楊忠緒水煤漿氣化制甲醇節(jié)能減排探析年水煤漿氣化制甲醇節(jié)能減排探析楊忠緒(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)部陜西西安710054摘要:水煤漿加壓氣化制甲醇技術(shù)成熟可靠、節(jié)能環(huán)保,闡逑了該技術(shù)方案選定及運(yùn)行時(shí)節(jié)能減排要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:水煤漿加壓氣化;甲醇;節(jié)能減排;環(huán)保中圖分類號(hào):TQ541文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-749X(2008104-0022-03的粗煤氣進(jìn)入激冷室,再經(jīng)碳黑洗滌塔洗滌后送變概述換裝置天然氣、煤均可用于生產(chǎn)甲醇,隨著油、天然來自氣化裝置碳黑洗滌塔的水煤氣進(jìn)入變換裝氣價(jià)格的不斷攀升,甲醇下游產(chǎn)品及甲醇燃料市場(chǎng)置,在耐硫觸媒作用下將部分一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧的逐步擴(kuò)大,在我國用油和天然氣大量生產(chǎn)甲醇顯化碳和氫氣,使氫碳比滿足甲醇合成的需要,同時(shí)回然已不可能。煤在我國能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位隨收反應(yīng)余熱,對(duì)冷凝液中的氨回收處理。經(jīng)變換的著煤氣化技術(shù)的不斷發(fā)展,采用潔凈煤氣化技術(shù)生工藝氣送入低溫甲醇洗裝置除掉多余的二氧化碳和產(chǎn)甲醇毋庸置疑。其中水煤漿加壓氣化技術(shù)成熟穩(wěn)硫化氫后送甲醇合成裝置,甲醇洗裝置分離出的硫定,此技術(shù)主要表現(xiàn)在煙煤經(jīng)高壓(6.5MPa)氣化化氫尾氣送硫回收裝置。來自變換裝置的凈化氣與后,原料氣壓縮能耗可大幅降低,氣化爐排放灰渣含來自循環(huán)機(jī)的循環(huán)氣進(jìn)入甲醇合成塔,在甲醇合成炭量低于5%,氣化爐激冷水可循環(huán)使用,氣化發(fā)生觸媒的作用下,生成粗甲醇含粗甲醇的合成氣經(jīng)冷的煤氣質(zhì)量高,污染物少,甲醇合成氣品質(zhì)高,產(chǎn)生卻分離后,氣體人循環(huán)機(jī)與來自變換的凈化氣匯合,的硫化氫氣體回收難度低。與其他煤制甲醇技術(shù)相粗甲酶送甲醇精餾裝置,通過蒸汽加熱脫除掉水分比,水煤漿加壓氣化有較強(qiáng)的綜合效益。和其他雜質(zhì)成分后送入甲醇儲(chǔ)罐。1水煤漿加壓氣化制甲醇主流程2節(jié)能減排要點(diǎn)分析及運(yùn)行管理水煤漿加壓氣化制甲醇工藝主流程包括煤的儲(chǔ)2.1煤的選擇及水煤漿制備運(yùn)、水煤漿制備、氣化、灰水處理、一氧化碳變換、甲煤的選擇:水煤漿氣化技術(shù)從理論上說對(duì)煤沒醇合成、甲醇精餾、硫化氫尾氣的回收;輔助系統(tǒng)有:有選擇,適合任何煤種我國引進(jìn)的第一套6.5Mpa動(dòng)力鍋爐、蒸汽管網(wǎng)、空氣分離、給排水及廢水處理德士古水煤漿氣化裝置為此付出了昂貴的代價(jià),原系統(tǒng)、火炬系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)使用的黃陵煤由于灰熔點(diǎn)高、灰分高,造成氣化從煤倉來的原料煤與助溶劑碳酸鈣、煤漿添加爐爐溫到130℃C以上,燃燒室外表面超溫,爐磚壽劑、原水送入磨煤機(jī),出磨煤機(jī)的煤漿經(jīng)過濾后存人命大大縮短。大量石灰石的加入雖然可有效地降低煤漿槽,用煤漿泵將煤漿從煤漿槽送亼氣化爐燒嘴,灰熔點(diǎn),同時(shí)又增加了后續(xù)處理的負(fù)荷,同時(shí)增加了與來自空分的高壓氧氣一起送人氣化爐燃燒室,在消耗。由于灰份的增加,造成灰水處理負(fù)荷加重,設(shè)1200℃左右高溫下燃燒反應(yīng),從氣化爐燃燒室出來備彐花賣、高負(fù)荷運(yùn)行?；抑袊夯崭迦掌?2007-10-30分響煤氣化的效率。