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煤化工工艺流程

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煤化工工艺流程范文第1篇

1(略)

2(略)

煤化工技术经济数据库既可为科技工作者提供有关技术研发方面的信息,也可为能源决策部门提供必要决策依据,是进行煤化工项目前期的战略规划、可行性研究、决策分析不可缺少的工具。数据库还能为广泛采用的系统分析方法、线性规划、投入产出模型、动态分析等提供充分的条件,把从事这方面工作的研究人员分散和重复的劳动,转化为数据库的一次性信息收集,达到信息共享[2]。这样,既节省了人力物力,又提高了信息和数据的准确性和科学性,更有利于交流和利用[2]。

3构建煤化工技术经济数据库的内容

为了便于检索、使用、管理、维护以及后期的开发扩展,参照当前国家煤炭化学领域与行业分类标准,数据库将煤化工技术分成10个专项技术数据集合,基础框架见图1。算公式和方法;也注意对煤化工项目的工程概算、工艺流程以及运营期间的各反应设备的运行与操作参数等相关技术经济数据进行整理与储存;还及时跟踪国内外煤化工技术研究进展、相关政策、法规与标准。入库资料均需经过符合性、可靠性检验,注明出处、链接和参考文献,使得入库资料准确、科学、有依据;当使用者希望对有关问题深入了解时,可方便地查阅相关文献资料。数据库内容来源广泛(见图2)。入库数据来源国内外有关煤化工技术的专业网站专业文献数据库维普中文科技期刊数据库中国学术期刊全文数据库中国博硕士学位论文全文数据库国内外标准文献库协作企业提供的技术、经济资料专业化工报刊、杂志数据库建设单位自有资源年鉴、行业统计年报国家统计机构的信息、年报

4煤化工技术经济数据库的功能及实现平台

4.1基本功能为满足用户与管理者对数据库系统使用、管理的要求,煤化工数据库需具备以下基本功能。a)实现煤化工项目工程概况、工艺流程、物料消耗、污染物治理、技术经济指标、国家标准等多方面数据的输入、修改、增删等操作功能;b)实现以煤化工建设项目名称、性质、生产规模、建设地点、工艺流程、建设时间等为查询条件,进行工程信息单条件或多条件的组合查询;c)实现以煤化工技术名称、工艺条件、原料、产品方案等为查询条件,进行工艺信息单条件或多条件的组合查询;d)在完成数据输入或查询出所需的记录后,实现打印与下载功能;对查询出的数据作一定的统计处理,绘制统计结果图;通过查询结果直接链接显示工程物料、能量的平衡图、工艺流程图、污染物治理工艺流程图等相关图件;e)拥有完备的安全防护功能,保证系统正常运行,降低恶意攻击、恶意修改或盗取资料的可能性;f)拥有强大有效的备份恢复功能,在系统受到恶意攻击、感染病毒或发生重大、不可逆转的错误时,通过及时导入备份文件,重新构建系统,有效保证数据库数据的安全与正常调用。4.2软件平台的选择和功能煤化工技术经济数据库系统可用多种数据库语言编制,要有多种访问方法,如,ODBC,RDO,DAO,ADO等[3]。数据库建设单位目前的资金、人员、时间不充裕,数据资源量不丰富,且仅限于单位内部共享的条件下,可使用CrossdayDiscuzBoard论坛软件系统(以下简称Discuz)来搭建系统。Discuz是一套通用的社区论坛软件系统,用户不需要任何编程的基础上,通过简单的设置和安装,在单位内部局域网上搭建具备完善功能、强负载能力和高度定制的信息与交互服务系统[4]。煤化工技术经济数据库使用Discuz软件系统构建,不仅可以降低数据库建设的资金投入和建设周期,还可充分利用Discuz本身强大的功能,达到事半功倍的效果。中国科学院煤炭化工研究所信息战略与工程咨询中心利用Discuz软件系统构建了煤化工技术经济数据库(见图3)。实践证明,该系统充分满足数据库系统对软件平台的要求,可方便地进行数据的录入、修改、删除、查询和备份。图3中国科学院煤炭化工研究所开发的煤化工技术经济数据库首页4.3数据库功能的实现4.3.1数据的访问数据库管理者通过数据库系统的访问控制功能,实现对数据资源使用的控制,利用注册用户名、IP地址、权限等技术手段,保障数据资源的安全访问[5-6]。4.3.2数据的录入修改与删除数据资源使用发表新话题的方法录入。当资源中有PDF或其他格式文件时,可利用系统的附件功能,将其上传至数据库链接显示。使用者有多种选择,可自行设定文件格式和大小。系统设有数据编辑选项,不同等级的管理者根据其权限,可对相应等级的数据资源进行修改与删除操作。4.3.3数据的查询与下载数据库系统提供了2种查询方式。根据实际需要可选用标题、关键字与全文查询。使用者利用系统的搜索引擎,输入检索条件或组合,即可完成数据的查询操作。不同等级的使用者可下载相应等级的数据资源,同时,系统自动对其操作进行实时统计。4.3.4数据备份数据库中数据安全性由系统的备份与恢复功能保障。数据库系统备份文件还可及时导出,利于系统的进一步维护和转换。

煤化工工艺流程范文第2篇

关键词:炼焦生产技术 教学改革 教学方法 教学手段

中图分类号:TQ520.1 G712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(b)-0188-02

《炼焦生产技术》是煤化工专业的一门核心专业课程,是从事炼焦生产运行与操控工作的必修课。通过该课程的学习可以使学生掌握炼焦生产的基础知识和基本技能,具备与炼焦生产岗位群相适应的文化知识和职业素养,成为具有较强专业岗位操作能力的高技能型人才。教学改革是职业教育改革的核心,也是职业学校内涵建设、实现发展的关键环节。为了适应办学模式和人才培养模式的转变,我校推进教育教学改革,加强学生实践能力的培养。

1 炼焦生产技术课程教学现状分析

炼焦生产属于连续化的大规模生产,其特点是工艺流程长、设备庞大、自动化程度高,需具有一定专业技能的操作工进行作业。为确保生产稳定、安全,企业不允许实习学生动手操作。另外,煤化工生产装置投资费用高,学校近期不可能在校内建立齐备的生产实训基地。而仅靠传统的“一块黑板,一支粉笔”的教学方法不能使学生真正理解、掌握抽象复杂的工艺原理、工艺流程和主要设备结构特点,更不要说现场实际操作了。另外,《炼焦生产技术》是一门实践性很强的课程,运用传统的“满堂灌”教学模式已无法满足教学需求,因为学生对实际生产中的流程和设备等没有直观概念,很难做到理论联系实际。而教师在授课过程中也很难在短时间内把企业实际生产情况给学生讲清楚,所以无法提高教学质量。针对本课程的这些特点及教学现状,围绕课程特点和目标,课程组从教学模式、所用教材、教学方法和教学手段等方面进行改革探索,取得了较好的效果。

