煤炭深加工示范项目中的煤气化技术
王坤
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王坤,. 煤炭深加工示范项目中的煤气化技术[J]. 煤炭技术研究,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157306.
摘要: 如今,国内煤炭产业取得了很大发展与进步,各类煤炭深加工示范项目不断涌现。煤气化技术属于煤化工过程中的关键内容,在煤炭深加工示范项目中得到广泛应用。随着时代发展,煤炭在一次能源生产和消费结构中所占比例越来越高,致使煤炭产量逐渐降低,且容易造成环境污染。因此,加强煤炭清洁加工与高效转化有着重要作用。煤气化技术能较好促进煤炭的深加工,提高深加工质量,因此,技术人员需注重对煤气化技术的合理应用,促进煤炭深加工示范项目的顺利开展。
关键词: 煤炭深加工;示范项目;煤气化技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157306
基金资助:

引言

以煤为主的一次能源资源结构和煤炭在中国一次能源生产和消费结构中均占约70%的主导地位,决定了中国必须注重发展煤炭清洁加工与高效转化技术及相关产业。大力发展煤化工、生产化工产品和石油替代产品是中国进入21世纪以来,基于自身条件而别无选择的能源发展必由之路。煤气化技术是煤化工过程中的核心与关键环节。经过“十五”和“十一五”10年强力科技攻关,中国的煤化工技术水平总体上已经跃居世界前列。“十二五”期间,国家发改委先后安排了多个煤炭深加工示范项目,一大批煤气化等先进煤化工技术得到了进一步的工程化创新开发和商业化示范应用。

1 煤炭深加工示范项目简介

煤炭深加工示范项目是以技术应用创新为主要方向的,对煤炭加工的各种相关技术进行整合、集成和联合,促使煤炭资源加工朝着清洁、高效的方向不断发展。煤炭深加工示范项目是提高煤炭利用效率、调整煤炭化工产业结构以及优化煤炭资源产业发展的重要途径。开展煤炭深加工示范项目具有以下几个方面的重要意义。首先,煤炭深加工示范项目能够充分发挥煤炭资源的优势,生产出多种煤炭能源化工产品,提高我国煤炭资源能源的利用效率。其次,煤炭深加工示范项目能够完善和延长煤炭资源利用的产业链,在以煤炭为主要资源的地区经济发展转型过程中发挥十分积极的作用。另外,通过煤炭深加工示范项目,将示范点的相关工艺和装备进行完善,探究煤炭产业发展的主要方向和发展模式,当煤炭资源相关加工技术成熟并且在经济可行的前提下,对煤炭资源产业进行推广,推动我国煤炭深加工技术成果的转化。

2 煤炭深加工示范项目中煤气化技术的应用

2.1 材料、技术选择

在煤炭深加工示范项目中,煤炭的选择以及煤气化的选择非常重要:首先是煤炭选择,煤气化技术想要得到有效应用,需要结合煤炭的基本性质,在煤气化技术使用过程中,通常煤炭质量越高,煤气化技术生产出的产品质量越好。以煤气化技术中的煤催化制天然气技术为例,该技术仅适用于烟煤、无烟煤、褐煤等低质煤炭加工,通过分级转化技术能够保证热效率达到77%,与传统煤炭工艺相比而言,能够有效提升约16%的热效率;在进行煤气化技术使用过程中,应结合材料的情况,通过相应的煤气化技术,才能有效实现在煤炭深加工中的应用目标,进而达到确保项目利益的目的,此外,在选择过程中,应注意技术使用的成熟度,不能过于追求新技术,从而导致新的生产模式效率不如传统生产效率情况出现,因此,在新技术选择过程中,应以煤炭生产效率为原则,采取进行综合性质的分析。以某煤炭企业生产为例,该企业采用煤气化的方式,生产煤气。在煤气化生产过程中,其工序为:利用第二代清华炉加压气化炉来处理原料煤,并将其转化为含有氢气以及一氧化碳的粗煤气。该实验进行过程中,选用煤气化炉4台,入炉煤量为7000t/d,处理后的煤经过烧嘴喷射注入气化炉,在6.5MPa1300℃的条件下,最终结合空分机生产的氧气生产出以一氧化碳、氢气为主的煤气。

