㈠ 煤浆中加碱液的作用
为了后续脱硫脱硝
㈡ 化工调研报告范文
人类与化工的关系十分密切,普及到生活的方方面面。在现代生活中,几乎随时随地都离不开化工产品,从衣、食、住、行等物质生活到 文化 艺术、娱乐等精神生活,都需要化工产品为之服务。我为大家整理了一些化工调研 报告 范文 ,希望对你有用!
化工 调研报告 范文篇1
化工是我市支柱产业,20__ 年限额以上化工生产企业实现销售收入1306亿元,化工(不含石油)经济总量和行业竞争实力在全省各地市中均居第一位,在全国也具有举足轻重的地位。根据市领导关于产业结构调整的讲话精神,加快推进我市化工产业布局调整,已经刻不容缓。
一、园区基本情况
全市现有化工园区或化工生产集中区26个,其中临淄5个(含齐鲁化工区)、桓台4个、张店6个、淄川3个、周村2个、博山2个、沂源1个、高青1个(规划中)、市高新区2个,化工园区或集中区座落于省级以上开发区内的有10个。
二、园区存在的主要问题
(一)产业布局散乱,缺乏统一规划。我市化工企业数量多,居全省首位,且危险化学品生产企业数量占全省近一半。规模小,除齐鲁公司外,20__ 年销售收入过10亿元的企业仅有10家,规模以上的企业529家,规模以下的企业近900家。聚集度差,全市1400家企业中仅有603家在化工园区或化工集中区内, 其它 约800家企业则分散在全市各村镇,安全、环保隐患大。城企交错,“工业围城”现象较为突出。
(二)化工专业园区少,基础设施配套不完善。我市经省级和省级以上批准的化工或与化工相关的工业园区较少,且多数为综合工业园区,没有明确的化工专业园区规划,部分园区没有统一的污水处理设施,我市在历史发展中形成了一些化工集中区,但缺少统一规划,有些只是企业相对集中,环保设施薄弱或基本没有,有的离城区或居民区较近,这些企业的发展已经对周边大气及地下水造成污染。
三、对策和建议
(一)结合城市发展规划,科学规划化工产业布局。提高城市规划水平,统一规划城市建设和工业布局特别是化工产业布局,科学规划布局好工业区,避免出现新的“工业围城”、“污染围城”。
(二)高起点规划现有工业园区,提高园区配套功能。我市现有的省级以上工业园区是我市今后化工发展的主要载体,将承担新企业、新项目建设和老企业搬迁的重任,需高度重视,超前科学规划。其它省级工业园区应在园区内单独规划设立化工专业园区,并加快建设完善水、电、汽、污水处理排污等公用配套设施。
(三)规范化工集中区,促其尽快发展为化工专业园区。对远离城区、村庄且聚集企业较多的集中区保留下来,规范发展,但需要抓紧建设污水集中处理等设施,提高配套能力,促其尽快发展成为化工专业园区;对离城区或村庄较近、企业又不多的集中区建议通过提高安全、环保标准等 措施 逐步关停;对已在城区的化工集中区如张店城区东部化工区,市里需尽快出台有关政策使企业迁出。
(四)制定政策,引导化工企业加快入驻化工园区或化工集中区。我市应制定相应优惠政策,促进现有化工园区或集中区外的企业逐步入驻化工园区或化工集中区。对规模较大的化工企业,只要有完善环保设施、“三废”达标排放,且符合产业政策,可以保留发展,甚至可以以这些企业为龙头发展化工园区。
(五)新建化工企业必须进化工园区或化工集中区。化工产业园区一体化、规模化发展,是国内外公认的符合化工产业自身特点的最佳发展模式。我市应明确规定:今后新建化工生产企业或化工项目,一律进入指定的化工园区或化工集中区,并对投资规模、项目水平等做出相应规定,凡不在化工园区或集中区建设化工项目,工商、安监、环保、节能和行业主管部门应一律不再审批。
化工调研报告范文篇2
学工业是国民经济的重要基础产业和支柱性产业之一。党的十六大以来,我国化工行业结构调整步伐加快,产业规模进一步扩大,自主创新能力不断增强,技术装备水平明显提高,质量效益稳步提升,行业总体保持平稳较快发展。
“农业生产离不开化肥、农药,日常生活中从洗发水到电脑外壳,从医药产品到装修涂料,我们的衣食住行都离不开化工产品。”中国石油(8.70,
-0.03,-0.34%)和化学工业联合会副会长赵俊贵说,近10年来我国化工工艺、技术创新突飞猛进,行业结构调整效果显现,化工行业正朝着“环境友好”和“低碳经济”的方向,努力实现由化工大国到化工强国的转变。
结构调整迈大步
10年间,化工行业结构调整的步伐持续加快,传统高能耗产业在经济增长中的比重下降,产品结构正逐渐趋向功能化、差异化和高端化
作为国民经济重要的基础原材料工业,我国化学工业已形成了包括基础化学原料、化肥、农药、专用化学品、橡胶制品在内的约45个重要子行业,可生产6万多个(种)产品,产品涉及国民经济各领域。我国是世界上最大的化工产品生产国和消费国之一,我国化学工业已成为基础完善、门类齐全、大中小企业配套、技术管理水平先进、主要产品和产量都位居世界前列的战略基础产业,在国际化工界具有重要地位和影响力。
10年来,我国化学工业取得长足发展。20__ 年,全行业规模以上企业达2.41万家,从业人数约508万人,实现总产值6.62万亿元,跃居世界第
一。“这10年间,化工行业产值、利润、投资、进出口总额年均增长率都在20%以上,是历史发展最快、最好的时期。”赵俊贵告诉记者。我国主要化学品的消费量从20__ 年的2.32亿吨增长到20__ 年的3.97亿吨,年均增长9.5%;主要化学品的产量从20__ 年的1.53亿吨增长到20__ 年的4.18亿吨,年均增长10.6%;有20多种大宗化工产品产量位居世界前列,其中,氮肥、磷肥、纯碱、烧碱、硫酸、电石、农药、染料、轮胎、甲醇等排名世界第一。
10年间,化工行业经济总量不断增长,结构调整的步伐持续加快。首先,化工行业经济增长的结构明显优化,传统高能耗产业在经济增长中的比重下降,精细化工、专用化学品比重上升。20__ 年,无机化工原料产值占化工行业比重的4.4%,比20__ 年下降两个百分点;化肥行业产值比重为11%,下降
3个百分点。20__ 年,专用化学品产值占化工行业比重达25.5%,比20__ 年大