2 炼焦生产技术课程教学改革探索

2.1 教学模式改革

为了充分体现“以技能为核心、知识为支撑和职业素养养成”为主线的教学理念,将课程的教学内容设计成若干个工作任务,以工作任务为中心引出专业知识,渗透职业素养的积累。教师以焦化企业实际生产为背景设置任务或项目(包括备煤、炼焦、炼焦化学产品回收与加工),本着“精讲多练、教学做一体化”的原则展开炼焦生产技术的教学过程。教学活动设计由易而难,按工艺程序进行。采用“行动导向式”教学模式,把学习主动权交给学生,引导学生在“学做一体”的活动中学会学习,激发学生学习的兴趣和主动性,使学生真正成为学习的主体。师生在任务或项目的实施过程中完成计划、决策、实施、检查、评价等工作过程,这样使学生既掌握了实践技能,又掌握了相关理论知识;既学习了课程,又学习了工作方法,充分发掘了学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。

2.2 教材的改革

由纯理论教材过渡到理论与生产操作相结合的新教材。新教材内容除介绍典型工艺和原理外,还增加了生产运行操作及管理、单元操作等内容。新教材的体裁摒弃“章节体”的编写模式,采用模块化结构。按照炼焦生产典型岗位的工作过程进行序化,并设置相应的学习情境。每一个学习情境都是一个完整和具体的工作任务,包括生产任务描述、任务目标、任务要求和工作过程等内容。通过工作任务的实施,学生能够完成课程内容的学习,并逐步形成与炼焦生产相适应的职业能力和素养。教材在情境的设置上更加注重本行业的职业特征,充分考虑化工企业工作岗位的特殊性[3]。化工企业的生产由多个生产工段组合而成,产工段又包含了若干工作岗位,这就决定了在化工生产过程中,人的工作过程与产品的生产流程既有联系又有区别,人的工作任务是完成对设备的操作或者是对过程的控制而不是具体生产出最终产品。因此,本教材教学情境的设置更加注重人的工作过程完整而不是产品的生产流程完整。

2.3 教学方法和手段的改革

作为一名专业教师,只精通教材、备好课是不够的,还必须重视教学方法和手段,把所传授的内容清晰生动地表达出来,激发学生的学习兴趣,使学生更容易消化吸收。《炼焦生产技术》课程内容多,涉及大量的设备和工艺流程。如采用常规的教学方法和手段,学生对设备构件的结构、工艺流程中原料和产品流向没有清晰的概念,似懂非懂,很难取得满意的教学效果,这种状况日积月累会造成学生学习积极性的下降。因此,我们主要从教学方法和教学手段方面进行了改革。

2.3.1 教学方法多样化

(1)将启发式、问题式教学方法运用于理论教学中,充分调动学生的学习积极性,促进学生积极思考,激发学生的潜能。

(2)案例教学法。案例教学法的优势在于可以为学生提供近乎真实的场景,大大缩短情境与实际生产的差距。在教学中教师以实际炼焦生产内容、焦化企业生产设备、操作规程甚至事故为例,通过讲解、评析,与学生讨论,加深学生对理论知识的理解,提高学生解决实际问题的能力,培养学生的工程意识。

(3)情景教学法。采取情景教学法,将课堂模拟成炼焦企业生产车间,教师扮演成车间主任或者工段长的角色组织生产,学生扮演成操作人员完成车间主任或者工段长下达的工作任务。情景教学法可以培养学生的学习兴趣,启迪思维,开发智力,激发潜能。

(4)探究教学法。教师在课堂上讲解完焦炉结构后,让学生查阅资料、带领学生现场考察在建焦炉,深层次了解焦炉结构;应用AUTOCAD画出焦炉结构图;用有机玻璃板建成焦炉模型。在此过程中,学生通过亲自动手实践,不仅掌握了焦炉结构,更重要的是充分发挥了学生的积极性和创造性,使学生的综合职业素质和自学能力得到了大幅度的提高,以此推动教学的良性循环。

(5)教师导演法。教师既要“导”,又要“演”。首先引导学生思考:在给出任务后,学生往往不知如何下手,不知要了解哪些知识,这就要求老师引导学生提出问题,然后根据问题寻找答案。其次指导学生学习:学生提出问题后不知如何寻找答案,查阅哪方面的资料,由教师给出指导,再组织学生讨论,得出结论。最后引导学生实践:当学生掌握了相关知识后,如何转换为技能,还需要教师进行演示,导演学生实践。教师导演法的创新点在于由教师一人主讲转为引导学生“七嘴八舌”讨论,由教师一人表演转为指导学生“七手八脚”操作。

(6)互听互练法。对各任务中重复的步骤,主要采用“我说你听,我做你看,你说我评,你练我看”的互相学习教学法。

(7)加强实践教学的比例。在具备“必须、够用”理论知识的基础上,逐步将炼焦生产关键理论与生产实际融为一体,切实为操作技能的训练和形成提供有力支撑。使学生不仅加强和巩固了理论知识,极大地增加了学习的积极性和主动性,而且还培养了工程观念、综合应用知识能力、分析和解决实际问题的能力。

2.3.2 教学手段多样化

由于炼焦生产技术具有实践性强的特点,教学过程中必须注意理论联系实际,把教学和实际生产过程结合起来。这样使学生既能在实践中加深对书本知识的理解,又能提高动手动脑的能力。首先运用多媒体演示等现代教学手段,借助多媒体的声光交互、动静结合的特点给学生全新的视觉感受,极大地提高了学生的学习兴趣。将一些复杂的设备和工艺流程以视频方式和动画方式展示则形象直观,易于理解。其次,将炼焦生产仿真软件引入课堂教学,真实再现生产过程与工艺流程,直观展示改变操作条件对生产过程的影响,解决了理论教学与实际操作严重脱离的问题。学生在进行炼焦生产仿真操作过程中,可以灵活运用所学基本理论知识分析问题和解决问题,可以独立完成对装置的开车、停车、故障处理等操作,使学生不进工厂就能实际了解化工生产装置的生产和操作过程,完成对生产装置实际操作的训练,充分发挥了积极性和创造性,培养了学生独立思考的能力,使学生的职业素质和自学能力得到了大幅度的提高,达到了教学的目的。第三,借助于网络资源丰富课堂的教学内容,在教学过程中根据需要及时向学生介绍最新工艺、技术和炉型等,并对国内外知名煤化工企业的最新动态、发展趋势和人材结构需求等进行信息传递。第四,充分利用新购置的焦化厂炼焦生产工艺模型,使学生不进工厂就能实际了解焦化厂的生产工艺流程和操作过程,培养学生的工程意识。

完成校内的学习任务后,学生进入黄河工贸集团千里山煤焦化厂、广纳煤业集团焦化厂以及新奥能源集团煤液化企业等进行一年顶岗实习。通过在真实的生产环境中对设备的操作,学生不仅了解典型生产装置的工艺原理、工艺流程、相互关系、主要控制点和操作程序等,而且对煤化工行业、企业、安全生产知识等有了深入的认识。

3 结语

改革后的《炼焦生产技术》课程的教学,采用“行动导向式”教学模式,运用多媒体、仿真实训、生产工艺模型等教学手段,适当选取启发式、互动式、问题式、案例式和情景教学法、演示法、探究法等教学方法,把学习主动权交给学生,引导学生在“学做一体”的活动中学会学习。提高学生分析能力和解决问题的能力,取得了较好的效果。

参考文献

[1] 王要令,赵振新,马步伟.煤化工工艺学课程教学改革探索[J].科技信息,2010(22).