作者簡(jiǎn)介楊忠緒(1964-),男,陜西眉縣人,1987年畢業(yè)于西北大CNMH,倉儲(chǔ)煤是很好的選學(xué)化工系無機(jī)化工專業(yè),學(xué)士學(xué)位,高級(jí)工程師,現(xiàn)任陜西煤業(yè)化工集團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)部副經(jīng)理,主管化工生產(chǎn)技術(shù)擇,為防止筒倉內(nèi)煤粉自燃,可向煤倉通入來自空分第4期楊忠緒水煤漿氣化制甲醇節(jié)能減排探析的低壓氮?dú)?。煤的輸送可選用管式皮帶,雖然比一的該技術(shù)已日臻成熟,成功地應(yīng)用于許多大型甲醇般皮帶貴兩三倍,但可以有效地解決生產(chǎn)區(qū)煤塵生產(chǎn)中。高品位冷量的獲取方式靠高壓下溶解在甲污染。醇中的CO2節(jié)流降壓閃蒸時(shí)產(chǎn)生致冷效應(yīng),冷量的煤漿濃度:低濃度的煤漿會(huì)造成輸送設(shè)備浪費(fèi)補(bǔ)充靠氨或丙烯循環(huán)制冷。設(shè)計(jì)上要選擇高效浮閥能源,降低氣化負(fù)荷,相應(yīng)的增加了單位產(chǎn)品能耗。等塔內(nèi)件,降低塔的阻力,選定最適宜塔盤數(shù),降低提高水煤漿的濃度,關(guān)鍵在于煤質(zhì)和添加劑的選擇,塔的高度,換熱器盡量選用纏繞式高效換熱器。另要選擇內(nèi)水含量低、成漿性好的煤,根據(jù)煤的粒度分外,對(duì)于放空的CO2氣體,要設(shè)置水洗塔,吸收其飽布及可磨指數(shù)來決定磨煤機(jī)的粗細(xì)棒配比,以達(dá)到和的甲醇蒸汽,防止對(duì)大氣的污染。在操作上,盡量最優(yōu)的煤漿粒度分布,從而保證較高的煤漿濃度。低循環(huán)量運(yùn)行,含甲醇廢水在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮將所有選擇合適的工藝條件,并根據(jù)煤的性質(zhì)選擇合適的的排放收集回用。氨冷機(jī)選用干氣密封并充分考慮添加劑及添加劑的加入量。停車狀態(tài)下避免對(duì)環(huán)境的污染2.2煤的氣化及灰水處理2.4硫化氫尾氣的回收利用在氣化爐的運(yùn)行過程中操作溫度的控制直接關(guān)對(duì)來自低溫甲醇洗的硫化氫尾氣采用克勞斯工系到氣化爐能否長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。在保證液態(tài)排渣藝回收硫磺,硫磺回收率可達(dá)95%,但剩余5%以硫的情況下,盡可能選擇較低的氣化溫度。爐溫的控化氫和二氧化硫形態(tài)存在的硫的脫除難度很大,目制,主要是通過調(diào)節(jié)氧煤比來實(shí)現(xiàn),氧煤比太低,爐溫前國際上已有20多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化,這些方法就低,渣口縮小,氣化爐壓差增大,運(yùn)行就變得不穩(wěn)基本可分為低溫克勞斯法、還原吸收法和催化氧化定,運(yùn)行難度增加,同時(shí),細(xì)灰含量增加,灰水處理系法3大類,但對(duì)于煤制甲醇來說,由于尾氣量較小,統(tǒng)負(fù)荷增加,會(huì)導(dǎo)致整個(gè)氣化水系統(tǒng)惡化,向后系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用大,很難選擇一種特別適合的技術(shù)帶灰?guī)?嚴(yán)重時(shí)造成后系統(tǒng)停車,不利于氣化爐的近年來,加拿大康世富公司的 Cansoly工藝已相當(dāng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。氣化爐激冷室排出的粗渣一般含成熟,該技術(shù)沒有加氫還原部分,克勞斯硫回收尾氣有5%以下碳,灰水過濾出的細(xì)渣中含炭量高,細(xì)渣直接至焚燒爐,使其中的含硫化合物全部焚燒為般用于制磚,能夠很好地利用,粗渣量大,含碳量SO2,氣體經(jīng)冷卻后進(jìn)入吸收再生部分;吸收劑采用低,可用于制水泥等建筑材料循環(huán)利用?；宜械膶＠碾p胺溶劑,具有很高的選擇性,可生產(chǎn)99氨氮、COD含量高,送廢水處理裝置進(jìn)行生化處理。