幅提高7个百分点。其次,化工产品结构调整步伐加快。20__ 年,我国离子膜烧碱比重达到59.7%,比20__ 年提高30.2个百分点;轮胎子午化率46.8%,比20__ 年提高2个百分点;高浓度磷复肥比重达到76.6%,比20__ 年提高16.2个百分点;产品结构正逐渐向功能化、差异化和高端化方向发展。
在产品结构进行调整的同时,化工行业的区域发展进一步协调。20__ 年,中部地区和西部地区的行业投资增速同比分别达34.0%和24.1%,均快于东部地区增速,中西部地区投资占行业总投资的比重达51.8%。中西部地区主要化工和石化产品比重稳步提高。20__ 年,中西部地区硫酸产量占全国比重达76.6%,较20__ 年上升8.7个百分点;纯碱和烧碱产量比重分别达49.8%和47.2%,较20__ 年上升11.9和9.8个百分点;化肥产量占比达78.5%,较20__ 年上升8.2个百分点。
科技创新增后劲
化工行业加强关键技术和大型成套装备研发,提高了科技创新对产业发展的支撑和引领作用,预计到2015年行业科技投入将达到销售收入的1%以上
“化学工业是技术密集型产业,结构调整和产业升级必须依靠科技进
步。”中国石油和化学工业联合会会长李勇武告诉记者,技术创新作为实施结构调整的主要手段,已经越来越被企业重视。过去的10年中,全行业共获得国家技术发明奖42项,国家科技进步奖80项;取得行业技术发明奖116项,科技进步奖1160项,MDI制造技术与装备、巨型工程子午线轮胎成套生产技术与设备获得国家科技进步一等奖。
“这10年,是行业科技成果最为丰富的时期。特别是在新型煤化工技术、新催化技术、新分离技术、生物化工技术、自动控制与信息技术、纳米技术、新型环保与节能技术等重大关键共性技术方面,取得一系列突破性成果。”赵俊贵告诉记者。近年来,国内首套HT-L粉煤加压气化炉和多喷嘴对置式水煤浆气化等技术开发成功,打破了国外煤制气技术的垄断;生物技术处理高浓度有机废水、生物法脱除炼油化工生产废水氨氮等技术的突破,把我国污水治理推向新的
高度;一批循环经济技术、低碳经济技术的开发应用,为“十一五”节能减排任务的提前完成,作出重要贡献。此外,我国化工行业大型装备自主化也取得了实质性进展。我国乙烯关键设备自主化水平大幅提高,百万吨级乙烯装置自主化率达85%以上,30万吨合成氨、50万吨尿素装置自主化率达94%以上。
与此同时,行业标准制修订工作取得新进展。中国石油和化学工业联合会相关负责人告诉记者,10年前,化工行业各技术机构没有一家承担ISO国际标准秘书处工作,也没有提交过国际标准提案。如今,化工行业相关标委会已相继承担了4家ISO标委会国际标准秘书处的工作并得到ISO相关成员国的认可。近年来,提交ISO标准提案7项(5项已获批立项),参与制修订ISO标准11项,其中由全国塑料标委会负责起草的《聚烯烃材料稀溶液黏数测定》国际标准已正式出版。
节能减排显成效
我国扎实推进化学工业污染物减排工作,成果显著,20__ 年化学工业单位工业增加值能耗比20__ 年累计降低35.8%
“化工行业节能工作不仅有力促进了产业结构调整和技术进步,更提高了全行业节能意识,遏制了能源消耗强度大幅上升的势头,成为全行业深入贯彻落实科学发展观的一大亮点。”赵俊贵说,特别是“十一五”以来,化工行业以较低的能源消耗增长率支撑了行业较高的增速,能耗增幅低于全国平均水平。
从20__ 年开始,化工行业把节能减排作为调整经济结构、转变发展方式的重要抓手,加大投入、加强管理、加快采用新技术,从20__ 年到20__ 年的10年间,全行业工业废水排放量下降了8.3%,化学需氧量排放量下降了
7.8%,氨氮排放量下降了61.2%,废水中重金属污染物、行业特征污染物排放量均大幅度下降,为“十二五”乃至未来更长一段时期行业减排工作打下了坚实的基础。在重点污染物排放量大幅下降的同时,全行业废水、废气达标排放率,固体废物综合利用率和处置率也得到大幅提升。工业废水排放达标率、工业用水重复用水率、二氧化硫排放达标率、氮氧化物排放达标率、烟尘排放达标率、工业粉尘排放达标率、工业固体废物综合利用率、工业固体废物处置率均比20__ 年提高了10余个百分点。
中国石油和化学工业联合会数据显示,20__ 年,全行业综合能源消耗
4.45亿吨标准煤,比20__ 年增长22.3%,增幅比同期全国能耗增长率低34.5个百分点;万元工业增加值能耗为1.85吨标煤,比20__ 年累计下降44.6%。
化工调研报告范文篇3
一、调查目的对象和 方法
改革开放以来,道墟的工业经济得到高速发展,形成了以化工,、染料、助剂、建村为龙头,五金、纱筛、轻工机械、电子电器等行业并举的产业特色。道墟镇是浙东著名的工业强镇,全镇共企业412家,总净资产达到了9.3亿以上。特别是作为道墟支柱产业的化工,已占全镇经济总量的70%以上,成为中国最大的助剂颜料、化工中间体、分散燃料生产基地。其中龙头企业浙江龙盛及闰土化工业先后成为上市公司,发展迅速。
本次调查通过走访问卷等方式,对问题及数据进行统计,得出结论。
二、调查的内容及具体情况
本次调查中笔者走访了闰土股份有限公司的董事长阮加根,对于环保方面,阮董事长有独到的见解。闰土股份是全球大型染料生产基地之一,在国内染料市场份额排名第二,创建于1986年,是一家专业生产和经营分散、活性、直接、混纺、阳离子、硫化、酸性、还原等系列染料及化工中间体、纺织印染助剂、 保险 粉、硫酸的大型企业,系国家重点高新技术企业,省“五个一批”企业,中国染料工业协会副理事长单位,全国民营企业500强,浙江省百强企业,省AAA级纳税企业。采访重点基于环保问题,以下是重点对话:
笔者:像化工染料制剂的生产企业一般会被认为传统行业中比较高污染的企业,闰土是怎么处理好环保压力的?能不能给大家介绍一下你们的成功 经验 ?
阮加根:作为一般性常规的企业来讲,环保是一个常态;但是对闰土来讲我认为环保不是常态,环保对我们来讲是一个很大的优势。我们的循环经济项目就是我们的环保优势,前面我已经说过了。我们的一个产品曾获得中国化工企业唯一一家示范性项目,这个项目既能够为集团减少了资金浪费,也改善了我们环保的问题,提高了企业的经济效益,作为一般的企业来讲是做不到的。
笔者:现在很多企业都在谈转型升级,闰土是否会借着成功上市的契机成功实现自己的转型升级?