[2] 姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计[J].中国高教研究,2009(4):66-70.

[3] 蒋丽芬.基于工作过程的化工专业学习情境系统化设计研究[J].教育与职业,2010(6):123-125.

煤化工工艺流程范文第3篇

【关键词】深加工 趋势 焦油

一、 概述

煤在焦炉内隔绝空气加热析出荒煤气,荒煤气经净化回收后可得到氨、焦油、粗(轻)苯、硫化氢及焦炉煤气。氨深加工的方向一是加酸后制取硫酸铵;二是用水或浓硫酸做吸收剂,进行水洗氨和无水氨的生产。分离H2S的意义更多的在于保证焦炉煤气的纯净度。本文将围绕焦油深加工及粗(轻)苯深加工的重点对象,探讨化工产品深加工的发展方向。

二、 主要工艺现状

2.1 焦油加工工艺

工业生产上煤焦油的加工包括煤焦油的粗制分离和馏分的精加工。

2.1.1 焦油粗制分离

焦油蒸馏是在工业条件下分割焦油的最基本方法,分为间歇焦油蒸馏和连续式焦油蒸馏。间歇蒸馏设备比较简单、投资少,但存在各馏分质量不易控制、能耗高、难以进行自动调节等缺点,已很少采用。目前广泛使用连续蒸馏的工艺流程。连续蒸馏分为常压蒸馏、减压蒸馏、常-减压蒸馏三类流程。

常压蒸馏――优点:投资小,操作简单。缺点:产品品质较低;萘油萘集中度较低,蒸馏塔消耗的煤气量高。

减压蒸馏――优点:煤气耗量低,萘集中度较高,负压操作可以有利于环保。缺点:对设备的要求较为严格,装置的投资高。

常-减压蒸馏――优点:节省能源;萘集中度较高;馏分分割较细,利于后续深加工产品的分离。缺点:投资大;负压操作对设备要求较高。

2.1.2 馏分的深加工

焦油馏分深加工是用物理化学方法处理煤焦油蒸馏所分离的各个馏分。

馏分脱酚有间接和连续两种工艺流程。对于产量较大的馏分一般采用连续脱酚,而产量较小的馏分则采用间歇脱酚工艺。间歇方式具有劳动强度大、污染环境、操作周期较长等缺点;连续操作自动化水平,操作环境均优于间歇操作。

制取工业萘有三种工艺。双炉双塔――工艺萘的收率高,易于控制但投资大。单炉双塔――由1台加热炉控制2台塔的温度,控制难度较大。常压单炉单塔――工艺设备简单,萘成分含量较高情况下采用此工艺。

液-液萃取是国内传统蒽油加工工艺。蒽油先经结晶生产粗蒽,然后以粗蒽为原料用溶剂洗涤法提取精蒽和咔唑,该法能得到精蒽产品但存在着溶剂萃取过程中的环境污染问题。

2.2 粗(轻)苯深加工工艺

2.2.1 工艺比较

国内外采用的方法有酸洗精制法、加氢精制法和萃取精制法。酸洗法具有投资少、设备简单、操作方便等特点。但由于该法净化效果差,并且工艺过程中产生的酸焦油等严重污染环境,已逐步淘汰。

加氢精制法具有产品质量好、无废物排放等优点,已经成为粗苯精制的主要工艺。但是加氢精制工艺装置的投资较高,较大的规模才比较经济,一般认为年处理粗苯至少在5万吨以上,最好为10万吨以上。

粗苯萃取精制法是我国自主开发的粗苯精制新工艺,它弥补了酸洗法和加氢工艺的不足之处,降低了加氢工艺设备的高投资,且无废物排放,提高了经济效益和社会效益。

2.2.2 加氢精制工艺

粗(轻)苯催化加氢精制工艺包括两部分:(1)催化加氢――在一定温度、压力和催化剂作用下,除去粗(轻)苯中硫、氧、氮等杂质,饱和其中的不饱和化合物;(2)精馏得到苯类产品。根据反应温度的不同,催化加氢细分为高温加氢、中温加氢和低温加氢。高温加氢脱烷基反应彻底,只能生产纯苯;中温加氢裂解和脱烷基反应减弱,苯产率低。低温加氢裂解和脱烷基反应微乎其微,加氢油中含有较多的饱和烃,需要采取萃取精馏等方法才能获得高纯度芳烃产品。

2.2.3 粗苯萃取精制工艺

2008年,山西省化工设计院通过对其他粗苯精制方法的分析与研究,综合各种方法的优点,设计出了粗苯萃取精制工艺。

该工艺具有以下特点:

(1)可以在较低的温度和常压下生产三类苯产品,节能降耗;

(2)工艺流程短、操作简单,设备制造容易;

(3)能够回收纯度为99.9%的高附加值产品噻吩,具有巨大的经济效益。

2.3 导热油技术在蒸馏上的应用

近20年来,日益成熟的导热油加热技术,因其具备较低压力下可获得高温的优异特性而被越来越多地应用于焦油蒸馏加工、苯精制等装置中。

与蒸汽相比导热油加热具有以下优点:

(1)替代由大量蒸汽管道、冷凝水排放、闪蒸罐及压力调节器等组成的蒸汽供给系统,工程造价低;

(2)系统没有水垢结垢堵塞、锈蚀等故障,维护费用低;

(3)没有水质处理系统,没有蒸汽冷凝水排放损失和排污处理,降低了日常操作费用;

(4)既可以供给热量,又可以拿走余热;热量传递均匀,滞后现象小,操作可靠。

三、 发展趋势讨论

综合几十年来煤化工产品加工技术的发展可以看到,国内外在粗苯、煤焦油加工方面主要的研究方向都是扩大产品生产规模、拓宽产品生产品种、提高产品质量等级和发展高效低耗生产模式。

3.1 产品加工集中化、装置大型化

企业大型化有利于提高规模效益,降低设备投资,提高自动化水平。伴随着产业政策的调整和焦炉的大型化,煤焦油及粗苯加工装置规模得到了同步高速发展。

目前,我国单套煤焦油加工装置≥30万t/a规模的近20套;在建的曹妃甸煤焦油深加工项目,预计将形成年加工能力60万吨煤焦油初加工装置、100万吨级煤焦油深加工装置,可以生产50种以上的煤化工产品的生产基地。

