱硫。干法脱硫位于焦炉煤气制甲醇工艺中的精脱硫工段,为中温干法脱硫工艺。此总方法的过程是首先要将有机硫转化为硫化氢,然后利用脱硫剂吸收脱除。

对于有机硫转化为硫化氢,有3种工艺:水解转化、加氢转化、热分解。对于简单的有机硫早催化剂作用下利用低温水解转化工艺即可达到较高的转化率;而对于复杂的有机硫则需在较高的温度下(300-450℃)和有催化剂存在的情况下加氢反应生成硫化氢,此过程往往也伴随着热解反应的发生。

3.焦炉煤气净化的新技术探讨

3.1煤气净化新工艺简述

在简化工艺流程、减少投资占地、降低生产成本的前提下,为满足城市煤气标准要求,在对传统煤气净化工艺冷凝鼓风工段后各工序利弊分析的基础上,通过合并其同类功能、取消某些单元操作或调整相关工序的前后顺序,推出了焦炉煤气净化新工艺。以硫铵脱除流程为例,对新工艺简介如下:粗煤气气液分离初冷脱苯萘捕洗油脱硫煤气输送脱氨净化煤气(城市煤气)。

3.2工艺流程与原理:如下图所示:

该技术关键是准确控制整个系统中的温度分布。从焦炉出口的煤气首先经过热回收器,通过热交换后煤气冷却到500℃左右,同时从热回收器出来的热空气是一种很好的热源。而后煤气进入旋风除尘器,出去煤气中的粗粉尘,再由底部进入陶瓷除尘器,经过塔内陶瓷球的过滤吸附,除去高温煤气中直径在50μm左右的细粉尘颗粒。当陶瓷球打到饱和状态,启动陶瓷球连续再生装置,清掉陶瓷球表面的灰尘,再生循环使用。从陶瓷塔顶出来的干净煤气进入焦油冷却分离器,煤气温度控制在400℃左右,由于焦煤炉气在400℃以下会产生焦油凝集,必须及时分离冷凝的焦油,防止其冷凝在换热管管壁上,堵塞煤气通道。因此冷却分离器整体倾斜放置以利于焦油的流动。并且,分离器底部分段设置引流槽,对不同温度段冷凝出来的焦油分段引出。出焦油冷却分离器的煤气温度控制在80-100℃,进入初冷塔脱萘,最后煤气进入深冷室,冷冻温度-15℃至-20℃,分离纯煤气中的H2S,SO2 ,HCN等。

结语:进入新世纪以来,我国焦炉煤气净化技术有了很大的进步。发展煤气净化技术,不仅可以获得良好的环境效益和社会效益,还可以获得显著的宏观经济效益。大力发展煤气净化技术对于保障高效。清洁的能源供应将起到相当重要的作用,是现今经济条件下实现可持续发展的必然选择。

参考文献:

【1】张巨水 焦化厂焦炉煤气脱硫脱氢工艺选择[j]煤化工,2011(4):21

【2】杨春光,王光玉.对完善国内氨水湿式氧化法脱硫的建议[j].煤化工,2010,(2):58-56

煤气化工艺论文篇4

关键词: 煤矿开采;采煤工艺;促进生产;设备保障;深矿井开采

中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)07-0040-02

1 煤炭开采的意义

煤炭是黑宝石,是工业的食量,是可燃烧的墨色黄金,各行各业都少不了对煤炭的需求;当今社会发展一日千里,在新形式下,煤矿开采技术需要与时俱进,不断进步和臻于完善是行业追求的最高目标,自始至终是采矿学科发展的主题。理论与实践紧密结合才能使得采煤行业不断成熟,因此,在持续发展现代采煤工艺之际,研究多层次、多样化的采煤工艺,建立符合新时代需要的、具有中国特色的采煤工艺理论迫在眉睫。一直以来,由于不断地进步,我国采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用随着时间的推移,随着业内人员的努力,在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度日益提升。

2 采煤方法和工艺

为了提高工作效率,增加企业的经济效益,就要研究开发出各种适宜开采条件的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,以适应开采需要;生产系统和开采布置力求简易实用、高效经济、安全可靠,生产过程监控与科学管理桴鼓相应,彼此增益,相互配套,增加不同矿井煤层在各种条件下的采煤机械化,使用最先进的装备,提升开采工艺,让应用水平更上层楼,为生产服务,提高采煤机械化的程度,增强效益,扩大应用范围。