阮加根:对于一个发展中的企业来讲,都会提到提升架构的问题,企业的架构没有升级就算不上一个成功的企业。我们时时刻刻在讲转型升级,比如数码印花染料,这个既涉及环保问题,也需要用到染料,物价的上涨,原来50块一公斤,现在400块一公斤,该产品我们现
已经处于实验性阶段,我觉得产品提升也是一个转型的过程;我们要把这个颜色做好,做到印花去,减轻环保的压力,这也是转型的方式。实际上转型对于我们来讲是时刻在做,一个企业必须转型,但是转型不是染料不做了,做其他的产业去,转型必须做好,让企业做大做好。
三、调查结果及分析应对策略和解决方法
1.生态市建设是落实科学发展观的必然要求
党的十六届三中全会提出了全面、协调、可持续的科学发展观,这是党中央、国务院在全面把握经济社会发展规律基础上作出的科学论断。落实科学的发展观,前提是全面发展,中心是协调发展,根本是可持续发展。坚持全面、协调、可持续发展,就是不仅要为今天的发展尽力,更要对明天的发展负责;就是要统筹人与自然的和谐发展,处理好经济建设、人口增长与资源利用、环境保护的关系,为今后的发展提供可以永续利用的资源与环境。建设生态市,正是按照科学发展观尤其是可持续发展的要求,根据生态经济学原理和循环经济理论提出来的。我们要通过生态市的建设,实现以最小的资源环境代价谋求经济社会最大限度的发展,以最小的社会、经济成本保护资源和环境,既创建一流的生态环境和生活质量,又确保经济社会持续健康发展,从而使经济发展走上科技先导型、资源节约型、清洁生产型、生态保护型、循环经济型之路,确保我市经济社会在整体上的全面发展,在空间上的协调发展,在时间上的持续发展。
2. 发展生态工业
优化化工业结构,促进产业升级。生态优先,发展第一,强化经济效益、环境效益“双赢”意识。应用高新技术改造提升传统产业,拓展高新技术产业。积极引进、培育、发展产业关联度大、科技含量高、资源消耗少、环境污染小的劳动密集型、资金密集型、技术密集型的项目和企业,重点扶持机电、节能环保产业,改造提升轻纺等传统产业,适度发展化工业和新型建材业,积极培育电子信息、生物医药等新兴高新技术产业,限制压缩重污染和高耗低效产业,形成以机电、化工、轻纺、节能环保四大支柱产业为主导,其它产业协调发展的工业格局。
合理空间布局,推进产业集聚。以企业规模化、产业集聚化、经济特色化、污染治理集中化、资源利用集约化为目标,加快实施“北工中城南闲”的市域发展战略。按照城镇体系规划所确定的市区——中心镇——一般镇三级城镇发展布局和高效、集约化的城市产业发展要求,按照梯度集聚、合理规划的原则和环境资源禀赋特点,优化全镇工业空间和产业布局。建立工业发展严控区,做大做强杭州湾上虞新区,做优做高上虞经济开发区,做活做特乡镇(街道)工业集聚区。积极引导废水、废气排放量较大的项目和企业向杭州湾上虞新区集聚,严格控制化工、印染等废水、废气污染较严重的建设项目在杭州湾上虞新区外落户建设,严格控制造纸、食品脱水加工等废水排放量较大的建设项目在污水集中收集输送管网之外的区域选址建设,分散在城区内和虞中、虞南地区对环境污染影响较大的工业企业限期转产或搬迁。
推行清洁生产,建设生态园区。大力实施清洁生产审计,推广应用清洁生产技术,鼓励选用资源利用率高、污染物产生量少、废物资源化和无害化的生产工艺、设备。发展循环经济,建设工业生态链,实现工业废弃物的减量化、资源化和无害化。强化工业污染防治,加强建设项目环境影响评价和“三同时”管理,未通过环保“三同时”验收的建设项目一律不准投产。组织开展ISO14000环境管理体系认证,建立区域ISO14000环境管理体系。加强工业园区环境管理和污染治理,完善园区环境基础设施建设,实行生态化改造 。
3、加强领导,狠抓落实,确保生态市建设各项工作落到实处
生态市建设是一项宏大的系统工程,涉及领域多、涵盖面广,同时也是一个长期建设和渐进发展的过程,任务重、时间长、要求高。各级各部门必须着眼长远,立足当前,扎实工作,稳步推进,坚持不懈地把生态市建设的各项工作落到实处。
(二)道墟镇污染现状
在上虞论坛上曾出现过这样的帖子:“化工,污染我们的家园,化工屠杀我们的生命。”帖子里如是说:屠杀我们的生命浙江龙盛,闰土集团奇迹般的创造了上虞经济的发展,却毁灭性的屠杀了道墟人民的生态环境和生命。该帖子引起巨大反响,道墟最严重的便是水污染,水排放造成严重污染,水体中鱼虾等生物完全绝迹,河水呈现骇人的褐红色。其次便是大气污染,接近化工园区,一股刺鼻的气味变迎面扑来。而这些,都拜那些乱排放废气废水的化工企业所致,致使人民生活环境遭受巨大破坏。即便企业在金钱方面作出了一定补偿,但是,金钱买得到健康么?
(三)制约化工行业前进的因素
发展条件和环境制约了化工行业的发展。一是目前电力供应紧张,直接影响高能耗化工企业的发展。二是环保形势的制约。环境资源是社会生产力的重要因素,越来越受到社会的高度重视,“三废”的治理情况将直接关系到晋中化工企业的再发展。三是道墟化工行业的产品、产业结构不能适应市场要求。我市化工行业的结构现状是:以低中技术产品和农用化学品为主,技术含量高、附加值高的产品所占比例低,高能耗、高物耗、高污染产品和企业比重偏高。这种结构无法适应当前经济可持续发展的需要。
(四)当地居民对化工经济与环境问题的看法
1.调查方式和样本
(1)调查对象。本次调查共向全镇各类人员发放问卷100份,收回95份,其中有效问卷89份。从调查对象性别看:男性58人,占65.1 %,女性31人,占34.9%;从调查对象年龄看:20岁及以下29人,21-40岁23人,41-60岁20人,61岁及以上17人
(2)调查方式。为确保调查样本的多样化、科学化,本次问卷调查采取按比例随机抽取样本,调查人员上门走访、现场询问填写或分别召开座谈会现场集中填写的方式,调查工作及数据汇 总结 果严格按照保密原则开展。
2.群众知晓率高、参与度大,感觉环境变化明显
调查结果显示:92%的被调查者都认为政府和企业应重视环境保护以及可持续发展。只有极少数的人认为无所谓。
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㈢ 煤炭气化技术的煤气化工艺
煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。 固定床气化也称移动床气化。固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本保持不变,因而称为固定床气化。另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。
固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。
固定床气化炉常见有间歇式气化(UGI)和连续式气化(鲁奇Lurgi)2种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中CH4含量,国内有数千台这类气化炉,弊端颇多;后者国内有20多台炉子,多用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。
(1)、固定床间歇式气化炉(UGI)
以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是30年代开发成功的,投资少,容易操作,目前已属落后的技术,其气化率低、原料单一、能耗高,间歇制气过程中,大量吹风气排空,每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3,放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,造成环境污染。我国中小化肥厂有900余家,多数厂仍采用该技术生产合成原料气。随着能源政策和环境的要来越来越高,不久的将来,会逐步为新的煤气化技术所取代。
(2)、鲁奇气化炉