3.2 提高加工过程中的科技含量,进一步探索新型高效的加工方法

在整体技术装备大型化的同时,加大新技术、新材料的推广利用力度。

以苯加氢、苯萃取为代表的清洁苯加工技术发展迅猛,替代了严重污染的酸洗法工艺。2008年,我国苯加氢装置才13套,总处理粗苯能力120万吨。“十一五”期间我国相继建设了近40套粗苯加氢精制装置,单套规模由5万吨增加到15万吨,总加工能力达437万吨。

采用结晶分离法代替传统的蒸馏―洗涤工艺来分离煤焦油中的蒽―菲―咔唑,可以提高产品纯度及收率。

3.3 强化能源的综合利用,发展绿色环保循环经济

推广先进高效的换热设备及塔器,减少能源消耗。与蒸汽、循环水换热相比,导热油换热具有很大的优势,不仅经济效益显著,而且节能环保。

在环境保护问题上,应尽可能地采用负压或微负压操作,以避免污染物在空气中随意排放。

3.4 对传统产品进行深加工,以提高产品附加值或性能

摒弃只“焦”不“化”,立足于“焦”的基础,充分挖掘“化”的潜能。

在煤焦油加工中,除冶金、化工系统大型煤焦化企业生产萘、酚、沥青、碳黑及少量蒽、吡啶、咔唑外,其大量的杂环和稠环化合物均未回收和综合利用,资源浪费现象严重。今后的发展方向是如何提高资源利用率、扩大品种、搞产品结构延伸、致力于新产品开发。

参考文献

[1] 肖瑞华,白金锋.煤化学产品工艺学,2009.

[2] 司晋明,石海兰. 导热油换热技术在焦油蒸馏生产中的应用[ J]. 煤化工, 2011 , 157(6): 34- 37 .

[3] 赵鹏程,姚 婷,杨宏伟,李团结等.煤焦油的加工工艺及研究现状[J].广州化工, 2013,41(1):26 -29.

煤化工工艺流程范文第4篇

关键词:德士古 废锅 水煤浆 气化

一、引言

神华宁煤集团煤炭化学工业分公司25万吨/年甲醇项目于2004年8月开工建设,2007年6月甲醇厂投料试产。煤气化技术采用德士古气化炉全废锅流程水煤浆加压气化技术,气化压力为5.0MPa ,气化温度1300 ℃。系统配置3 台气化炉、3台对流冷却器,3 台洗涤塔,正常生产时均为两开一备;同时配置高压闪蒸和真空闪蒸2个闪蒸系列,通过两台吹灰压缩机将变过气进行压缩提压并通过吹灰程序对对流废锅、辐射废锅段的换热管进行吹灰以提高换热效率和对死区鼓气已达到保护死区段的压力平衡。气化装置的主要任务是把制浆装置生产的合格煤浆通过高压煤浆泵加压打入气化炉,与空分装置生产的氧气在气化炉内进行部分氧化反应,生产出以CO、H2 为主要成分的工艺气,洗涤后送往变换工段;同时,回收、利用系统排出的黑水,并将粗渣和细渣从系统中分离出去。燃烧室排除的渣和工艺气经过废锅流程进行降温冷却,同时水冷壁通过热辐射产生高压蒸汽。

二、工艺流程及原理

1.工艺流程

德士古气化炉是一台高温(1350℃以上)高压(4.5MPa)的反应设备,水煤浆通过泵打入德士古水煤浆气化炉燃烧室,在温度为1350℃以上,压力4.5MPa条件下进行燃烧生产高温高压合成气(粗煤气),为使气化炉燃烧室产生的粗煤气温度降低到后序变换工段所需温度并充分利用气化炉水煤浆燃烧所产生的大量热能,德士古气化炉废锅流程中每个合成气冷却器系统都包括一台辐射式合成气冷却器(辐射废锅)和一台对流式合成气冷却器(对流废锅),两者之间通过一条水平安装的水冷式输送线进行连接。

辐射废锅的主要用途是通过热辐射将高温合成气冷却到某个规定的温度,而煤渣则落入一个水浴中形成颗粒,细颗粒应当是非黏附性质的粉末状物质。而通过辐射废锅降温后的粗合成气通过输送线送到对流废锅。辐射段和其他设计有所不同,属于一种双通道的膜壁设计,经过预冷并且不含煤渣的合成气通过内管和外管之间的环形通道沿着膜壁朝上流动,返回到辐射冷却器的顶部。这种设计的优点是,输送线的敷设长度比较短,和这种类型的其他应用类似,而紧靠辐射冷却器布置的是一个下流式的对流合成气冷却系统。该对流冷却器系统是一种多管束的曲流管型系统,采用水管换热器设计,所以能够在各种高度上吹灰并且进行检修。在该对流冷却器的下游,通过一条管线将冷却的合成气送到气体洗涤器。来自辐射段的灰渣被收集在一个碎渣机中,必要时将灰渣进一步磨碎,并且将其输送到闭锁料斗系统。

三、原理

1.气化技术

该气化技术为原煤加入一定量的水,通过球磨机制成约59~62%的水煤浆,水煤浆经高压煤浆泵加压送至气化炉,与99.6%的纯氧经德士古烧嘴呈射流状态进入气化炉,在高温高压下进行气化反应,生成以CO+H2为主要成分的粗合成气。气化炉中水煤浆与氧发生如下主要反应:

CmHnSr+m/2 O2-mCO+(n/2-r)H2+rH2S

CO+H2O-H2+CO2

气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S、COS、微量的NH3等气化气。

气化过程中,煤炭中的硫元素、卤元素(Cl、P)、氮元素分别生成硫化物(H2S、COS)、Cl2、N2、及痕量的NH3、HCN。

煤炭的高温气化,使煤中的灰份变成玻璃状不可沥滤的炉渣而排出。

由于水煤浆在气化炉内进行的反应相当复杂,一般认为气化分为三步进行。

1.1煤的裂解和挥发分的燃烧。

水煤浆和氧气进入高温气化炉后,水迅速蒸发为水蒸。煤粉发生热裂解并释放出挥发分。裂解产物及挥发分在高温、高氧浓度下迅速完全燃烧,同时煤粉变成煤焦,放出大量的反应热。因此在合成气中不含在焦油、酚类和高分子烃类。这个过程相当短促。

1.2燃烧及气化反应

煤裂解后生成的煤焦一方面和剩余的氧气发生燃烧反应,生成CO、CO2等气体,放出反应热;另一方面,煤焦又和水蒸气、CO2等发生化学反应,生成CO和H2

1.3气化反应

经过前面两步的反应,气化炉中的氧气已消耗完。这时主要进行的是煤焦、甲烷等与水蒸汽、CO2的气化反应,生成CO和H2。

2.热量的利用

充分利用,通过辐射废锅水冷壁和对流废锅进行回收利用水煤浆燃烧产生的显热,副产10.0Mpa高压蒸汽用于发电。

四、德士古全废锅气化方法的特点

1.采用水煤浆进料,没有干法磨煤、煤锁进料等问题,比干法加料安全可靠,容易在高压下操作,制备的水煤浆用隔膜泵来输送,操作安全又便于计量控制。

2.在高温、高压下气化,碳转化率高达98~99%,可以使用各种煤;有效组分(CO+H2)含量约为80%以上,甲烷量

气化炉为专门设计的热壁炉,为维持1300~1350℃温度下反应,燃烧室内由多层特种耐火砖砌筑。

3.负荷适应性强,在50%负荷下,仍能正常操作;