2.1 各种领先技术,促进生产 埋深浅、硬顶板、硬煤层高产高效技术,现代科技广泛应用,开采技术成套全备,各种技术难题迎刃而解。硬顶板控制手段先进,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,经由岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等一系列的顶板快捷解决方法,俾使直接顶能随采随冒,增加顶煤回收率,还能够基本顶能按定步距垮落,顶煤不仅仅可以轻而易举的被破碎,尚且能够确保工作面的安全工作。有的开采技术能够使顶煤体能随采随冒,提高其回收率,比如硬厚顶煤控制方面的技术;有的技术对工作面的推进度能够大幅度的提高,促进生产效率的提升,比如两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,其特点是工序简单,极大地得到优化,能够对放煤时间有所节省;5.5m宽煤巷锚杆支护技术更是展现了技术的强大作用,工作面高产高效,采煤机被得到充分的使用,综采配套设备重型化,功率巨大。

2.2 缓倾斜薄煤层长壁开采 薄煤层采煤机、刨煤机的使用,适宜特殊的开采条件,体积轻小,便于移动,功率非凡,性能高;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术,促进开采进程,增加刨煤机综采量。

2.3 缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采 支架结构及强度的增强和完善在安全方面有所增加,防倒、防滑双管齐下,顶梁焊缝开裂现象得到控制,以前的工作中,千斤顶常常受到损害,今一并得到缓解。

2.4 各种综采高产高效综采设备保障体系 开机率进一步提高,采掘运设备三位一体,得到完善的自动监控,“支架—围岩”系统亦在其监控范围之内,各种信息比如顶板状态、支护质量、支架位态等都得到及时的反馈,信息全部是自动采集,及时的检测故障,随即的诊断,采煤机在线与离线相结合的“油-磨屑”监测与温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

3 深矿井开采技术

煤炭资源信息表明,我国煤炭储量虽然巨大,但是浅部储量较少,大部分在1000m以下,量达储藏量的四分之三左右;有鉴于此,井开采技术水平急需提升,深矿井面临的问题亟待解决,开采必须高瞻远瞩,不能急功近利,要永续经营,不断研发心得战略技术,进一步为开发和利用深部煤炭资源发挥作用。当今世界,很多国家的煤炭开采业对深井开采技术高度关注,在波兰、俄罗斯、德国等国家,普遍采用深井开采;在我国,随着煤炭开采量的增加,随着开采规模的大幅度扩张,开采深度日益延伸,对深矿井开采技术十分需求。深部开采由于多方面因素,在生产方面不断滋生出大量的问题,对企业的煤矿生产、对资源的保护、对矿井建设的影响都十分显著。研究深部开采的问题,找出妥善处理的对策,对安全、经济、合理地开发深部煤炭资源颇具价值和研究意义。深矿井开采的关键技术涉及几个方面,瓦斯毒害预防、热害防治、煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、热害治理及深井通风、井巷布置等等。比较关键的是,支护技术的提升、装备的精良方面,深井巷道掘进的速度,尤其需要说明的是软岩巷道需要快速的条件,深井围岩状态和应力场及分布状态的特征研究,此外尚有深井冲击地压防治技术与监测监控技术,二者对开采一样具有影响。

4 采煤技术与环境保护

根据以往经验,提高数值模拟计算和相似材料模拟等,解读煤上岩层的变化,研究地表沉陷原因,找出规律,解决开采资源和地下水资源、地表建筑物的矛盾,总结沉降控制规律,发展其理论,提升充填技术、建筑物防护技术以及重建技术,村庄受到保护以及损害后的修复,等等, 煤炭开采与环境保护,土地复垦和矿井水资源优化和谐统一。开采布置合理,采煤方法先进,不断完善,持续改进,最大的实现开采效益,降低污染和成本,研究开发最具备战略意义的煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采技术与开采布置与煤层地质条件的最合理最环保的匹配。

5 发展绿色开采

绿色是随着时代的发展应运而生的一个概念,涉及保水、建筑物下采煤保护、离层注浆减沉、多种资源共采、条带与充填方式、煤巷科学支护、井下妥善处理等等,不一而足,并且,随着环境的日益破坏,环保的呼声越来越高,小煤矿逐步得到清理,落后生产技术和生产设备相继被淘汰,单井规模得到扩大,采煤方法不断提升,最大限度地减少事故的发生。