9%(vol干基)液體二氧化硫,此技術(shù)特別適合有燃制漿氣化、灰水裝置現(xiàn)場(chǎng)由于經(jīng)常清理機(jī)泵、設(shè)備、煤鍋爐的煤制甲醇廠,有效地解決了液體二氧化硫管道,地面沖洗水要回到地下槽中,用泵送回磨機(jī)的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化問題。2.3變換與低溫甲醇洗25甲醇合成和精餾CO變換:來自氣化碳黑洗滌塔的水煤氣,為滿甲醇合成技術(shù)核心是反應(yīng)器形式余熱回收方足合成氫碳比的要求,必須降低CO濃度。變換裝式及觸媒的選擇,其能耗水平相差很大。甲醇合成置的核心設(shè)備是變換爐,內(nèi)裝鈷鉬耐硫變換催化劑,過程有惰氣的累積,必須持續(xù)將其一部分循環(huán)排放,CO部分轉(zhuǎn)化比徹底轉(zhuǎn)化難運(yùn)行,對(duì)爐子入口溫度、但同時(shí)也放掉了高濃度的氫氣和一氧化碳,所以必汽氣比控不當(dāng),或者反應(yīng)熱不能有效地拿走,會(huì)造成須回收馳放氣,如果有合成氨裝置,可送合成氨變換觸媒嚴(yán)重超溫,降低觸媒壽命,造成CO濃度降低和裝置前用于生產(chǎn)合成氨,也可以通過變壓吸附裝置大幅波動(dòng),繼而影響甲醇產(chǎn)量。部分轉(zhuǎn)化一般采用制氫。為了節(jié)約蒸汽消耗甲醇精餾裝置,一般采用兩種方式,①用廢鍋降低氣體溫度,回收余熱,降低壓力塔、常壓塔串聯(lián)設(shè)置,常壓塔再沸器熱源為壓力汽氣比,然后通過變換爐,最終將CO控制在19%左塔精餾出的甲醇蒸汽,去掉了壓力塔甲醇蒸汽冷卻右;②來自碳洗塔的工藝氣部分徹底變換、部分通過器。精餾的深度要看甲醇的用途,深度加工會(huì)消耗旁路后匯合達(dá)到控制CO濃度的目的。大量中國煤化工料用,沒必要投用低溫甲醇洗:低溫甲醇洗技術(shù)是節(jié)能型技術(shù),高氣提壓低溫下用甲醇吸收變換氣中H2S和CO2,溶液循下游CNMH分。如果甲醇的,y且☆用粗甲醇生產(chǎn)二環(huán)量小,功耗低。目前大連理工具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)甲醚,節(jié)約蒸汽消耗。精餾塔排放的含甲醇廢水送陜西煤炭2008年廢水處理裝置或送磨煤機(jī)回用。性,除了在建廠時(shí)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求地選擇技術(shù)、選擇2.6動(dòng)力鍋爐設(shè)備、閥門等硬件設(shè)施外,還必須培養(yǎng)一支責(zé)任心大型煤氣化制甲醇工廠能耗低的一個(gè)主要原因是強(qiáng)、技術(shù)精湛作風(fēng)頑強(qiáng)的機(jī)電儀化職工隊(duì)伍,要完大型運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備直接用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)。變換和合成可副善計(jì)量統(tǒng)計(jì)制度,制定嚴(yán)格的消耗指標(biāo),分析生產(chǎn)產(chǎn)2.5MPa的蒸汽,甲醇精餾等裝置需要不同等級(jí)的蒸過程耗能、污染環(huán)節(jié),加大技術(shù)改造力度,確保整套汽,根據(jù)全廠不同壓力等級(jí)的蒸汽平衡,選定合適負(fù)荷裝置穩(wěn)定高效運(yùn)行,最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。的鍋爐。目前選硫化床鍋爐較好,可有效降低煙氣中3結(jié)語SO2濃度,應(yīng)注意的是應(yīng)保證石灰石的添加量。2.7水處理節(jié)能減排是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對(duì)于采用水煤漿加磨煤、鍋爐、循環(huán)水等裝置需要消耗大量的新鮮壓氣化技術(shù)制甲醇的工廠,環(huán)保節(jié)能技術(shù)的選擇、設(shè)水,對(duì)氣化灰水、甲醇廢水及其他污水,傳統(tǒng)的方法備及控制系統(tǒng)的選用、職工隊(duì)伍的素質(zhì)、對(duì)技術(shù)的掌是經(jīng)污水處理站生化處理后達(dá)標(biāo)排,隨著水資源的握、職工環(huán)保節(jié)能理念的建立、合理的管理方式等日益枯竭、減排壓力越來越大。