4.在环境保护上,德士古煤气化方法优于其它气化方法,不但无废水生成,还可添加其它有机废水制煤浆,气化炉起焚烧作用。排出灰渣呈玻璃光泽状,不会产生公害。三废量小,污染环境轻,废渣可做水泥原料。投资较低,工程建设时间短,运行成本相对其他工艺的气化装置要低。

5.在节能上,德士古废锅流程水煤浆加压气化工艺充分利用水煤浆燃烧产生的显热,使产生10.0Mpa高压蒸汽,用于发电。

6.由于气化气温度高、带有大量煤渣,对废锅有磨蚀冲刷,设备材质要求高,一次投资及维修费用较大。

7.由于气化反应产生大量的灰尘造成管道和设备积灰和堵塞严重需要在停车时对部分管道和设备进行高压清洗,造成检修任务加大,由于有部分作业涉及有限空间和特殊登高作业增加了安全风险。

五、结束语

在技术方面形成全废锅流程式德士古水煤浆气化工艺等关键技术,在世界大型煤化工生产中第一次将全废锅流程式德士古水煤浆气化技术成功的运行。不仅为宁东后续煤化工建设项目提供经验,同时也为我国乃至全世界煤气化技工艺技术设计、生产操作提供理论依据和实践数据支持,推动我国气化技术和煤化工技术向着更节能、更环保型的技术方向发展。 但是对全废锅流程的德士古气化工艺技术的气化装置,没有足够的运行经验对煤质的选择性差,对煤质的灰分及其灰熔点和温差的依赖性过高,当煤质发生变化由于调节不及时被迫倒炉或者减产的事故时有发生,因此加强对该装置煤质的运行监管和技术总结尤为重要。

参考文献

[1]韩承结.德士古气化工艺的优劣比较. 安徽化工. 2007年2月.第33卷,第1期.45.

煤化工工艺流程范文第5篇

关键词:煤制甲醇;相对密度法;合成塔

中图分类号:Q946文献标识码: A

引言

甲醇既是一种重要的有机化工原料,也是一种重要的有机溶剂。由甲醇生产的化工产品达数百种,广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等行业,在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位。如今,基于国际形势以及石油资源的紧缺,由煤炭为原料生产甲醇,得到了大力的发展。

一、我国煤化工产品的发展现状

煤化工主要是以煤作为主要的原料,经过一定的化学过程进行转化为一定的液体(煤制油)、气体(煤制合成天然气)以及化学品(煤制甲醇、二甲醚、烯烃等),目前作为石油能源的一些替代产品比如:煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚等产品已经成为煤化工主要的产品,针对发展有着很大的帮助,对于煤制油而言,对于资金和技术有着较高的要求,还存在着严重的资源浪费的现象,因此,国家相对于煤制油这一项目有着严格的要求。相对于煤制烯烃而言,存在着生产流程长、流程工艺繁杂等现象,所以存在发展缓慢的现象。以甲醇为合成原料的代表主要是煤制二甲醚和煤制天然气,由于煤制二甲醚的所需资金少,见效的时间较快,因此得到了很好的发展。但是,目前,我国出现液化天然气价格不断上涨的现象,随之有关的一些煤制合成天然气项目也在不断的增多,由于煤制天然气主要是由甲烷转换而成的,我国目前还没有出现完整的自制甲烷化技术,一些关键的技术目前还需从国外大量的引进,因此,在一定的程度上严重制约着煤制合成天然气的发展。

二、煤制甲醇工艺流程

甲醇是最简单的饱和醇,其工艺流程大致如下:

(一)、气化

将原料煤加水连同空分送来的高压氧,在气化炉中发生反应生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。本工艺流程一般配置空分装置;在煤气化过程中,有时要用高压CO2载体输送煤粉进气化炉。在气化炉中煤浆与氧发生如下主要化学反应:

CmHnSr+m/2O2mCO+(n/2-r)H2+rH2S

CO+H2OH2+CO2

气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸气饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。

(二)、变换

由于气化工段H2含量不足,所以在本工段将气体中的CO部分变换成H2。主要化学反应为:

CO+H2OH2+CO2

(三)、低温甲醇洗

本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其他杂质和H2O。主要包括吸收系统、溶液再生系统和压缩制冷系统。

(四)、甲醇合成及精馏经甲醇洗

脱硫脱碳净化后的合成气,经过甲醇合成气压缩机压缩后进入反应器进行甲醇合成,CO和H2在Cu系催化剂作用下,合成粗甲醇,粗甲醇从甲醇分离器底部排出,经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段制得精甲醇。

(五)、空分装置

煤气化需要空分装置的氧气,空分装置主要包括分子筛净化空气、空气增压、氧气和氮气内/外压缩流程等。原料空气自吸入口吸入,经空气过滤器除去灰尘及其他机械杂质。过滤后的空气进入离心式空压机经压缩机压缩到约0.57MPa(A),然后进入空气冷却塔冷却。经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器,空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附。净化后的空气抽出一小部分,作为仪表空气和工厂空气。其余空气借助空气增压机及膨胀机等设备,在换热器和精馏塔内冷却液化馏分,制得液氧、液氮,然后根据具体工艺需要送至各种场合。

三、煤制甲醇中常见检验方法以及合成塔设计工艺

(一)、煤制甲醇生产过程中杂醇油中水分含量分析

根据对各分析方法的比较和杂醇油的特点、含水量的情况看,卡尔费休方法是次讨论的首选方法,该法从各角度看能够达到快速准确分析杂醇油中的水分。虽然选用了卡尔费休法,但该法还分为两种,一种是容量法,一种是库伦法,选用哪种合适,将在下面进行对照比较:

(1)卡尔费休容量法:本法所测样品水分含量在0.1-100%之间,并且测定过程中外界对反应不存在干扰。(2)卡尔费休库伦法:本法所测样品水分含量在0.001-0.1%之间,无隔膜电极的仪器不能分析含有醛、酮类成分的样品,有隔膜电极的仪器可以分析含有醛、酮成分的样品,但不能分析电导比较大、含水量大的样品。

由于杂醇油中的成分较复杂,主要由甲醇、水组成,其中还含有大量的二甲醚、乙醇等高级醇、酯、醛、酮、不饱和烃、酸等组分,据此情况判断,只有卡尔费休容量法最适合,该法测定的测定范围满足杂醇油的情况,也不怕杂醇油中的部分成分的干扰。