6 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化开创以来,倍受青睐,它是将处于地下的煤炭采用科学的方法先行处理:把地下煤炭进行加工,完全燃烧之后,产生了可燃气体,易于管理、输送,煤炭地下气化集建井、采煤、气化工艺为一体,具备诸多优点如投资低廉、安全可靠、工期较短、见效快速、节省用工量、效率颇高、低成本、高效益等等,不胜枚举,并且十分符合我国的开采情况,变复杂的物理采煤为化学采煤,通过简易的管道安全快速的把能源供用给用户,大大地提高开采修率,减少了投资,增加了安全,降低了污染。

综上所述,要想提高采矿行业的开采效率,必须精心研磨,黾勉惕厉,知机识变,提高开采技术水平,实行绿色开采,永续经营,推广煤炭地下气化技术,注重安全生产,不断提高开采工艺,为企业的生产竭尽微忱,创造更大的经济效益。

参考文献:

[1]黄庆.煤炭资源绿色开采[M].煤炭工业出版社,2011.06.

[2]惠功领.我国煤矿充填开采技术现状与发展[J].煤炭工程,2010/02.

煤气化工艺论文篇5

关键词:煤制油 液化工艺 技术剖析

前言:

煤制油直接液化技术与间接液化技术是两种不同风格的工艺技术路线,前者是将煤炭磨粉后经高温高压反应,而形成汽油、柴油燃料,该技术的工艺过程较为复杂;后者是将煤炭气体转化成为一种合成气体(一般为一氧化碳与氢气的混合气体),在经过合成技术将这些混合气体制作成为汽油、柴油燃料或化工原料等,该技术的发展及应用在上个世纪50年代就在南非发展起来,适合于多煤缺油的国家制造油类燃料时使用。相比之下,煤制油直接液化工艺技术的发展潜力巨大。

一、煤制油直接液化工艺技术概述

煤制油直接液化工艺技术的运作流程较为简单,首先,将质地良好的煤炭原料研磨成粉末状,再经过高温高压的技术处理,再加上催化加氢直接液化合成液态烃类物质燃料,通过一系列化学反应而除去硫离子、氧离子等活性物质,生产出汽油、柴油等燃料。煤制油直接化工技术的操作限制内容较多,煤制油的环境对于煤炭种类的选择较严格,只有符合条件的煤炭才能生产出较低杂质的燃油[1]。从实践中观察,煤制油直接液化工艺技术的特点及工艺制造的形式都较为复杂,而且煤制油工业化的技术还在不断的摸索中,距离技术成熟阶段还有很大一部分发展空间。

1.煤制油直接液化工艺技术的特点

煤制油直接液化技术最早由德国引入国内,并逐步实现该技术的工业化。煤制油直接液化工艺具有高温高压的技术特点,并且对于煤炭原料的种类要求极为苛刻。只有将高质量的煤炭原料进行加工处理,才能制造出低杂质的汽油、柴油燃料。可见,煤制油直接液化工艺技术的特点与一般的工业生产技术略有不同,需要在实践过程中不断摸索。

2.煤制油直接液化工艺技术的形式

在我国,煤制油直接液化工艺技术是依托煤制油工业化装置来实现的,在装置内部通过变温变压使煤粉等物质发生化学反应,进而形成各种等级的汽油、柴油燃料。该技术主要是在煤制油工业化装置内胆环境中进行的。对于我国该领域的发展而言,中国神华集团率先将煤制油直接液化工艺技术推向产业链条中来,通过环环相扣的生产线技术平台,为国内创造出极为可观的产业价值[2]。

二、煤制油直接液化工艺技术的优势分析

从技术的角度来看,我国的煤制油工艺技术的发展已经较为成熟,其工业化水平不断提升,发展规模也在不断壮大。而且,国内进行煤制油生产的企业对于该技术的难度与风控做了较为深入的研究,凭借经验与理论将煤制油直接液化工艺技术不断推行下去,促使该技术达到行业标准,为社会创造出更多的价值。

1.煤制油直接液化工艺技术的难度及风险控制

目前,在煤制油直接液化工艺技术的推进过程中,也曾出现过不少技术难题,但通过工业企业管理者及行业专家学者的不断探索,将该技术发展过程中所存在的阻碍一一克服,而且不断加强煤制油直接液化工艺技术的风险控制管理工作,使得煤制油工艺制造整个环节的优势进一步凸显出来,为我国的产业链条中增添新的生产环节技术[4]。

