陜西除塵器為你普及低揮發(fā)分煙煤制氣技術(shù)
   我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，煤資源的蘊(yùn)藏儲(chǔ)量和品種較為豐富，但其中煤的儲(chǔ)量卻很有限，特別是無煙塊煤的儲(chǔ)量更少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要。近年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛，百業(yè)待興，關(guān)鍵的焦點(diǎn)是能源，而能源的焦點(diǎn)是煤資源。目前我國(guó)煤的供需矛盾尤為突出，特別是煤的價(jià)格居高不下，企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展受到了很大制約。筆者認(rèn)為，企業(yè)應(yīng)該去適應(yīng)市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律，在能源的利用和開發(fā)上，應(yīng)把目光放在劣質(zhì)煤和新煤種利用上，   這是我們今天需要研究攻克的一個(gè)難題。裕久隆環(huán)保設(shè)備有限公司主要經(jīng)營(yíng)陜西除塵器，陜西除塵器廠家，陜西除塵器報(bào)價(jià)，陜西濕式除塵器，陜西除塵器多少錢贏得了行業(yè)相關(guān)企業(yè)與客戶合作與信賴。
 
    以焦炭和山西無煙塊煤為原料，生產(chǎn)合成氨或甲醇原料氣的工藝，在我國(guó)已有幾十年的經(jīng)驗(yàn)。期間企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷進(jìn)行了技術(shù)革新和設(shè)備改造，唯獨(dú)生產(chǎn)使用的原料煤，一直沿用焦炭和山西無煙塊煤。由于國(guó)家對(duì)能源市場(chǎng)的宏觀調(diào)控，特別是煤供需矛盾及價(jià)格，是困擾目前化肥化工行業(yè)生產(chǎn)成本升高的主要原因。為了企業(yè)的生存和發(fā)展，很多單位通過試燒小籽煤和制作型煤來降低生產(chǎn)成本，使生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)在一定限度內(nèi)得以維持和發(fā)展，但很多企業(yè)因原料采購(gòu)和管理不善存在虧損。此外，大部分企業(yè)制作型煤的原料還來自于山西。用發(fā)展的眼光來看山西，山西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也離不開煤，近幾年來山西煤化工的產(chǎn)業(yè)鏈也在不斷的延伸，新上了很多大的煤化工項(xiàng)目，如擴(kuò)建化肥廠、甲醇廠、火力發(fā)電廠，實(shí)施本地資源優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)化。再用發(fā)展的目光分析我國(guó)的煤炭市場(chǎng)，今后靠山西的煤資源，發(fā)展我們的煤化工企業(yè)已存在很大危機(jī)。原料的品種及價(jià)格不會(huì)大幅度的降低已成定局，這對(duì)我們化肥化工行業(yè)的生存更增加了困難，尋求和開發(fā)新的替代煤種，已到了刻不容緩的地步。

    低揮發(fā)分煙煤制氣技術(shù)，是筆者多年探索和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，它可替代焦炭和山西無煙塊煤，生產(chǎn)合成氨或甲醇原料氣，已被證實(shí)是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)?？尚械男录夹g(shù)，可改變化肥化工原料長(zhǎng)期依賴山西塊煤的現(xiàn)狀，可大幅降低生產(chǎn)成本。用筆者多年潛心研制的專用粘合劑，將粉煤制成煤球，制作成本低，制作工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，易于掌握。使用的煤種在我國(guó)分布較廣，容易配制生產(chǎn)。低揮發(fā)分煙煤制氣技術(shù)經(jīng)過工業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)氣量及氣體質(zhì)量都達(dá)到了山西塊煤的生產(chǎn)水平（現(xiàn)四川有兩家化肥廠正在使用），灰渣殘?zhí)伎山档?0%以下。生產(chǎn)的半水煤氣經(jīng)蜂窩狀靜電除焦后不含焦油和灰塵，甲烷含量可控制在1%以下。