(二)、甲醇合成塔工艺设计

根据甲醇合成的工况要求,合成塔选用立式固定床气-固相催化反应器。属于“管壳外冷-绝热复合型”型列管式反应器。列管内填充NC306型铜系催化剂,当合成气从合成塔顶部通过列管进入催化剂床层后,在压力为5.0~8.2MPa、温度为220~265℃下的工艺条件下,CO、CO2与H2参与合成反应,反应的产物主要是甲醇和水,此外还含有微量副产物等有机杂质。甲醇合成过程中主要有三个反应同时进行,总体来讲属于放热的化学反应,化学反应如下

CO+2H2 CH3OH H298=﹣90.8KJmol

CO2+3H2 CH3OH+H2OH298=﹣49.8 KJmol

CO2+H2 CO+H2O H298=﹢41.5 KJmol

为保证反应的平稳进行,反应热主要经过列管式反应器的壳程内的沸腾水移走。

1、甲醇合成塔物性参数的确定

根据煤制甲醇生产工艺条件,甲醇合成塔为列管式反应器,由于甲醇合成过程属于放热过程,反应过程需将热量移出,用壳层水吸热,产生蒸汽,控制蒸汽压力从而控制合成塔温度,一般压力控制在2.3~4.0Mpa温度相应为230~260℃,其物性参数如下:

水的汽化热γ0为28855J/mol;粘度η0为0.010Pa;热导率λ0为0.590W/(m·k);表面张力σ0为25.355kg/m3,比热容Cp0为5.126kJ/(kg·k),液相密度ρ0为768kg/m3。合成气主要成分为一氧化碳和氢气,合成气体的平均密度ρ为6.734kg/m3,比热容Cpi为4.585kJ/(kg.k);热导率λi为0.3576W/(m·k);粘度ηi为0.074635Pa·s。

2、甲醇合成气体积流量

设计任务为30万吨/年甲醇合成工艺设计,因目前国内外焦炉煤气制甲醇合成技术全部采用低压合成法,其设计规模多为10~20万t/a,所以采用两套设备平行运行生产,每套设备生产任务为15万吨/年,开工时间定为330天,采用连续生产操作。甲醇的质量流量qm(CH3OH)(按甲醇回收率为97%计算):

qm(CH3OH)=14×104×103/97%÷(330×24)=19525.15kg/h

则甲醇的摩尔流量为q(CH3OH)=630kmol/h。

3、锅炉水流量计算

取壳程流体的出口气化率Xe=0.024,则可计算出除氧水的流量qm为:

4、壳体内折流板和接管的确定

为提高传热效率,壳程设置折流板,型式采用弓形折流板,为防止形成换热死区,折流板圆缺高度取壳体直径的25%,那么去除的高度h为:h=0.25×3000=750mm;折流板间距B确定为:B=0.3D=0.3×3000=900mm,折流板数NB为:NB=4000/900-1=3.4,取NB=5,其间距调整为800mm。

合成塔壳程流体进出口接管规格的确定,设定管内水的流速为u1=2.5m/s(用4个进管将锅炉沸腾水导入合成塔),那么接管内径尺寸D1就可以计算如下:

结束语

总而言之,煤化工工艺的发展是多层次的,而且,不同层次之间的表现方法也是存在着差别的,进行煤化工工艺的发展一定要进行不同层次之间的深度了解以及煤气化方法的具体运用,只有这样,才能更好地开展煤化工工艺这一技术。

参考文献

煤化工工艺流程范文第6篇

【关键词】煤化工教学 实验探究 总结应用 存在问题

前言

在高职院校应用化工技术教学体系中,煤化工工艺是重要的教学组成部分,该文就高职院校的煤化工教学情况展开分析,进行笔者的日常教学理念的阐述,期待对各位教学同仁有一定的借鉴意义,以满足当下高职院校高素质应用型人才的培养需要。

一、现阶段高职煤化工教学的弊端

相对于本科院校来说,高职院校更加倾向于学生的应用型的教学。但是就目前来说,很多高职院校都没有属于自己的一套应用型教学体系。比如有的高职院校是利用本科教材进行教学的,由于两种模式的教学目标不同,教学的效果也存在差异。这就需要进行符合高职院校的教材内容的改革,确保应用型教学模块的开展,以更有利于师生之间的理论、实践互动,当然上述工作模块的正常开展,需要高职院校为师生创造一个良好的教学条件,做好教学课程内容、实践应用设备等基础的奠基。这对教师的教学应用也提出了更高的要求。有些教师受到我国传统教学环境的影响,在课堂教学过程中,比较倾向于“灌输式”教学,而不是新型的“情景互动式”教学,这不利于煤化工专业学生的理论知识素质、技能应用素质等的提升。

在高职院校教学过程中,除了教师这一应用模块外,高职院校的该专业教学内容、教学目的也需要及时进行更新,以满足当下市场对于煤化工应用型人才的需要,教师在日常教学模块中, 也要进行教学模块、成绩考核模块等的优化,确保学生“学以致用”,进行理论知识与实践应用知识的结合。

二、高职煤化工教学模块的“情景互动”模式应用

1.课堂教学手段的多元化

为了提升高职院校的煤化工专业教学质量,笔者认为进行教学手段的多途径应用是非常必要的。比如改变传统的理论知识教授性教学,进行教学手段的更新,以符合当下高职学生的学习需要。比如进行多媒体教学模式的应用,通过对煤化工课程知识音频、图片等方式的教学。在教学环节中,注重课堂师生的互动性,确保课堂教学氛围的融洽,确保学生的学习积极性的提升,比如展示一些具体课程的生产工艺流程图,进行一些抽象知识的具象化教学。教师在日常工作模式中,也可以在高职院校的学习网站,进行该专业教学视频的设置,以充分满足学生自学的需要,经过笔者的长期实践,这种多途径教学模式、情景互动教学模式有利于教学效果的提升。

在师生互动式教学模式中,进行多种教学模块的结合是非常必要的,比如进行启发式教学模块、问题设问式教学模块的协调,这样有利于煤化工理论教学环节的教学效益的提升,更有利于进行学生的学习督促,确保学生的自身学习潜能的激发。在“情景互动式”教学模块中,进行问题情景的设置是非常必要的,这是良好的教学互动效果提升的重要基础。比如在“可燃气体的火灾危险性分类”教学过程中,可以让学生先设想一下,假如自己处于火灾现场怎么办,周围都是可燃性的气体,如何逃离火灾现场。通过对情景问题的设立,引导学生对于可燃性气体的具体分析,确保学生的应用思维的开拓,进行学生的学习积极性的优化,提升其探究学习能力。