2.探究煤制油直接液化工艺技术的意义

当前,对于我国石油开采工业的发展而言,面对国内石油资源的大量市场需求,很多情况下不得不依赖进口原油来维持我国石油燃料的供给平衡。中国现在所具备的资源条件并不乐观,与南非的资源条件较为想死,体现出“多煤少油”的特征,再加上我国正处在经济增速时期,经济的飞速发展使国内各产业链条中的经济实体建设对于能源类产品的需求激增。据有关资料显示,不久的将来,我国涌现出最少15家商业规模的煤液化工厂,其总产量将可以替代中国2020年石油进口量的15%左右,成为新兴行业中的一员,即资源类生产企业[5]。作为一项重要的燃料来讲,汽油、柴油等的需求量在我国社会环境下与日俱增,国内的能源问题随着资源的不断消耗而凸现出来。所以,找到汽油、柴油等燃料的替代型产品极为重要。相对其它资源而言,我国的煤炭资源较为丰富,但其利用效率并不高,这也是研究煤制油直接液化工艺技术的关键所在。随着人们对燃料资源需求量的不断增多,对于煤制油直接液化工业技术的探索将持续进行。

结束语:

通过剖析煤制油直接液化工艺技术的特点,以及该技术的优势,将煤制油直接液化工业技术的实际运作环节呈现出来。随着人类对石油等资源类产品需求量的不断增多,而同时各国对于燃料类资源的储备相对较少,必然会出现一个产业链条来填补行业的空白。基于煤制油直接液化工艺技术的产业将很快浮出水面,迅速成为周边行业发展的重要支柱。总之,煤制油液化工艺技术值得做进一步的推广,定会取得极佳的应用实效。在该技术的支撑下,我国对于石油的进口需求将不断弱化,国内市场经济形态将朝向更为健康的方向发展。

参考文献:

[1]王云池.煤制油直接液化工艺技术剖析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,10(10):112-113.

[2]徐宏斌.煤制油液化化工工艺的探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2014,2(02):163-164.

[3]蒋巍.中国能源的“秘密武器”――神华集团“煤制油”揭秘[J].北京文学(精彩阅读),2013,1(02):105-107.

[4]白文华.关于煤制油的工业经济分析[J].科技致富向导,2013,12(12):169-170.

[5]林长平.中国煤制油化工产业发展前景分析[J].中国石油和化工,2010,4(04):166-167.

煤气化工艺论文篇6

关键词:新型;煤化工;技术

中图分类号:F416 文献标识码:A

1煤化工

1.1煤的气化

煤的气化是让煤在氧气不足的情况下进行部分氧化,使煤中的有机物转化为可燃气体。以气体燃料的方式经管道输送到车间、实验室、厨房等,也可以作为原料气送进气塔。煤的气化主要得到H2 、CO和CH4 ,三者均为可燃气体。H2 和CH4 还是重要的化工原料,如化肥厂在合成氨时,所需的H2 就是在造气车间由煤的气化产物分离出来的。

1.2煤的焦化

煤的焦化也叫煤的干馏。这是把煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热,煤分解生成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的焦炉气。焦炭的主要用途是炼铁,少量可作化工原料制造电石、电极等。煤焦油是黑色黏稠性的油状液体,其中含有苯、酚、萘、蒽等重要化工原料,它们是医药、农药、炸药、染料等行业的原料,经适当处理可以一一加以分离;此外还可以从煤焦油中分离出吡啶和喹啉,以及建筑和铺路用的沥青等。从炼焦炉出来的气体,除了有可燃气体CO、H2 、CH4 之外,还有乙烯、苯、氨等。在上述气体冷却的过程中,氨气溶于水而成氨水,进而可加工成化肥;苯等芳香烃化合物不溶于水而冷凝为煤焦油;乙烯等气体可分离后用于化工原料。

1.3煤的液化

煤炭液化油也叫人造石油。煤和石油都是由C、H、O等元素组成的有机物,但煤的平均表观分子量大约是石油的10倍,煤的含氢量比石油低得多。所以煤加热裂解,使大分子变小,然后在催化剂的作用下加氢可得到多种燃料油,这一过程称煤的液化。另外还有一类方法称间接液化法,它是先使煤气化得到CO、H2 、CH4等气体小分子物质,然后在一定的度、压力和催化剂的作用下合成各种烷烃、烯烃和乙醇等

1.3.1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。

1.3.2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,其中最具代表性的工艺有以下几种。

1.3.2.1供氢溶剂法( EDS)。是美国埃克森研究和工程公司于1966年首先开发使用供氢溶剂的煤液化工艺。在液化反应组中也不加催化剂,从而避免了煤中矿物质对催化剂的毒害作用,延长了高性能活性催化剂的使用寿命。其与SRC 法的区别是对循环溶剂单独进行催化加氢,从而提高了溶剂的供氧能力,液化油率提高,主要产品是轻质油和中质油。