30年代德国鲁奇(Lurgi)公司开发成功固定床连续块煤气化技术,由于其原料适应性较好,单炉生产能力较大,在国内外得到广泛应用。气化炉压力(2.5~4.0)MPa,气化反应温度(800~900)℃,固态排渣,气化炉已定型(MK~1~MK-5),其中MK-5型炉,内径4.8m,投煤量(75~84)吨/h,粉煤气产量(10~14)万m3/h。煤气中除含CO和H2外,含CH4高达10%~12%,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。缺点是气化炉结构复杂、炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备,制造和维修费用大;入炉煤必须是块煤;原料来源受一定限制;出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多、炉渣含碳5%左右。针对上述问题,1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了液体排渣气化炉(BGL),特点是气化温度高,灰渣成熔融态排出,炭转化率高,合成气质量较好,煤气化产生废水量小并且处理难度小,单炉生产能力同比提高3~5倍,是一种有发展前途的气化炉。 流化床气化又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料,这些细颗粒在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。流化床气化能得以迅速发展的主要原因在于:(1)生产强度较固定床大。(2)直接使用小颗粒碎煤为原料,适应采煤技术发展,避开了块煤供求矛盾。(3)对煤种煤质的适应性强,可利用如褐煤等高灰劣质煤作原料。
流化床气化炉常见有温克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循环流化床(CFB)、加压流化床(PFB是PFBC的气化部分)等。
(1)、循环流化床气化炉CFB
鲁奇公司开发的循环流化床气化炉(CFB)可气化各种煤,也可以用碎木、树皮、城市可燃垃圾作为气化原料,水蒸气和氧气作气化剂,气化比较完全,气化强度大,是移动床的2倍,碳转化率高(97%),炉底排灰中含碳2%~3%,气化原料循环过程中返回气化炉内的循环物料是新加入原料的40倍,炉内气流速度在(5~7)m/s之间,有很高的传热传质速度。气化压力0.15MPa。气化温度视原料情况进行控制,一般控制循环旋风除尘器的温度在(800~1050)℃之间。鲁奇公司的CFB气化技术,在全世界已有60多个工厂采用,正在设计和建设的还有30多个工厂,在世界市场处于领先地位。
CFB气化炉基本是常压操作,若以煤为原料生产合成气,每公斤煤消耗气化剂水蒸气1.2kg,氧气0.4kg,可生产煤气 (l.9~2.0)m3。煤气成份CO+H2>75%,CH4含量2.5%左右, CO215%,低于德士古炉和鲁奇MK型炉煤气中CO2含量,有利于合成氨的生产。
(2)、灰熔聚流化床粉煤气化技术
灰熔聚煤气化技术以小于6mm粒径的干粉煤为原料,用空气或富氧、水蒸气作气化剂,粉煤和气化剂从气化炉底部连续加入,在炉内(1050~1100)℃的高温下进行快速气化反应,被粗煤气夹带的未完全反应的残碳和飞灰,经两极旋风分离器回收,再返回炉内进行气化,从而提高了碳转化率,使灰中含磷量降低到10%以下,排灰系统简单。粗煤气中几乎不含焦油、酚等有害物质,煤气容易净化,这种先进的煤气化技术中国已自行开发成功。该技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电,特别用于中小氮肥厂替代间歇式固定床气化炉,以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气,可以使合成氨成本降低15%~20%,具有广阔的发展前景。
U-Gas在上海焦化厂(120吨煤/天)1994年11月开车,长期运转不正常,于2002年初停运;中科院山西煤化所开发的ICC灰熔聚气化炉,于2001年在陕西城化股份公司进行了100吨/天制合成气工业示范装置试验。CFB、PFB可以生产燃料气,但国际上尚无生产合成气先例;Winkler已有用于合成气生产案例,但对粒度、煤种要求较为严格,甲烷含量较高(0.7%~2.5%),而且设备生产强度较低,已不代表发展方向。 气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉2类;从专利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先将煤粉制成煤浆,用泵送入气化炉,气化温度1350~1500℃;后者是气化剂将煤粉夹带入气化炉,在1500~1900℃高温下气化,残渣以熔渣形式排出。在气化炉内,煤炭细粉粒经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,直接发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下,因此,其热解、燃烧以吸热的气化反应,几乎是同时发生的。随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹夹着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。这种运动状态,相当于流化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。
气流床气化具有以下特点:(1)短的停留时间(通常1s);(2)高的反应温度(通常1300-1500℃);(3)小的燃料粒径(固体和液体,通常小于0.1mm);(4)液态排渣。而且,气流床气化通常在加压(通常20-50bar)和纯氧下运行。
气流床气化主要有以下几种分类方式:
(1)根据入炉原料的输送性能可分为干法进料和湿法进料;
(2)根据气化压力可分为常压气化和加压气化;
(3)根据气化剂可分为空气气化和氧气气化;
(4)根据熔渣特性可分为熔渣气流床和非熔渣气流床。
在熔渣气流床气化炉中,燃料灰分在气化炉中熔化。熔融的灰分在相对较冷的壁面上凝聚并最终形成一层保护层,然后液态熔渣会沿着该保护层从气化炉下部流出。熔渣的数量应保证连续的熔渣流动。通常,熔渣质量流应至少占总燃料流的6%。为了在给定的温度下形成具有合适粘度的液态熔渣,通常在燃料中添加一种被称为助熔剂的物质。这种助熔剂通常是石灰石和其它一些富含钙基的物质。在非熔渣气流床气化炉中,熔渣并不形成,这就意味着燃料必须含有很少量的矿物质和灰分,通常最大的灰分含量是1%。非熔渣气流床气化炉由于受原料的限制,因此工业上应用的较少。
气流床对煤种(烟煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容性,国际上已有多家单系列、大容量、加压厂在运作,其清洁、高效代表着当今技术发展潮流。
干粉进料的主要有K-T(Koppres-Totzek)炉、Shell- Koppres炉、Prenflo炉、Shell炉、GSP炉、ABB-CE炉,湿法煤浆进料的主要有德士古(Texaco)气化炉、Destec炉。
(1)、德士古(Texaco)气化炉
美国Texaco(2002年初成为Chevron公司一部分,2004年5月被GE公司收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5MPa之间,气化温度1400℃,液态排渣,煤气成份CO+H2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。目前Texaco最大商业装置是Tampa电站,属于DOE的CCT-3,1989年立项,1996年7月投运,12月宣布进入验证运行。该装置为单炉,日处理煤2000~2400吨,气化压力为2.8MPa,氧纯度为95%,煤浆浓度68%,冷煤气效率~76%,净功率250MW。
Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道,工艺氧走一、三通道,水煤浆走二通道,介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题,主要是由于水煤浆在较高线速下(约30m/s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。