为了切实提升煤化工学生的创新能力,确保其自主探究能力的提升。进行启发式互动教学也是非常必要的。比如在“配煤炼焦”知识教学过程中,教师首先让学生进行生活常见煤种的性质的阐述,再提问其如何实现不同种的焦炭的配煤应用。笔者通过实践得知,该模式的应用更有利于提升学生对不同煤种性质的了解,确保学生对焦炭类型知识及其煤种搭配知识的有效掌握。除了启发式提问模式,为了更好地提升专业课堂的学习气氛,笔者认为进行现实实例教学也是非常必要的,以提升学生的理论与实践的知识联系能力,更有利于提升学生的应用素质。灵活多变的应用现代教学手段,突出该课程中逻辑性强的特点。与传统教学相结合,对重点及难点内容进行透彻清楚的讲解,加深学生对该问题的理解。采用由简单而繁、类推手法,提高讲课效率。如讲气化工艺的影响因素时,选择常压流化床气化工艺作为实例,讲清气化工艺的影响因素,而其他气化工艺得影响因素可以此类推。

2.校企合作实训模式的“互动性”

在高职院校煤化工专业教学过程中,该学科更加注重学生的理论与实践性模块的结合。这需要学生做好相关的实践模块工作。比如高职可以安排学生在课程学习环节中,进行化肥厂、煤气厂等的认识实习,进行焦化模块及其气化模块的学习情况、就业情况等展开一个此初步认识。实践证明,只有学生掌握一定的实践体验,才更有利于学生对于煤化工理论知识的学习。这需要引起相关高职管理人员的重视,积极做好校企合作模块的协调,进行理论与实践互动教学模式的应用。教学中的实训演练是必要的,通过对毕业生的了解,我们发现学生理论知识够用,识图能力和操作能力偏低,所以学院现在加大了教学投入,建立校内化工仿真实训基地,让学生在就业前能够通过模拟流程演练,提高了识流程图能力。期末顶岗实习,为达到职业院校学生毕业后能够做到“零距离”上岗的目的,高校要联系多家校外实习基地,通过学生在校外实习基地的实习,使学生在操作模拟流程的基础上,加深对真实操作环境的理解,提高其操作能力。

煤化工工艺流程范文第7篇

【关键词】焦炉煤气;净化装置;应用问题

前言:

自70年代末开始,我国一些大型的焦化厂为了配合大容积焦炉的投入使用,从国外引入了大量的先进技术和工艺,其中比较典型的有脱酸蒸氨工艺、全负压净化工艺、氨分解工艺等等。下面简要介绍一下我国煤气净化技术的应用情况。

1.分析焦炉煤气净化技术的应用现状

焦炉煤气净化属于炼焦过程中的重要环节之一。多年以来,我国各大焦化厂均沿袭着传统的煤气回收工艺流程,即初冷、洗氨、终冷、洗苯。直至上世纪50年代末,经过焦化工作者的不懈努力终于设计出了与我国自行研发的58型焦炉相适应的煤气净化工艺,如ADA脱硫、硫胺与氨水流程、氨法脱硫、氨焚烧工艺、污水处理以及单塔脱苯工艺等等。但是,虽然这些工艺流程也均能起到煤气净化的作用,但经各厂实际应用后却发现,这些煤气净化工艺普遍存在净化效果较差、环境污染严重、对设备腐蚀性强、产品质量差、氨苯回收率无法达到指定要求等缺点。这不仅与国际先进技术水平相差甚远,而且也无法满足炼焦生产及绿色环保的要求。

1.1初步冷却煤气

简单的讲,煤气初冷就是对焦炉煤气进行初步冷却降温,使其从800℃左右的高温降至25℃左右的温度。在这一过程中主要依靠的装置是初冷器,相应的冷却方法主要有直接式、间接式以及直接与间接相结合三种方式。冷却装置又分为立管式、横管式和直冷式喷淋塔三种。在间接冷却的过程中,一般冷却水不会与煤气发生直接接触,主要是利用换热器来完成冷却。由于在该过程中冷却水并未受到污染,故此可循环重复使用,这种方法比较适合在水资源紧缺的焦化厂中使用。而直冷式主要是通过塔来完成冷却,在此过程中不仅能够对煤气进行冷却,同时还可以起到净化的效果。基于这两种冷却方式的优点,大部分焦化厂均选择两种方式结合使用来进行煤气初冷。实践证明,冷却后煤气中含萘量能够降低到每立方米1克以下。

1.2焦油的脱除与回收

在煤气冷却的过程中,大部分焦油会随氨水一并冷却,其余的一小部分则会被焦油捕集装置混合到氨水当中。现阶段,大多数焦化厂基本都是采用氨水焦油分离装置对煤气中的焦油进行脱除,在分离过程中还能够达到去除渣尘的目的。通常情况下,分离的时间越长效果就越好,但随着时间长度的增加,分离温度会有所降低,这样会使焦油粘度增大,从而影响分离效果。所以在实际分离中必须同时满足时间和温度这两个因素的要求。

1.3萘脱除工艺

在粗煤气当中,萘含量约为每立方米10g左右,初冷后含量会降至每立方米2g左右,此时萘则处于一种过饱和状态。当煤气由管道流向下一工序时,由于流速过慢或温度不足,便会导致萘沉积,从而造成管道堵塞。为此,有效地脱除煤气中的萘显得尤为重要。目前常用的脱萘法主要有油洗和水洗两种。利用油洗法可将煤气中含萘量降至每立方米0.5g以下,这样能够防止堵塞现象的发生。

1.4煤气的调节及输送

煤气输送过程常用的装置为鼓风机,根据其结构形式的不同可分为离心式和容积式两种。由于离心式鼓风机可以按照不同的要求进行调节,如循环调节、转速调节以及自动调节等,所以多数大型焦化厂都以离心式鼓风机作为煤气传送的主要装置。

2提出焦炉煤气净化技术的改进方法

2.1焦炉煤气净化过程的环保技术

2.1.1废气处理技术

废气是指在焦炉煤气净化系统中间槽、器产生的发散气体。废气的处理方法如下:1)废气中若含有吡啶盐基、氨等碱性物质,应采用含游离酸的工业清水或溶液进行洗除,也可以将废气引入煤气负压系统;2)废气中若含SO3等酸性物质,应使用稀氨水进行洗除,若含酚,则使用稀NaoH溶液吸收废气中的酚;3)废气中若含苯类,可采用低温或洗油洗涤的方法将其冷凝后进行回收,也可采用浮顶储槽或N2封闭,或直接将废气引入煤气负压系统。

2.1.2废渣处理技术

在焦油与氨水中所分离出来的焦油渣送往煤场,将其掺入配合煤中进行炼焦或配入作型煤。脱苯产生的再生渣应当掺入粗焦油中,脱硫产生的硫磺渣应混入动力煤中。

2.1.3废水处理技术

1)剩余氨水的脱酚处理。国外的焦炉煤气净化技术一般不对剩余氨水进行脱酚处理,而是直接将其进行蒸氨处理后送入生化处理装置。国内的焦炉煤气净化技术则主张先将剩余氨水进行脱酚,再将其进行蒸氨和生物脱酚处理。但是,由于回收酚类产品需要耗费较多的资金,所以就国内的新建厂而言,并不倡导建设脱酚装置。含氨酚水的脱酚处理技术包括蒸汽酚和溶剂脱酚两类,蒸汽脱酚已被淘汰,溶剂脱酚技术根据不同的设备类型可分为固定筛板法、振动萃取法和离心法,所使用的溶剂包括粗苯、溶剂油、N5O3+煤油、轻苯等;2)蒸氨废水处理。各国均采用生物化学处理方法进行蒸氨废水处理,如活性污泥法。