1.3.2.2煤催化两段液化(CTSL) 工艺。是由美国碳氢化合物公司HRI 于1982 年开发的煤液化工艺,其特点是:煤液化的第一阶段和第二阶段都装有高活性的加氢和加氢裂解催化剂,两段反应器既分开又紧密相连,可以单独控制各自的反应条件,使煤的液化始终处于最佳操作状态,该工艺的煤液化油收率较高,达到80%左右,成本却比一段煤液化工艺降低17% ,从而使煤液化工艺技术性和经济性很好地结合起来,油品质量得到了明显的改善和提高。

1.4煤氧化制取腐植酸

腐植酸是煤经空气或硝酸氧化,然后提取得到的一类由高分子轻基芳香酸所组成的复杂混合物。腐植酸类物质的化学组成十分复杂,在煤化工产品中所占比例很小,但在工农业和医药业方面应用广泛,例如,腐植酸钱等腐植酸类肥料能够改善土壤的团粒结构,有效防止土壤板结。另外,腐植酸钠还可作为陶瓷生产的重要原料等等。所以,它们是一类重要的化工原料。

2现代煤化工的发展方向

按照循环经济的理念,新型煤化工是以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,这些产品主要包括合成氨、甲醇、二甲醚、柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、烯烃,及一系列下游产品等,在这些产品的生产过程中可以设计同时生产出能供给外界的电力和热力。目前国际上新的发电技术一整体联合循环发电(IGCC )装置已将发电热效率提到至46%以上,而IGCC在多联产系统中运用,将以煤气化得到的煤气及某些化工生产过程中的"废气"为原料,将使总体能源利用率进一步提高。在这些系统中,汽油、柴油或可替代这些油品的二甲醚等燃油将与电力一起作为产品供给社会,同时副产建材等若干产品,煤炭、水等各类资源得到充分利用。各国都在此前提下努力降低投资、降低成本,使企业和社会都得到收益,以此保证环境、生态和资源都得到保护,同时促进社会经济发展。

2. 1大型煤气化系统

这一个系统的关键技术主要有:

①一般性特定煤种的高效气化技术(关键在高效);

②劣质煤种的气化技术(关键在于对劣质煤种的适应性);

③过程的三废处理及再利用技术。

2.2大型先进焦一化联合装置子系统

焦炭仅仅是焦化产业的一个初级产品,当焦炉气和苯、煤焦油等“副产品”加工为主产品后,才能真正体现稀有的炼焦煤和焦化产业的价值,生产It焦炭,随煤种的不同可副产约300Nm3,的焦炉气,其主要含量为CO、H2 、CH4等,是加工合成氨或甲醇等化工产品的原料。煤焦油所含有机化合物组分繁多,各产品随加工深度不同其价值差异很大,煤焦油后加工产品的深度和广度都十分广阔,不仅可以提高资源综合利用率,提高企业经济效益,同时也可减少三废排放,达到焦炉气、苯、煤焦油等资源的综合利用,达到保护环境的“社会效益”和“环保效益”目标。

结语

随着国民经济的发展和对环境保护的加强,以煤为原料的电、燃料及其他化学品的多联产技术必将是21世纪洁净煤技术的最重要发展方向。中国的煤炭储量比石油和天然气多,煤炭是我国当前的主要能源。因此,积极开发和有效地利用我国的煤炭资源对社会主义现代化建设是十分重要的。

参考文献

[1]苏君红.第三届云南省科学技术论坛专辑[M].云南科技出版社,2007.

[2]吴占松.煤炭清洁有效利用技术[M].化学工业出版社,2007.

煤气化工艺论文篇7

摘要:中国地域辽阔,拥有众多种类的资源,其中煤炭资源的储存量十分可观,这也使得我国的能源消费结构中,煤炭占据了绝对优势。我国目前对于煤炭的利用,不仅仅是对煤炭直接燃烧利用,还会对煤炭进行加工,制成更为清洁、高效的二次能源。将煤炭进一步加工成跟更加环保的二次能源将会是我国现阶段快速转变能源消费结构的不二选择。我国的煤化工行业已经有几十年的发展历史,在化学工业方面占有很重要的地位。本文主要通过分析我国煤化工行业现状以及煤气化的两种主要工艺,来寻求煤气化更好的发展方向。