2.2 废水处理与回用工艺应用

在煤炭深加工示范项目中,还需要注重废水处理方面。煤气化技术在煤炭深加工示范项目中产生的废水COD以及氨氮含量较高,由于气化工艺较多,因而产生的废水含量指标并不相同,因此在煤炭深加工示范项目生产结束过后,需要采取相应的废水处理,才能有效保障排水能够符合国家标准的相关规定,因此在进行废水处理过程中,需要做好水质的检测,对于废水处理的标准,应结合深加工示范项目的规定,可以采取生物膜等方式,便能有效改善废水COD以及氮含量。利用煤气化技术,在生产过程中降低水污染含量,从而保证废水能够有效达到深度回用处理的目标,如此一来,不仅能够有效降低企业化工产品的水消耗量,缓解水资源紧缺情况,还能有效降低工业生产的成本,从而达到节能减排的目的。就当前而言,我国对水资源有效利用作为国家的发展战略,通过大力开展污水的深度处理能够有效实现污水资源化、供水以及排水呈现循环使用的形式,通过煤气化技术,从而达到降低水资源浪费的目标,为我国实现水资源有效使用,具备非常重要的意义。

2.3 遵循技术操作规范

煤炭深加工示范项目中,应用煤气化技术,除了合理选择煤气化技术外,还需要严格按照技术规范操作,保障煤气化技术的效果。应用气流床煤气化技术,其主要包括干煤粉气化与水煤浆气化,利用干粉煤气化工艺,开展示范项目,多利用Shell干煤粉气化工艺,借助气流作用,使得干煤粉上行。煤气化装置操作岗位职责:①磨煤岗位。此岗位主要负责将碎煤给贮存到仓库中,按照生产需求,将碎煤给磨成粉末,输送到相应的粉仓。②现场岗位。此岗位主要负责加工现场巡视检查,做好设备检查与调试,确保设备处于正常运行状态下,比如压缩机、汽包等。③中控岗位。本岗位主要负责保持磨煤系统与气化系统等能够正常运行,做好各生产车间的相互协调工作,确保加工生产能够正常进行。

2.4 加强煤气化技术创新

我国高度重视能源开发与利用,将始终加强清洁能源的开发,煤气化技术的发展与应用,对完善煤炭清洁能源体系,有着积极的作用。为更好的推动煤炭深加工升级示范项目的发展,要加强煤气化技术的创新与研究,不断朝向气化装备与节能环保目标发展,这需要从以下方面入手:①拓宽煤种适用范围。现阶段,煤气化技术煤种适应性的研究,已经成为各企业研究的重点内容,尤其是高灰熔点与高水分原料煤的气化。②气化炉大型化。随着煤炭深加工示范项目不断升级,对煤气化设备的性能要求不断提升,因此为了更好适应项目的发展需要,要持续增加单台气化炉设备的投煤量。目前,单台气化炉设备投煤量能够达到3000t/d左右,随着煤炭深加工项目的发展,生产规模将不断扩大,因此要加快气化炉大型化发展。③提升气化的自动化水平。基于煤炭深加工升级示范项目效益角度来说,若能够有效的降低人工成本,对确保气化的安全与稳定,有着积极的作用,不仅能够提高效益,还能够为气化炉稳定运行,提供坚实的技术保障。

3 结语

煤炭资源是我国重要的能源内容,属于一次性能源,以往在对煤炭资源进行应用时,大都存在严重浪费问题,不仅降低煤炭资源的存储量,而且会对环境造成严重影响,所以煤炭资源的清洁加工和高效转化技术逐渐得到了人们的广泛关注。煤气化技术是煤炭深加工示范项目中的关键技术内容,所以实际在进行煤炭深加工示范项目时,技术人员需对煤气化技术进行合理应用,以提高加工质量。

参考文献:

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