    山西塊煤的使用成本和型煤制作成本的比較：山西塊煤由于受生成年代和煤層深淺等因素影響，煤的質(zhì)量也存在著差別，一般我們采購(gòu)回來的煤大致是碎粉占5%，含矸石及夾矸煤有5%，熱穩(wěn)定性差的結(jié)晶煤占5%，裝卸車增加碎粉有2%，因夾矸燒不透灰渣返焦有20%。每噸塊煤按800元計(jì)，可直接計(jì)算出的損失是296元，間接的損失也估計(jì)有幾十元，這樣噸煤的成本應(yīng)在1000元以上；型煤由于是人工配制的原料，可以掌握原料各項(xiàng)性能參數(shù)的配比，用專用機(jī)械專用粘合劑制作而成。不含矸石大小均勻，化學(xué)活性和通氣性能好，入爐后燃燒完全，有效氣體成分高，型煤的總成本可控制在450元以內(nèi)，和山西塊煤相比成本可降低一半以上。下面將煙煤制氣技術(shù)有關(guān)的十個(gè)要點(diǎn)做一論述。

     一、制氣型煤的質(zhì)量要求 
    用于生產(chǎn)合成氨原料氣的型煤通稱為氣化型煤?，F(xiàn)有兩種：一種是無煙粉煤制作的，另一種是低揮發(fā)分煙煤制作的，本文著重探討煙煤型煤制氣技術(shù)。氣化型煤的質(zhì)量一般要達(dá)到3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一是型煤冷強(qiáng)度要達(dá)到65kg/cm2以上，要求在裝卸車和運(yùn)輸過程中不會(huì)產(chǎn)生碎裂和粉塵；二是型煤熱強(qiáng)度好，入爐后經(jīng)受熱膨脹干餾，氧化放熱和制氣吸熱，溫差交變后，不碎不散，并在吹風(fēng)階段帶出粉塵少；三是型煤制作周期要短，自然干燥或烘干固化后，耐水性好，不怕潮濕雨淋，其強(qiáng)度不會(huì)降低。

    二、采用的制氣工藝 
    本文談到的制氣工藝，不必新上先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，采用傳統(tǒng)的固定床間歇制氣工藝，即可生產(chǎn)出合格的半水煤氣。大家都知道采用什么原料，選用什么制氣工藝這是制氣的關(guān)鍵，但生產(chǎn)出的原料氣，決不能含有焦油和灰塵，不能污染化工溶液，影響系統(tǒng)生產(chǎn)和壓縮機(jī)的長(zhǎng)周期運(yùn)行。低揮發(fā)分煙煤制氣工藝，為確保煤氣質(zhì)量的穩(wěn)定，適當(dāng)了調(diào)整五個(gè)階段時(shí)間的分配。由于各化工企業(yè)煤氣爐的型號(hào)不同，爐子高徑比和爐箅的不同，故可根據(jù)各廠的具體情況靈活掌握。型煤中揮發(fā)分的高低，與制氣時(shí)間的分配有很大關(guān)系。在此，筆者提供一些技術(shù)參數(shù)供參考，總的制氣時(shí)間可選用150s，吹風(fēng)時(shí)間可控制在35～38s，比燒山西塊煤的吹風(fēng)時(shí)間要短些。低揮發(fā)分煙煤的化學(xué)活性比焦炭和山西塊煤好，型煤制作的壓力及密度不如山西天然塊煤的強(qiáng)度及密度，入爐受熱易燃。吹風(fēng)后料層的蓄熱溫度升高較快，有利于增加制氣時(shí)間。新入爐的型煤會(huì)在受熱膨脹干餾過程中，產(chǎn)生一些小裂紋，但不會(huì)影響型煤的熱強(qiáng)度和產(chǎn)生碎裂。進(jìn)行上吹制氣時(shí)，時(shí)間不易過長(zhǎng)。因?yàn)闋t面上的型煤受熱干餾后，會(huì)釋放出部分焦油和其它化學(xué)物質(zhì)，而帶入系統(tǒng)影響下道工序的生產(chǎn)，所以上吹制氣時(shí)間可采用15s左右，而下吹制氣的時(shí)間可控制在85～95s，甚至更長(zhǎng)。在下吹制氣階段，氣化劑將爐面受熱釋放的焦油和揮發(fā)性氣體，帶入高溫的氣化層中，使其裂解。由于下吹時(shí)間的延長(zhǎng)，擔(dān)心火層可能會(huì)下移，可采用減少下吹氣化劑量的辦法來維持火層的穩(wěn)定。原料層溫度的高低，也會(huì)直接影響甲烷的生成。盡可能的穩(wěn)定氧化層的厚度和位置，依據(jù)半水煤氣中二氧化碳的含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，上吹二氧化碳控制在6.5%～7.5%，下吹二氧化碳控制在5.5%～6.5%。通過試火，控制灰層在200mm左右，火層在300mm左右。觀察灰渣燒結(jié)情況（有無大塊硬塊），并結(jié)合操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析后，可做小幅工藝調(diào)整。二次上吹的主要目的是為了保證吹凈階段的安全，分配8～9s。吹凈階段可分配5～6s，回收上行管道中殘留的煤氣，并向系統(tǒng)提供部分氮?dú)?。若生產(chǎn)甲醇原料氣，減少氮空氣的加入。