关键词:煤气化;德士古气化;四喷嘴对置式;应用领域

1我国煤化工现状

随着我国经济的飞速发展,人们的生活越来越富裕,生活质量和水平都随之提升,人们对于能源的需求也越来越多,无论是工业生产还是百姓生活中,能源的消耗量都呈现着持续增长的态势。而另一方面,我国的能源分布状况是煤炭资源的保有量十分可观,其他能源则相对比较匮乏,是一个典型的“缺油、少气、富煤”的国家,因而使得煤化工行业在我国的能源领域占据了十分重要的位置。基于国内石油消费的不断增长,供需矛盾突出等一系列问题,我国的煤气化、煤炭焦化等技术近年来得到了持续快速的发展。我国缺油少气,煤炭资源相对比较丰富的资源分布状况决定了对于煤炭的高效、清洁利用会是现阶段改善我国能源消费结构,建设环境友好型社会的重要途径,具有清洁能源、煤炭—能源—化工一体化、环境污染少等诸多优点的煤气化技术的进一步发展迫在眉睫。

2煤气化的主要工艺

我国面前所采用的煤气化工艺种类较为丰富,其中的我们所熟知的四喷嘴对置式技术和德士古水煤浆气化工艺两种工艺,应用时间较长,性价比较高,获得了较为普遍的认可,因此下面主要以这两种技术为例探讨我国目前的煤气化工艺。

2.1德士古气化

德士古气化工艺就是将我们现有的水煤浆作为原料,再用纯氧作为气化剂,将水煤浆放入德士古气化炉中,用高温和高压的条件,使得水煤浆发生气化反应,从而再制取甲醇合成气,是目前最为先进的洁净煤气化技术之一。这种气化方式强度较高,有以下诸多优势:(1)对制作水煤浆的原材料的要求低,范围广泛。制作德士古气化所需要的水煤浆的原材料包含了大部分种类的无烟煤,以及沥青、煤气化后所剩余的残渣等,取材范围广泛,所受限制较少,利于更加充分的利用我国现有的煤炭资源。(2)操作流程简单。德士古气化的工艺主要是通过德士古气化炉进行操作,而德士古气化炉的内部又没有机械设备,这就使得德士古气化的方式操作十分便捷,简单,容易控制,生产出来的煤气也更易符合标准。(3)生产的煤气质量好。因为德士古工艺的操作过程中温度较高,因而生产出来的煤气有效利用成分非常高,较为纯净,使得后续的净化工艺也更加简单便捷。但是同时德士古气化工艺也存在一定的缺陷和不足,比如,气化炉内的耐火砖因为长期温度较高的原因,而缩短了使用寿命,增加了维修、维护设备的费用,增加了成本。

2.2四喷嘴对置式煤气化技术

四喷嘴对置式煤气化技术因为气化炉上有4个对称的工艺烧嘴而得名。该技术是我国自主研发的一种水煤浆气化技术,是在气流床的压力下对熔渣进行气化,通过气化炉上的4各烧嘴进行加压,从而在气化炉内与氧气形成撞击流,从而对水煤浆进行气化,生产出煤气。该工艺使用以来,得到了很多煤化工企业的青睐。四喷嘴对置式的气化技术具有以下优点:碳转化率较高、原料消耗较低,有效成分高、渣中残碳低、拥有我国的自主知识产权国有化率较高等。与此同时,四喷嘴对置式煤气化技术设备的初期投资成本较高,会使得资金有限的中小企业在最初选择设备时因资金问题而不予考虑。

3煤气化应用领域

我国煤炭资源储量较为丰富的现状在很大程度上决定了我国的煤炭资源将会在很长时间内占据主要的能源消费结构,在短期内是很难实现实质上的改变和进步的,而新兴的煤化工能够有效地推动煤炭的清洁利用,随着技术的不断提高,能够更加有效地提高利用率,促进可持续发展。这就为我们煤炭资源的利用打开了新的大门,为诸多生活、工业生产领域提供了更多的能源消费选择。第一,作为工业燃气。我国现在的第二产业仍然是经济发展的主要支柱产业,而第二产业的能源消耗需求较高,随着我国煤气化工艺的不断发展成熟,煤气化的产量会越来越高,更多的工业领域,比如钢铁、建材、食品等行业部门都能够将煤气作为燃料进行生产加工。第二,供百姓生活用气。将煤气作为老百姓的日常生活燃料,在很多地区已经实行,人们用煤气作燃料,可以很大程度地提高煤炭资源的利用效率,而且煤气的污染要比煤炭小得多,这样更利于我国环境友好型社会的发展。第三,作为冶金工艺的还原气。煤气化后所产生的煤气中含有丰富的CO和H2,这两种物质具有非常强的还原性,可以在冶金工业中将其作为还原气。