應(yīng)該建中水處理站,等,每個(gè)工序不但要做到位,而且要在實(shí)踐中創(chuàng)造性將已經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放的生產(chǎn)污水、生活污水、循環(huán)排的發(fā)展,才能做到節(jié)能減排。水再深度處理,目前較常用的主處理方式有活性炭、參考文獻(xiàn):空氣吹脫、離子交換、石灰處理、膜工藝和反滲透等。[1]應(yīng)為勇,等編碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)[M]經(jīng)中水處理站處理后回到脫鹽水系統(tǒng)或循環(huán)水系統(tǒng)北京:化學(xué)工業(yè)出版社利用。另外,對(duì)于非正常生產(chǎn)排污、地面沖洗排污等[2]化學(xué)工業(yè)部化肥司大型合成氨裝置基礎(chǔ)資料匯無組織排放,要建立收集系統(tǒng),送污水處理系統(tǒng)。編[M]8運(yùn)行管理[3]徐振剛煤氣化推動(dòng)中國潔凈煤技術(shù)發(fā)展采用水煤漿氣化技術(shù)制甲醇,由于技術(shù)的復(fù)雜(下接第26頁許多新的啟示和收獲。熵原理在安全科學(xué)中一定會(huì)防止由于違章操作而引發(fā)的事故;④增強(qiáng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)有很好的應(yīng)用前景的安全責(zé)任感。安全無小事,抓安全就要堅(jiān)持“正參考文獻(xiàn):職抓,抓正職”的原則,只有使企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人真正從[]范亞炯,試論安全熵與安全生產(chǎn)的關(guān)系(J).安思想上對(duì)安全重視起來,才能在企業(yè)內(nèi)部形成一個(gè)全科學(xué)技術(shù),2003,(4):6-8良好的安全氛圍。如果企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在思想上都不重視[2]何學(xué)秋,等.安全工程學(xué)(M).徐州:中國礦業(yè)大安全,只注重眼前利益,那這個(gè)企業(yè)的安全肯定搞不學(xué)出版社,200,6[3]楊衛(wèi)東.熵原理在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景()電力建設(shè),200,(3):17-194結(jié)語4]仇訾,王慧敏.復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行中的熵理分析(J).科學(xué)管理研究,2004,22(6):1-4通過運(yùn)用熵原理對(duì)安全系統(tǒng)進(jìn)行了分析,為事5]吳穹,許開立主編,安全管理學(xué)(M).北京:煤炭故的預(yù)防工作提供了一種新的理論參考。用熵的觀工業(yè)出版社,2003,12.點(diǎn)重新研究安全科學(xué)中的許多問題,將會(huì)帶給我們Enlightenment of entropy principle to accident preventionWANG Tao", TIAN Shui-cheng', JING Xing-Peng, YANG Leiof Energy Engineering, Xi'an University of Science and Technology. Xi'an 710054. China)Abstract: This article introduces the entropy theory and describes the essene中國煤化工mydevelopment, which is aCNMHG is a process of impor-ting information or to reduce the entropy increase within system. The paper can provide a new theory reference for accident preventionKey words: accident prevention; the entropy increase; explanation