    三、工藝操作中應(yīng)注意的事項(xiàng) 
    生產(chǎn)工藝操作可根據(jù)型煤的性質(zhì)和質(zhì)量及使用的設(shè)備來確定。首先要了解爐況是否正常，制定的工藝參數(shù)是否合理，吹風(fēng)時(shí)間和空氣流量是否合適，應(yīng)保證爐內(nèi)炭層不被吹翻吹凹，爐上爐下的各點(diǎn)溫度不超指標(biāo)，爐頂爐底的各部壓力正常，上下吹入爐的蒸汽壓力及流量是否穩(wěn)定，渣層火層的位置是否正常，上下吹半水煤氣中的二氧化碳含量是否穩(wěn)定，灰渣燒結(jié)情況及殘?zhí)际欠裾＃家M(jìn)行認(rèn)真綜合的論證。操作中盡可能的要穩(wěn)定，不要大起大落的調(diào)節(jié)，需要調(diào)整時(shí)要有預(yù)見性的做小幅調(diào)整。的目的是穩(wěn)定爐子的操作，使單爐的產(chǎn)氣量和煤氣質(zhì)量及灰渣殘?zhí)歼_(dá)到我們的預(yù)期目的。

    四、消除煤氣中焦油的辦法 
    從制氣時(shí)間分配中可以看出，兩次上吹時(shí)間的縮短，其主要目的就是在制氣時(shí)少向系統(tǒng)中夾帶焦油物質(zhì)。延長(zhǎng)下吹制氣時(shí)間，把不含焦油的半水煤氣送入系統(tǒng)。雖延長(zhǎng)了下吹制氣時(shí)間，但不用擔(dān)心火層難以控制，可采用減少下吹蒸汽流量的辦法來解決。主要的制氣時(shí)間是下吹階段，煤氣有效成分高，氣體質(zhì)量穩(wěn)定，氧化層集中。由于下吹制氣時(shí)間的延長(zhǎng)，爐箅受下吹階段高溫煤氣的影響，溫度會(huì)上升，但只要我們控制好灰渣層的厚度，在200～300mm，就可保護(hù)爐箅不被損壞（爐箅高可以承受450℃），帶入系統(tǒng)的焦油可采用靜電除焦油器捕捉消除。

    五、煙煤制氣工藝的設(shè)備配制和改造 
    為了使煙煤制氣工藝發(fā)揮出更好的效果，生產(chǎn)設(shè)備也需要添置或改造一些。1、首先要考慮環(huán)保問題。沒有吹風(fēng)氣回收的企業(yè)，好按生產(chǎn)能力新上一套，將吹風(fēng)階段煙煤揮發(fā)出的焦油和黃煙，送入吹風(fēng)氣回收系統(tǒng)中燃燒，達(dá)到不污染環(huán)境，并副產(chǎn)蒸汽降低消耗，一般一年即可收回余熱回收系統(tǒng)的投資；2、按煤氣大流量，新上一至兩臺(tái)蜂窩式靜電除焦油器，將帶入系統(tǒng)的灰塵和焦油徹底除掉，確保后系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常及化工溶液不被污染；3、由于下吹制氣時(shí)間延長(zhǎng)，煤氣帶入系統(tǒng)的顯熱增多，不利于夏季煤氣的降溫，可改造工藝管道將下行煤氣改進(jìn)廢熱鍋爐進(jìn)行換熱降低煤氣溫度，副產(chǎn)蒸汽降低消耗；4、為了更好的的使煤氣溫度降至常溫，可將洗氣箱和洗氣塔改造成二合一塔，將洗氣箱體升高3～4m，加水裝置改為上噴淋式，煤氣入口水封高度不變。這樣既可初步洗滌煤氣中的灰塵和焦油，又起安全水封作用；5、將洗氣箱六瓣分布器內(nèi)六條空心筋改為實(shí)芯，由原高度降至250mm，這樣消除了進(jìn)口彎頭的夾角，避免了夾角的集灰，減小單爐煤氣外送的阻力；6、爐子高徑比也是高產(chǎn)低耗的關(guān)鍵，由于型煤與山西塊煤的比重不同，型煤的堆積分布、通氣性能要比山西塊煤好，操作中盡可能的提高炭層，有利于提高料層的蓄熱能力。有條件時(shí)盡可能的將煤氣爐的高徑比進(jìn)行改造，也可將原煤氣爐側(cè)出口封死，在爐子頂部一側(cè)開孔將煤氣出口引至爐上，再用一彎頭引出和上氣道相連，這樣提高了爐膛高度增加有效料層厚度，可以增加風(fēng)壓和風(fēng)量，避免炭層吹翻，同時(shí)消除煤氣爐側(cè)出口氣體偏流的因素，使氣化條件改善，燃燒更完全，降低灰渣殘?zhí)迹?、高徑比合理后可選用排灰角度大、破渣能力強(qiáng)、排灰能力好的型煤專用爐箅。