总之,煤气化的市场需求会不断增长,前景十分广阔,我们应当充分利用现有技术、不断研发更为先进的技术,增大煤气化的质量和产量,优化能源消费结构。

参考文献:

[1]孙婧妍、于浩,煤气化工艺流程研究,[J],制作与工艺,2015年第2期。

[2]霍林涛,煤气化技术及煤气化废水处理技术,[J],化学天地,2014年第10期。

煤气化工艺论文篇8

[关键词]HPF脱硫法;栲胶脱硫法;环丁砜脱硫法

中图分类号:TQ546.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0058-01

为了达到煤气净化的目的,通常需要对其进行脱硫处理,而脱硫技术一般可以分为干法和湿法两种,目前在实际生产过程中比较常用的是湿法脱硫。湿法脱硫的化学工艺是先用液体将硫化物从粗煤气中分离出来并加以富集,再通过解析生成H2S富气或催化氧化后转化为单质硫或硫酸。一般而言,湿法脱硫比较适用于气体中含硫高且处理量大的情况,其投资、操作费用高,动力消耗比较大。而溶剂可连续重复使用,装置占地较少,操作环境较好,有利于保护环境。下文主要是对HPF脱硫法、栲胶脱硫法和环丁砜脱硫法这三种脱硫方法进行详细的论述。

一、HPF脱硫法

1. HPF脱硫的概述

HPF法脱硫工艺是以煤气中的氨为碱源,脱硫液在吸收了煤气中硫化氢后,在复合催化剂HPF的作用下氧化再生,最终将硫化氢转化为元素硫得以除去,脱硫液循环使用。HPF法具有设备简单、操作方便稳定和脱硫效率高等特点,已在许多焦化企业得到推广应用。对规模比较大的煤气进行一次脱硫一般会选用湿法脱硫工艺,同时该方法又分为湿式氧化法、物理吸收法、化学吸收法和物理-化学吸收法。根据煤气处理的先后顺序又分为前脱硫和后脱硫两个工艺。前脱硫主要是先进行脱硫工段,该阶段完成后再进行氨和粗苯等化学产品的回收,通常将煤气含有的氨作为碱的来源,并以PDS作为催化剂,这样做能够有效降低煤气中H2S气体对相关设备的腐蚀。该环节中的煤气H2S的浓度若超过20mg/m3以下,则需要对煤气进行二次脱硫,以保证煤气中硫的浓度符合要求。后脱硫主要是先采取措施对煤气中氨和粗苯等化学产品进行回收,然后再进行脱硫处理,这时的碱源主要来自于外加的碳酸钠,选用ADA作为催化剂,一次脱硫之后H2S的浓度就会降到标准以下,因此,可以直接供城市煤气。20世纪80年代以来,湿法脱硫技术在我国得到快速发展,并对其很多化学工艺都进行了创新,而HPF脱硫的出现也成功地取代了传统化学制剂的地位,成为了新一代煤气脱硫首选催化剂。

2.HPF脱硫工艺的流程

近几年HPF脱硫法在我国应用广泛,尤其是我国企业自主研发的一种煤气净化脱硫技术,对我国煤气脱硫技术的发展有着重要的意义。HPF脱硫指对传统脱硫技术的创新,将HPF当做脱硫催化剂运用到煤气脱硫过程中去,大大提高了我国煤气脱硫的质量,并且保证了废气排放的清洁度。HPF脱硫工艺主要包括以下三个步骤:第一,煤气降温。从焦炉中排放出的煤气一般都带有着一定的温度,其不利于脱硫工作的展开,因此在进行脱硫之前,需要先对煤气进行降温。这一工作通常在预冷塔内完成,通过对其进行一定的制冷处理,降低煤气的温度,从而满足脱硫的要求。第二,煤气的脱硫。降温后的煤气,开始进入正式的脱硫程序,首先其要进入脱硫塔中,在脱硫塔中借助化学制剂对其进行脱硫工作,将其内部的H2S等硫化物以及氨化物置换出俩。在这一过程中会产生一定的化学反应,因此一定要确保脱硫塔内的密闭性,保障周围工作人员的人身安全。第三,再生循环。煤气在进行完脱硫后进入脱氨、脱苯阶段。刚刚对煤气进行脱硫的化学液体中含有大量的硫化物,这部分液体将进入再生塔中,工作人员向其中加入HPF制剂与其产生化学反应,并通过一系列的物理作用,使得脱硫液体再生继续使用,而存在于液体中的硫化物也被分离出来以泡沫的形态自流入泡沫槽中,等待进一步的固化处理。