80年代末至今,中国共引进多套Texaco水煤浆气化装置,用于生产合成气,我国在水煤浆气化领域中积累了丰富的设计、安装、开车以及新技术研究开发经验与知识。
从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看,主要优点:水煤浆制备输送、计量控制简单、安全、可靠;设备国产化率高,投资省。由于工程设计和操作经验的不完善,还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态,存在的问题还较多,主要缺点:喷嘴寿命短、激冷环寿命仅一年、褐煤的制浆浓度约59%~61%;烟煤的制浆浓度为65%;因汽化煤浆中的水要耗去煤的8%,比干煤粉为原料氧耗高12%~20%,所以效率比较低。
(2)、Destec(Global E-Gas)气化炉
Destec气化炉已建设2套商业装置,都在美国:LGT1(气化炉容量2200吨/天,2.8MPa,1987年投运)与Wabsh Rive(二台炉,一开一备,单炉容量2500吨/天,2.8MPa,1995年投运)炉型类似于K-T,分第一段(水平段)与第二段(垂直段),在第一段中,2个喷嘴成180度对置,借助撞击流以强化混合,克服了Texaco炉型的速度成钟型(正态)分布的缺陷,最高反应温度约1400℃。为提高冷煤气效率,在第二阶段中,采用总煤浆量的10%~20%进行冷激(该点与Shell、Prenflo的循环没气冷激不同),此处的反应温度约1040℃,出口煤气进火管锅炉回收热量。熔渣自气化炉第一段中部流下,经水冷激固化,形成渣水浆排出。E-Gas气化炉采用压力螺旋式连续排渣系统。
Global E-Gas气化技术缺点为:二次水煤浆停留时间短,碳转化率较低;设有一个庞大的分离器,以分离一次煤气中携带灰渣与二次煤浆的灰渣与残炭。这种炉型适合于生产燃料气而不适合于生产合成气。
(3)、Shell气化炉
最早实现工业化的干粉加料气化炉是K-T炉,其它都是在其基础之上发展起来的,50年代初Shell开发渣油气化成功,在此基础上,经历了3个阶段:1976年试验煤炭30余种;1978年与德国Krupp-Koppers(krupp-Uhde公司的前身)合作,在Harburg建设日处理150t煤装置;两家分手后,1978年在美国Houston的Deer Park建设日处理250t高硫烟煤或日处理400t高灰分、高水分褐煤。共费时16年,至1988年Shell煤技术运用于荷兰Buggenum IGCC电站。该装置的设计工作为1.6年,1990年10月开工建造,1993年开车,1994年1月进入为时3年的验证期,目前已处于商业运行阶段。单炉日处理煤2000t。
Shell气化炉壳体直径约4.5m,4个喷嘴位于炉子下部同一水平面上,沿圆周均匀布置,借助撞击流以强化热质传递过程,使炉内横截面气速相对趋于均匀。炉衬为水冷壁(Membrame Wall),总重500t。炉壳于水冷管排之间有约0.5m间隙,做安装、检修用。
煤气携带煤灰总量的20%~30%沿气化炉轴线向上运动,在接近炉顶处通入循环煤气激冷,激冷煤气量约占生成煤气量的60%~70%,降温至900℃,熔渣凝固,出气化炉,沿斜管道向上进入管式余热锅炉。煤灰总量的70%~80%以熔态流入气化炉底部,激冷凝固,自炉底排出。
粉煤由N2携带,密相输送进入喷嘴。工艺氧(纯度为95%)与蒸汽也由喷嘴进入,其压力为3.3~3.5MPa。气化温度为1500~1700℃,气化压力为3.0MPa。冷煤气效率为79%~81%;原料煤热值的13%通过锅炉转化为蒸汽;6%由设备和出冷却器的煤气显热损失于大气和冷却水。
Shell煤气化技术有如下优点:采用干煤粉进料,氧耗比水煤浆低15%;碳转化率高,可达99%,煤耗比水煤浆低8%;调解负荷方便,关闭一对喷嘴,负荷则降低50%;炉衬为水冷壁,据称其寿命为20年,喷嘴寿命为1年。主要缺点:设备投资大于水煤浆气化技术;气化炉及废锅炉结构过于复杂,加工难度加大。
我公司直接液化项目采用此技术生产氢气。
(4)、GSP气化炉
GSP(GAS Schwarze Pumpe)称为“黑水泵气化技术”,由前东德的德意志燃料研究所(简称DBI)于1956年开发成功。目前该技术属于成立于2002年未来能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)(Sustec Holding AG子公司)。GSP气化炉是一种下喷式加压气流床液态排渣气化炉,其煤炭加入方式类似于shell,炉子结构类似于德士古气化炉。1983年12月在黑水泵联合企业建成第一套工业装置,单台气化炉投煤量为720吨/天,1985年投入运行。GSP气化炉目前应用很少,仅有5个厂应用,我国还未有一台正式使用,宁煤集团(我公司控股)将要引进此技术用于煤化工项目。
总之,从加压、大容量、煤种兼容性大等方面看,气流床煤气化技术代表着气化技术的发展方向,水煤浆和干煤粉进料状态各有利弊,界限并不十分明确,国内技术界也众说纷纭。
㈣ 酚水的酚水的处理
含酚污水由酚类、硫化物、氰化物等组成,其中酚类以一元酚为主,以苯酚含量最高,其次还有间对甲苯酚,其来源于冷却及净化煤气过程中的洗涤水和含酚冷凝水,其中含酚冷凝水的生成量取决于气化煤质及所采用的气化工艺
两段式煤气发生炉可以把煤气生产中伴生的焦油、酚水分离回收处理,即使通过酚水二次回用,酚水量通过浓缩大为减少,但也需专门配置焚烧炉处理。每千克酚水约需近450Kcal热值才能烧掉,焚烧炉耗用燃料大,造成生产成本增加,故有些厂家偷排偷放的现象时有发生,给环境保护留下一个很大隐患。据了解有些建陶生产厂将酚水作为水煤浆制作补充用水,也不失为一种好办法。 对于煤气站的含酚污水处理一般分为两个阶段:第一,预处理阶段,该阶段旨在除去污水中的大部分悬浮物及焦油等;第二,脱酚处理阶段,其目的是将预处理后的污水中的大部分酚类物质及部分有机物质脱除。
1.1预处理方法
在煤气站中已经应用的预处理方法,大约有以下几种:
1)自然沉降分离法
2)机械过滤法
3)化学混凝沉淀法
4)电解浮选法
5)离心分离法
6)加酸破乳焦油渣吸附法
7)加压溶气气浮法
8)射流气浮法
其中自然沉降分离法,可直接设置在煤气站的循环水工艺系统中,虽然效果不是十分理想,但运行成本较低,一直被大多数煤气站作为含酚污水预处理方法所采用。其它七种方法则必须在另行设置的设备中进行处理,相对处理费用要高出许多。
1.2脱酚处理方法
脱酚处理方法可分为物理化学法和生物化学法。
1.2.1物理化学法
1.2.1.1蒸汽化学脱酚法
用强烈的高温蒸汽加热含酚污水,使污水中的酚蒸发后随蒸汽逸出,然后再通入碱液吸收成为酚钠盐,从而达到脱酚的目的。该法操作简单,投资也较少,但蒸汽耗量较大,且脱酚效率不够理想,一般达不到彻底治理之目的。东北某厂曾用该法处理含酚污水,后因蒸汽耗量太大而停歇;浙江某厂也曾采用过该法脱酚,其结果仍被淘汰。
1.2.1.2蒸汽脱酚法
蒸汽脱酚法也称为气脱法,将含酚污水加热,使酚随水蒸汽挥发出来,再将这部分含酚蒸汽通入发生炉炉底混入空气中作为气化剂使用,在炉内酚在高温下燃烧分解成CO2和H2O最终达到脱酚的目的。其缺点在于此法只能脱除低沸点酚系物,且能耗较大,每蒸发1吨污水约需燃料折合标煤180公斤左右。内蒙古某厂曾使用此法处理含酚污水,因能耗大且煤气炉炉底饱和温度不易控制而停用。
1.2.1.3焚烧法
将含酚污水喷入焚烧炉,使酚类有机物在1100℃左右的高温下,发生氧化反应,最终生成CO2和H2O排放,此法工艺简单,操作方便,但能耗较大,每焚烧1吨含酚废水其成本约在200元左右。90年代初期国外引进的及国内配套的两段式煤气发生炉基本上都配备有酚水焚烧炉设施,但基本上都因能耗问题而闲置不用。利用焚烧法处理含酚污水另一个关键缺点在于一旦操作不慎,炉温下降,往往会造成燃烧不完全,易形成二次污染。
1.2.1.4溶剂萃取脱酚法
该法的主工艺分萃取和解吸两部分,萃取过程是一个物质再分配过程,利用萃取剂将酚从污水中萃取出来;含酚萃取剂再与碱液相互接触,萃取剂中的酚与碱发生反应生成酚钠盐,该过程是一个解吸过程。利用该种脱酚方法处理后的出水尚含100-200mg/l的酚,不能直接排放,而且萃取剂的流失会造成污水乳化,并形成二次污染。另外该方法须采用高效率的萃取剂及碱,运行成本较高。