    六、制作型煤的煤種 
    可采用低揮發(fā)分的貧瘦煤，揮發(fā)分在15%～19%，也可采用民用無煙粉煤摻高揮發(fā)分煙煤配制，將揮發(fā)分控制在15%～19%。固定碳盡可能高于65%以上，灰分控制在18%以下，硫分控制在0.6%以下，在我國(guó)這樣的煤種分布較廣，是制作型煤的好原料。

    七、型煤的制作工藝 
    用5×5mm篩孔的振動(dòng)篩，將粉煤篩分，除去矸石雜物。經(jīng)皮帶輸送機(jī)送至攪拌機(jī)，按定量加入干粉粘合劑攪拌均勻，然后按定量加入液體粘合劑，充分?jǐn)嚢杈鶆颍挚刂圃?0%（夏季控制在12%左右），經(jīng)皮帶輸送至對(duì)輥型煤成型機(jī)。型煤成型后裝車推至煤場(chǎng)晾曬（如有吹風(fēng)氣烘干窯可采用流水線的方式連續(xù)生產(chǎn)），冬季生產(chǎn)出的型煤要注意防凍。固化后的型煤可露天堆放，不怕寒冷，但不能是濕球，一旦煤球潮濕還是會(huì)被凍裂的。夏季制作的型煤，只要固化后它不怕日曬雨淋，很好儲(chǔ)存和管理。冬季制作型煤成球率低，可在粘合劑中按一定比例加入少量淀粉。

    八、制作型煤的主要設(shè)備和場(chǎng)地 
    設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力配置可根據(jù)產(chǎn)量而定，按每天260t型煤設(shè)計(jì)，需用30或50型鏟車一部，堆放粉煤場(chǎng)地一處，搭建型煤制作大棚一座300m2，晾曬型煤場(chǎng)地一處（如有吹風(fēng)氣烘干窯可連續(xù)生產(chǎn)）。制作型煤的主要設(shè)備有粉煤固定斗一個(gè)，兩條皮帶輸送機(jī)，一臺(tái)振動(dòng)篩，液體粘合劑儲(chǔ)罐一個(gè)，干粉粘合劑儲(chǔ)存庫房一間，三臺(tái)攪拌機(jī)，兩臺(tái)15t/h球狀對(duì)輥型煤機(jī)。如采用吹風(fēng)氣烘干，可建立式烘干窯一座，上進(jìn)下出自行排球式，減少機(jī)械投入和設(shè)備維護(hù)及晾曬場(chǎng)地，不受環(huán)境的影響，一年四季均可連續(xù)生產(chǎn)。

    九、型煤生產(chǎn)成本及規(guī)格 
    每噸型煤需加入干粉粘合劑100kg，液體粘合劑50kg，型煤的生產(chǎn)成本在35～40元左右，包括水電及人工費(fèi)。型煤的規(guī)格可根據(jù)各化工企業(yè)煤氣爐的型號(hào)自行選擇，筆者認(rèn)為Φ2600～Φ2800mm爐應(yīng)選型煤在60～75mm大小較為合適，Φ3000～Φ3600mm爐應(yīng)選型煤在70～85mm大小的較為合適，因?yàn)樾兔簡(jiǎn)吻蛑亓枯^焦炭和山西塊煤輕。