二、栲胶脱硫法

1. 栲胶脱硫法的概述

近几年,栲胶脱硫技术在国内一些焦化厂得到普遍使用,并获得满意效果,新建装置应用在煤焦化装置的焦炉气脱硫。

该方法属于湿法脱硫,是利用碱性栲胶的水溶液吸收煤气,主要用于半水煤气或焦炉气中的H2S,借助栲胶和矾作为载体和催化剂将吸收的H2S转化为单质硫,发生吸收反应后的栲胶溶液利用空气在溶液再生槽中进行再生,再进入溶液循环槽重复循环使用。

2.栲胶脱硫方法的分析

(1)栲胶脱硫法的优点:第一,不管是气体净化度、溶液硫容量、硫回收率等主要指标都可与改良ADA法相提并论,栲胶资源丰富、价格低廉、没有毒性、脱硫溶液成本及运行费用低,没有硫磺堵塞脱硫塔的问题;第二,脱硫溶液的活性好、性能稳定、腐蚀性小。栲胶本身是氧化剂也是钒的络合剂,脱硫溶液的组成比改良ADA法简单;第三,脱硫效率大于98%,析出的硫容易浮选和分离。

(2)栲胶脱硫法具有很大自身的优势,但同时也存在着一些问题:第一,栲胶脱硫液具有很高的选择性,在适宜的条件下,它能从99%的CO2原料气中将200mg/m的H2S脱除至45mg/m以下,而因溶液吸收CO2后使溶液的pH值下降,使脱硫效率降低,且脱硫精度比较低;第二,设备较大,处理气量较小,得到的硫磺纯度比较低,不利于加工。

三、环丁砜脱硫法

1.环丁砜法的概述

环丁砜法是一种理化吸收法。溶液由化学吸收溶剂烷基醇胺、物理吸收溶剂环丁砜和水混合而成。可使用的烷基醇胺包括MEA、MDEA及DIPA。一般采用浓度较高的醇胺溶液,而环丁砜与水的比例按其用途确定。此法可以用于煤气工艺气体的净化。

2.环丁砜法的优缺点

第一,环丁砜法的优点:环丁砜能降低吸收溶液的表面张力,抑制溶液的起泡倾向。同时它也是缓蚀剂,可以减轻溶液对设备的腐蚀;溶液受热后比较稳定,不容易变质。

第二,环丁砜法的缺点:环丁砜有吸收重烃,特别是芳烃的倾向,如果原料气中重烃和芳烃含量高时,气体进入脱硫工序前一定要先除去其中的重烃和芳烃

四、湿法脱硫技术在我国的应用

脱硫技术经过20年的发展,脱硫效率得到提高。与一般脱硫技术相比,HPF脱硫技术得到快速发展,并对其很多化学工艺进行创新,HPF脱硫技术通过与煤气中的硫化物进行有效的反应。湿法脱硫技术采用新工艺,成功取代了传统化学制剂的地位,成为了新一代煤气脱硫的主要技术。湿法脱硫技术的效果更好,能够有效吸出煤气中的硫元素,更有利于废气的排出质量。同时,该工艺技术脱硫的工艺流程操作起来比较稳定且迅速,而且相关设备及零件在国内得到了广泛 的应用。HPF脱硫法最近几年在我国,尤其是当前的市场上是一种比较理想的脱硫脱氰工艺。我国企业自主研发 的一种煤气净化脱硫技术,国内已经处于领先水平。HPF脱硫是对传统脱硫2HF脱硫技术的一次创新,在其传统脱硫基础上进行的一定改革,存在着一定的发展空间。

五、结束语

综上所述,随着我国经济的快速发展,工业化城市化进程的快速发展,环境问题日益严重,影响人们的正常生活,因此,需要采取行之有效的措施,改善环境质量。本文谈到的湿法脱硫技术能够有效脱去煤气的硫,从而净化空气,改善环境质量,因此,具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 姚舂梅. 煤气净化湿法脱硫的化学工艺探究[J], 技术与市场技术研发,2014(3).

[2] 郭万金.煤气净化湿法脱硫的几种化学工艺[J],科技与企业,2013(6).

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