1.2.1.5树脂脱酚法
该法主要工艺过程包括吸附和解吸,用树脂吸附废水中的酚,然后用碱液进行解吸,生成酚钠,此法工艺过程较为复杂,且影响脱酚效率的因素较多,运行成本相对较高。
1.2.1.6磺化煤吸附法
该法以磺化煤极性基团吸附酚,然后以碱液吸收而成酚钠盐脱酚,磺化煤吸附是间歇进行的,完成一次循环包括吸附和再生两个环节。该法的主要缺点在于磺化煤的吸酚量过低,吸附周期太短,解析、再生也比较困难。东北某厂曾采用此法处理含酚污水,因吸附率降低太快而最终放弃。
1.2.1.7生化法
对含酚污水进行生化处理是培养微生物,并利用微生物将污水中的酚类有机物消化吸收分解成H2O和CO2的过程。该方法根据微生物的承载方式及供氧方式的不同又可分为曝气法、接触氧化法、生物转盘法及生物滤池法等。生化法对进入生化池的污水水质要求较为严格,污水中焦油及酚等有机物浓度不可超过微生物所能承受的浓度,否则,需要将污水稀释后才能进入生化池,这样便限制了处理水量。同时微生物驯化比较困难,进水浓度超标、环境温度不适宜,都很容易限制微生物的生存。东北某厂曾采用生化法处理含酚污水,由于条件要求严格至使其处理成本相当高。
㈤ 鐓ゆ皵鍙戠敓绔欏簾姘寸叅姘旂珯搴熸按澶勭悊宸ヨ壓
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㈥ 煤炭气化的优点体现在哪些方面
一、煤气化原理
气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。 煤炭气化包含一系列物理、化学变化。一般包括热解和气化和燃烧四个阶段。干燥属于物理变化,随着温度的升高,煤中的水分受热蒸发。其他属于化学变化,燃烧也可以认为是气化的一部分。煤在气化炉中干燥以后,随着温度的进一步升高,煤分子发生热分解反应,生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等),同时煤粘结成半焦。煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应,生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物,即粗煤气。气化反应包括很多的化学反应,主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应,其中碳与氧的反应又称燃烧反应,提供气化过程的热量。 主要反应有: 1、水蒸气转化反应 C+H2O=CO+H2-131KJ/mol 2、水煤气变换反应 CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol 3、部分氧化反应 C+0.5 O2=CO+111KJ/mol 4、完全氧化(燃烧)反应 C+O2=CO2+394KJ/mol 5、甲烷化反应 CO+2H2=CH4+74KJ/mol 6、Boudouard反应 C+CO2=2CO-172KJ/mol
二、煤气化工艺
煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。 1、固定床气化 固定床气化也称移动床气化。固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本保持不变,因而称为固定床气化。另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。 固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。 固定床气化炉常见有间歇式气化(UGI)和连续式气化(鲁奇Lurgi)2种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中CH4含量,国内有数千台这类气化炉,弊端颇多;后者国内有20多台炉子,多用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。 (1)、固定床间歇式气化炉(UGI) 以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是30年代开发成功的,投资少,容易操作,目前已属落后的技术,其气化率低、原料单一、能耗高,间歇制气过程中,大量吹风气排空,每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3,放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,造成环境污染。我国中小化肥厂有900余家,多数厂仍采用该技术生产合成原料气。随着能源政策和环境的要来越来越高,不久的将来,会逐步为新的煤气化技术所取代。 (2)、鲁奇气化炉 30年代德国鲁奇(Lurgi)公司开发成功固定床连续块煤气化技术,由于其原料适应性较好,单炉生产能力较大,在国内外得到广泛应用。气化炉压力(2.5~4.0)MPa,气化反应温度(800~900)℃,固态排渣,气化炉已定型(MK~1~MK-5),其中MK-5型炉,内径4.8m,投煤量(75~84)吨/h,粉煤气产量(10~14)万m3/h。煤气中除含CO和H2外,含CH4高达10%~12%,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。缺点是气化炉结构复杂、炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备,制造和维修费用大;入炉煤必须是块煤;原料来源受一定限制;出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多、炉渣含碳5%左右。针对上述问题,1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了液体排渣气化炉(BGL),特点是气化温度高,灰渣成熔融态排出,炭转化率高,合成气质量较好,煤气化产生废水量小并且处理难度小,单炉生产能力同比提高3~5倍,是一种有发展前途的气化炉。 2、流化床气化 流化床气化又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料,这些细颗粒在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。流化床气化能得以迅速发展的主要原因在于:(1)生产强度较固定床大。(2)直接使用小颗粒碎煤为原料,适应采煤技术发展,避开了块煤供求矛盾。(3)对煤种煤质的适应性强,可利用如褐煤等高灰劣质煤作原料。 流化床气化炉常见有温克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循环流化床(CFB)、加压流化床(PFB是PFBC的气化部分)等。 (1)、循环流化床气化炉CFB 鲁奇公司开发的循环流化床气化炉(CFB)可气化各种煤,也可以用碎木、树皮、城市可燃垃圾作为气化原料,水蒸气和氧气作气化剂,气化比较完全,气化强度大,是移动床的2倍,碳转化率高(97%),炉底排灰中含碳2%~3%,气化原料循环过程中返回气化炉内的循环物料是新加入原料的40倍,炉内气流速度在(5~7)m/s之间,有很高的传热传质速度。气化压力0.15MPa。气化温度视原料情况进行控制,一般控制循环旋风除尘器的温度在(800~1050)℃之间。鲁奇公司的CFB气化技术,在全世界已有60多个工厂采用,正在设计和建设的还有30多个工厂,在世界市场处于领先地位。 CFB气化炉基本是常压操作,若以煤为原料生产合成气,每公斤煤消耗气化剂水蒸气1.2kg,氧气0.4kg,可生产煤气 (l.9~2.0)m3。煤气成份CO+H2>75%,CH4含量2.5%左右, CO215%,低于德士古炉和鲁奇MK型炉煤气中CO2含量,有利于合成氨的生产。 (2)、灰熔聚流化床粉煤气化技术 灰熔聚煤气化技术以小于6mm粒径的干粉煤为原料,用空气或富氧、水蒸气作气化剂,粉煤和气化剂从气化炉底部连续加入,在炉内(1050~1100)℃的高温下进行快速气化反应,被粗煤气夹带的未完全反应的残碳和飞灰,经两极旋风分离器回收,再返回炉内进行气化,从而提高了碳转化率,使灰中含磷量降低到10%以下,排灰系统简单。粗煤气中几乎不含焦油、酚等有害物质,煤气容易净化,这种先进的煤气化技术中国已自行开发成功。该技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电,特别用于中小氮肥厂替代间歇式固定床气化炉,以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气,可以使合成氨成本降低15%~20%,具有广阔的发展前景。 U-Gas在上海焦化厂(120吨煤/天)1994年11月开车,长期运转不正常,于2002年初停运;中科院山西煤化所开发的ICC灰熔聚气化炉,于2001年在陕西城化股份公司进行了100吨/天制合成气工业示范装置试验。CFB、PFB可以生产燃料气,但国际上尚无生产合成气先例;Winkler已有用于合成气生产案例,但对粒度、煤种要求较为严格,甲烷含量较高(0.7%~2.5%),而且设备生产强度较低,已不代表发展方向。 3、气流床气化 气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉2类;从专利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先将煤粉制成煤浆,用泵送入气化炉,气化温度1350~1500℃;后者是气化剂将煤粉夹带入气化炉,在1500~1900℃高温下气化,残渣以熔渣形式排出。在气化炉内,煤炭细粉粒经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,直接发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下,因此,其热解、燃烧以吸热的气化反应,几乎是同时发生的。随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹夹着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。这种运动状态,相当于流化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。 气流床对煤种(烟煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容性,国际上已有多家单系列、大容量、加压厂在运作,其清洁、高效代表着当今技术发展潮流。 干粉进料的主要有K-T(Koppres-Totzek)炉、Shell- Koppres炉、Prenflo炉、Shell炉、GSP炉、ABB-CE炉,湿法煤浆进料的主要有德士古(Texaco)气化炉、Destec炉。 (1)、德士古(Texaco)气化炉 美国Texaco(2002年初成为Chevron公司一部分,2004年5月被GE公司收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5MPa之间,气化温度1400℃,液态排渣,煤气成份CO+H2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。目前Texaco最大商业装置是Tampa电站,属于DOE的CCT-3,1989年立项,1996年7月投运,12月宣布进入验证运行。该装置为单炉,日处理煤2000~2400吨,气化压力为2.8MPa,氧纯度为95%,煤浆浓度68%,冷煤气效率~76%,净功率250MW。 Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道,工艺氧走一、三通道,水煤浆走二通道,介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题,主要是由于水煤浆在较高线速下(约30m/s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。 80年代末至今,中国共引进多套Texaco水煤浆气化装置,用于生产合成气,我国在水煤浆气化领域中积累了丰富的设计、安装、开车以及新技术研究开发经验与知识。 从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看,主要优点:水煤浆制备输送、计量控制简单、安全、可靠;设备国产化率高,投资省。由于工程设计和操作经验的不完善,还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态,存在的问题还较多,主要缺点:喷嘴寿命短、激冷环寿命仅一年、褐煤的制浆浓度约59%~61%;烟煤的制浆浓度为65%;因汽化煤浆中的水要耗去煤的8%,比干煤粉为原料氧耗高12%~20%,所以效率比较低。 (2)、Destec(Global E-Gas)气化炉 Destec气化炉已建设2套商业装置,都在美国:LGT1(气化炉容量2200吨/天,2.8MPa,1987年投运)与Wabsh Rive(二台炉,一开一备,单炉容量2500吨/天,2.8MPa,1995年投运)炉型类似于K-T,分第一段(水平段)与第二段(垂直段),在第一段中,2个喷嘴成180度对置,借助撞击流以强化混合,克服了Texaco炉型的速度成钟型(正态)分布的缺陷,最高反应温度约1400℃。为提高冷煤气效率,在第二阶段中,采用总煤浆量的10%~20%进行冷激(该点与Shell、Prenflo的循环没气冷激不同),此处的反应温度约1040℃,出口煤气进火管锅炉回收热量。熔渣自气化炉第一段中部流下,经水冷激固化,形成渣水浆排出。E-Gas气化炉采用压力螺旋式连续排渣系统。 Global E-Gas气化技术缺点为:二次水煤浆停留时间短,碳转化率较低;设有一个庞大的分离器,以分离一次煤气中携带灰渣与二次煤浆的灰渣与残炭。这种炉型适合于生产燃料气而不适合于生产合成气。 (3)、Shell气化炉 最早实现工业化的干粉加料气化炉是K-T炉,其它都是在其基础之上发展起来的,50年代初Shell开发渣油气化成功,在此基础上,经历了3个阶段:1976年试验煤炭30余种;1978年与德国Krupp-Koppers(krupp-Uhde公司的前身)合作,在Harburg建设日处理150t煤装置;两家分手后,1978年在美国Houston的Deer Park建设日处理250t高硫烟煤或日处理400t高灰分、高水分褐煤。共费时16年,至1988年Shell煤技术运用于荷兰Buggenum IGCC电站。该装置的设计工作为1.6年,1990年10月开工建造,1993年开车,1994年1月进入为时3年的验证期,目前已处于商业运行阶段。单炉日处理煤2000t。 Shell气化炉壳体直径约4.5m,4个喷嘴位于炉子下部同一水平面上,沿圆周均匀布置,借助撞击流以强化热质传递过程,使炉内横截面气速相对趋于均匀。炉衬为水冷壁(Membrame Wall),总重500t。炉壳于水冷管排之间有约0.5m间隙,做安装、检修用。 煤气携带煤灰总量的20%~30%沿气化炉轴线向上运动,在接近炉顶处通入循环煤气激冷,激冷煤气量约占生成煤气量的60%~70%,降温至900℃,熔渣凝固,出气化炉,沿斜管道向上进入管式余热锅炉。煤灰总量的70%~80%以熔态流入气化炉底部,激冷凝固,自炉底排出。 粉煤由N2携带,密相输送进入喷嘴。工艺氧(纯度为95%)与蒸汽也由喷嘴进入,其压力为3.3~3.5MPa。气化温度为1500~1700℃,气化压力为3.0MPa。冷煤气效率为79%~81%;原料煤热值的13%通过锅炉转化为蒸汽;6%由设备和出冷却器的煤气显热损失于大气和冷却水。 Shell煤气化技术有如下优点:采用干煤粉进料,氧耗比水煤浆低15%;碳转化率高,可达99%,煤耗比水煤浆低8%;调解负荷方便,关闭一对喷嘴,负荷则降低50%;炉衬为水冷壁,据称其寿命为20年,喷嘴寿命为1年。主要缺点:设备投资大于水煤浆气化技术;气化炉及废锅炉结构过于复杂,加工难度加大。 我公司直接液化项目采用此技术生产氢气。 (4)、GSP气化炉 GSP(GAS Schwarze Pumpe)称为“黑水泵气化技术”,由前东德的德意志燃料研究所(简称DBI)于1956年开发成功。目前该技术属于成立于2002年未来能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)(Sustec Holding AG子公司)。GSP气化炉是一种下喷式加压气流床液态排渣气化炉,其煤炭加入方式类似于shell,炉子结构类似于德士古气化炉。1983年12月在黑水泵联合企业建成第一套工业装置,单台气化炉投煤量为720吨/天,1985年投入运行。GSP气化炉目前应用很少,仅有5个厂应用,我国还未有一台正式使用,宁煤集团(我公司控股)将要引进此技术用于煤化工项目。 总之,从加压、大容量、煤种兼容性大等方面看,气流床煤气化技术代表着气化技术的发展方向,水煤浆和干煤粉进料状态各有利弊,界限并不十分明确,国内技术界也众说纷纭。