2.2新型干法净化技术

当前,我国在建或已建成的焦炉煤气制甲醇项目所采用的干法净化技术,可分为以下两种形式:

2.2.1传统的干法净化技术

将温度控制在350℃-430℃之间,利用铁钼催化剂使有机硫加氢生成硫化氢,而后使用成本低的固体吸收剂将硫化氢脱除,以实现净化的目标。这种干法净化技术的脱除精度总硫含量仅仅能达到合成氨系统的净化标准,而难以达到甲醇生产对脱硫精度的要求。

2.2.2新型干法净化技术

包括以下两类:1)一级加氢工艺,其流程为一级加氢、粗吸收、精吸收;2)两级加氢工艺,其流程为一级加氢、粗脱、二级加氢、精脱。这两种干法净化工艺是为了满足焦炉煤气综合利用需求而研究开发的。由于焦炉煤气中的硫具备含量大、形态复杂、杂质多等特点,若采用传统的干法净化工艺,势必无法达到对焦炉煤气进行深层次化工利用的标准。所以,必须同步进行干法净化工艺的开发与加氢净化剂、催化剂的开发,以改进出具有针对性、集成性的工艺技术,从而有效解决焦炉煤气化工利用的净化问题。

3.焦炉煤气净化的新技术探

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)。

结束语:

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:

煤化工工艺流程范文第8篇

【关键词】甲醇 气化 合成 空分

1.煤气化制甲醇的重要意义

作为一种传统的化工原料,甲醇在化工行业中一直扮演着极其重要的角色。随着油价的日益上涨和甲醇应用领域的不断拓展,甲醇及其衍生品的应用也越来越受到人们的重视。在市场需求的推动下,甲醇及其衍生物的生产迎来了发展的黄金时期。甲醇作为极其重要的一种化工原料,其下游衍生品也很丰富,这也是煤基甲醇化工可以代替部分石油化工的原因。传统工艺上甲醇可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲脂、氯甲烷、甲基丙烯酸甲脂、醋酸、甲胺等一系列有机化工产品。除了传统应用,甲醇化工应用技术近期还取得了不少新的突破。

此外,甲醇制汽油(MTG)也是甲醇燃料应用的重要领域之一。除了埃克森美孚公司的二步法MTG技术,中科院山西煤化所与化学工业第二设计院共同开发的一步法甲醇转化制备汽油技术,已在其能源化工中试基地完成中试。与埃克森美孚公司的技术相比,国产技术具有汽油选择性高,工艺流程短,单程寿命长和催化剂稳定性等优势。

2.煤制甲醇基本的工艺及设备介绍

2.1 煤炭的气化

煤气化技术是煤制甲醇工艺中的关键性。目前,国内外先进的煤气化技术主要包括:荷兰Shell公司的SCGP粉煤加压气化工艺、德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化技术、美国Texaco公司德士古气化工艺、德国Lurgi公司的Lurgi块煤加压气化工艺等,本文以德士古气化工艺为例进行气化工艺的介绍。

2.2 煤浆制备

由输送系统送来的原料煤干基(

2.3 气化

在本工段,水煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。

煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧嘴进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧气发生主要反应如下:

CmHnSr+m/2O2mCO+(n/2-r)H2+rH2S

CO+H2OH2+CO2

气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。

气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。

2.4 合成气的净化

本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其它杂质和H2O。低温甲醇洗工艺是使用物理吸收法的酸性气体净化技术,使用冷甲醇作为酸性气体的吸收液,利用甲醇在零下60℃左右的低温下对酸性气体溶解度特别大的性质,分段选择性地吸收原料气中的CO2、H2S及各种有机硫等杂质,低温甲醇洗工艺一般有林德和鲁奇两种,二者基本原理相同,并且技术都很成熟,只是在工程实施、工艺流程设计和设备设计上各有特点。

2.5 甲醇的合成

国内外使用的甲醇合成塔主要有冷管式、冷激式、固定管板列管式水管式和多床内换热式合成塔。冷激式合成塔碳转化率太低,能耗高,已基本淘汰:冷管式合成塔碳转化率较高但副产的蒸汽仅为0.4MPa,大型装置中很少采用;水管式合成塔传热系数较高,能更好地移走反应热,缩小传热面积,并能多装催化剂,同时可副产中压蒸汽,是大型化较理想的塔型,在60万t以上大型装置应用较为广泛;固定管板由于列管需用特种的不锈钢,因而造价最高;多床内换热式合成塔由大型氨合成塔发展而来,目前氨合成塔均采用三床(四床)内换热式合成塔。

2.6 甲醇的精馏

甲醇的精馏工艺,主要有ICI的两塔流程和Lurgi三塔流程两种。ICI两塔工艺虽然工艺流程简单、装置投资省,但是能耗相对较高;而Lurgi三塔精馏工艺流程虽然相对较长,但操作能耗较ICI两塔工艺流程低。从投资和能耗等方面来综合考虑,对大、中型甲醇精馏装置,三塔精馏工艺优点更加明显。主要原因在于三塔型工艺流程设置有一个加压操作(压力为0.6~0.7 MPa)的主精馏塔,加压塔塔顶甲醇蒸汽冷凝热可以用作常压精馏塔塔底再沸器热源,减少了水蒸汽和冷却水消耗,从而使得精馏过程总的能耗可比二塔流程低20%~30%。从清洁环保角度来讲,也应该采取三塔精馏工艺。

3.甲醇生产工艺的选择

甲醇的生产现已大规模连续化,生产过程中要求合成气中(H2+CO)含量高,要求煤气化工艺更成熟可靠,效率更高。结合产品的质量要求、环境友好以及不同工艺设备的技术特点,煤制甲醇工艺的选择应依据以下原则:

3.1 适用性

不同的煤气化技术适用于不同的煤种,硬根据所用煤的质量、性质、品种等选择合适的煤气化工艺及后续工艺。

3.2 可靠性

技术必须成熟可靠,在保证产品质量和生产能力的前提下,设备装置应能连续稳定运转。

3.3 先进性

先进性体现在产品质量性能、设备水平和工艺水平等方面,先进性决定项目的市场竞争力,应全面研究工艺技术的现状和发展趋势,深入探讨是否可以采用更为先进的工艺技术。安全环保性,煤化工生产过程容易产生大量煤粉、"三废"等污染物,应选用安全环保的工艺进行安全、清洁生产。

甲醇用作燃料,排放气中的一氧化碳,氮氧化物等含量降低,是一种环境友好的燃料,尤为重要的是,对于我国来说,能够降低对石油的依赖程度,优化能源结构。但是在甲醇生产工艺选择上,一定要根据实际情况,遵循适用、安全可靠、经济环保、技术先进的原则。

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