3、我国煤气化技术进展
煤气化技术在中国已有近百年的历史,但仍然较落后和发展缓慢,就总体而言,中国煤气化以传统技术为主,工艺落后,环保设施不健全,煤炭利用效率低,污染严重。目前在国内较为成熟的仍然只是常压固定床气化技术。它广泛用于冶金、化工、建材、机械等工业行业和民用燃气,以UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。常压固定床气化技术的优点是操作简单,投资小;但技术落后,能力和效率低,污染重,急需技术改造。如不改变现状,将影响经济、能源和环境的协调发展。 近40年来,在国家的支持下,中国在研究与开发、消化引进技术方面进行了大量工作。我国先后从国外引进的煤气化技术多种多样。通过对煤气化引进技术的消化吸收,尤其是通过国家重点科技攻关,对引进装置进行技术改造并使之国产化,使我国煤气化技术的研究开发取得了重要进展。50年代末到80年代进行了仿K-T气化技术研究与开发;80年代中科院山西煤化所开发了灰熔聚流化床煤气化工艺并取得了专利;“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”(22吨煤/天装置),中试装置的结果表明:有效气成分~83%,比相同条件下的Texaco生产装置高1.5~2个百分点;碳转化率>98%,比Texaco高2~3个百分点;比煤耗、比氧耗均比Texaco降低7%。 “十五”期间多喷嘴对置式水煤浆气化技术已进入商业示范阶段。“新型水煤浆气化技术”获“十五”国家高技术研究发展计划(863计划)立项,由兖矿集团有限公司、华东理工大学承担,在兖矿鲁南化肥厂建设多喷嘴对置式水煤浆气化炉及配套工程,利用两台日处理1150吨煤多喷嘴对置式水煤浆气化炉(4.0MPa)配套生产24万吨甲醇、联产71.8MW发电,总投资为~16亿元。该装置于2005年7月21日一次投料成功,并完成80小时连续、稳定运行。装置初步运行结果表明:有效气CO+H2超过82%,碳转化率高于98%。它标志着我国拥有了具备自主知识产权的、与国家能源结构相适应的煤气化技术具有重大的突破,其水平填补了国内空白,并达到国际先进水平。
㈦ 煤气发生炉生产过程中有没有废水产生
是有的
煤气发生炉的抄废水处理方式
废水的处理方式其实有很多种,可以采用废水焚烧法、加工水煤浆、还可以通过过滤加热废水进行气化剂,这些方法都是能够处理废水的。
除了这几种方法,可以处理煤气发生炉的废水之外,还可以结合系统灰盆以及使用水封用水,这样能够在高温燃烧的条件下,实现废水的零排放,而且还能够排入下水道中。
还有一种处理废水的方式,那就是将地面上的冲洗水进行有组织的集聚,然后经过沉淀之后排入到下水道中。
根据实际情况进行选择就可以
㈧ 煤气洗涤水怎么处理请告之!
一、 煤气洗涤废水来源
煤气发生炉是煤气厂、钢厂、玻璃厂、金属冶炼厂等大型工业企业的能源装置,在煤气生产过程中,煤气要经过洗涤塔等净化设备的处理,在洗涤净化过程中,通常采用水来洗涤和冷却煤气,因此产生了大量煤气洗涤废水。
二、煤气洗涤废水水质
煤气废水属于污染浓度极高、含有大量的酚、氨、硫化物、氰化物和焦油,以及只能更多杂环化合物和多环芳烃。
煤气洗涤废水中的主要污染物有挥发酚、氨氮、氰化物、悬浮物和少量的氟化物。
三、煤气洗涤废水处理方法
煤气洗涤废水的沉淀处理可分为自然沉淀和混凝沉淀。
1、自然沉淀法
煤气洗涤废水的处理大多数采用自然沉淀方法,特点是废水靠重力排入沉淀池或浓缩池,处理后经冷却塔冷却后循环使用,自然沉淀法的优点是节省药剂费用,节约能源;缺点是水力停留时间长,占地面积大,对用地紧张的企业不宜采用;另外,当瓦斯泥颗粒过细时,自然沉淀后的水中悬浮物含量偏高,输水管道、水泵吸水井积泥较多,冷却塔和煤气洗涤设备污泥堵塞现象较严重。
2、混凝沉淀法
混凝沉淀也是一种广为采用的处理方法,处理效果良好,但所使用的进口水处理药剂价格昂贵;混凝沉淀,沉降效率可达90%以上,当循环时间较长和循环率较高时,聚丙烯酰胺和少量的FeCl3复合使用,可去除富集的细小颗粒,取得满意的处理效果。混凝沉淀处理过的废水,经冷却塔冷却后循环使用。处理后的水悬浮物含量SS<30mg/L。
3、其他方法
煤气洗涤废水的处理有生化法、溶剂萃取法、吸附法、蒸汽法、氧化法、液膜法等。其中,化学法是煤气洗涤废水处理的较理想的工艺。采用化学混凝、化学氧化和微滤膜过滤组合技术对煤气洗涤废水进行处理。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
四、 煤气洗涤废水处理的必要性
我国是一个能源消耗大国,单位GDP能源成本是发达国家的十几倍。人均能源占有量却十分有限。随着国民经济的快速发展,我国的能源结构正面临着严峻的挑战。煤炭的直接利用存在着效率低、污染重、不易传输等缺点,既浪费能源又污染环境。因此,目前我国企业那些需高热值煤气的工业窑炉如陶瓷业的辊动窑、玻璃业的池窑等逐渐以煤气为燃料。应这一发展趋势,研究探讨煤气洗涤废水处理工艺的意义重大。
㈨ 煤气化的工艺技术
碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6~50mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。该技术氧耗量较低,原料适应性广,可以气化变质程度较低的煤种(如褐煤、泥煤等),得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。该技术的典型代表是鲁奇加压气化技术和BGL碎煤熔渣气化技术。
该气化技术的优点:
原料适应范围广,除黏结性较强的烟煤外,从褐煤到无烟煤均可气化,可气化水分、灰分较高的劣质煤。
氧耗量较低,气化较年轻的煤时,可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。
该气化技术存在的不足:
该技术出炉煤气中甲烷和二氧化碳的含量较高,有效气的含量较低。
蒸汽分解率低。一般蒸汽分解率约为40 %,蒸汽消耗较大,未分解的蒸汽在后序工段冷却,造成气化废水较多,由于废水中含有酚类物质,导致废水处理工序流程长,投资高。 粉煤流化床加压气化又称之为沸腾床气化,这是一种成熟的气化工艺,在国外应用较多,该工艺可直接使用0~6mm碎煤作为原料,备煤工艺简单,气化剂同时作为流化介质,炉内气化温度均匀,典型的代表有德国温克勒气化技术,山西煤化所的ICC灰融聚气化技术和恩德粉煤气化技术。
虽然近年来流化床气化技术已有较大发展,相继开发了如高温温柯勒(HTW)、U-Gas等加压流化床气化新工艺以及循环流化床工艺(CFB),在一定程度上解决了常压流化床气化存在的带出物过多等问题,但仍然存在煤气中带出物含量高、带出物碳含量高且又难分离、碳转化率偏低、煤气中有效成分低,而且要求煤高活性、高灰熔点等多方面问题。 气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂,在高温高压下完成气化过程,粗煤气中有效气(CO+H2)含量高,碳转化率高,不产生焦油、萘和酚水等,是一种环境友好型的气化技术。
气流床气化技术主要分为水煤浆气化技术和粉煤气化技术。