煤氣化工藝技術比較及產生廢水水質分析

段淑平(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350)

煤氣化工藝技術比較及產生廢水水質分析

段淑平(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350)

隨著我國科學技術的發展和經濟的進步，人們的生活質量越來越好，但同時也導致了嚴重的資源問題和環境問題。煤氣化產業作為我國的重要產業之一，具有調節市場經濟和保障我國正常生產活動的重要作用，但目前我國煤氣化產業的生產過程普遍存在煤原料利用率低、技術落后、污染較重的現象，一是影響了煤氣企業的發展，二又給環境造成了嚴重的破壞。為了有效改進煤氣化工藝技術，降低工業污染，我們必須切實對煤氣化工藝進行詳細的研究。本文我們就將簡要介紹煤氣化工藝的主要技術和原理，并對煤氣化工藝產生的廢水進行分析。

煤氣化；工藝技術；廢水水質

隨著時代的進步，現在人們對石油及天然氣的需求較大，而對煤炭的需求呈下降趨勢。但是我國石油、天然氣的儲量并不大，因此造成了一定的供給失衡。為了有效該問題，運用煤氣化工藝將固態煤轉化為煤氣來方便人們對煤碳資源的利用成為了當前一個重要的課題。煤氣化工藝是現代煤炭化工關鍵技術之一，運用煤氣化工藝，可以解決石油、天然氣等資源不能滿足日益增加能源需求的現狀。然而，我國的煤氣化技術并不先進，普遍存在耗水量大、污染嚴重等現象，我們必須對不同的煤氣化工藝進行仔細的研究，并結合工藝所產生的廢水水質進行分析，以需求更加經濟更加環保的工藝技術。

1 煤氣化基本概念及原理

1.1 煤氣化概念

煤氣化工藝主要以煤和煤焦作為原料，并通過添加氣化劑的方式，在特定溫度和特定壓強下促使固態煤原料氣化成所需的氣體燃料。

1.2 煤氣化爐基本概念

煤氣化爐又稱煤氣發生爐，根據煤原料的性質和對煤氣化產品的要求有多種煤氣化爐，不同的煤氣化爐有不同的優點和缺點。

2 煤氣化基本工藝介紹

2.1 固定床氣化工藝

固定床氣化主要以10到50毫米的塊煤為生產原料，通過運用固定床氣化工藝的方式對固態煤原料進行氣化工作。其主要包括間歇式氣化（UGI）和連續式氣化（魯奇Lurgi）兩種不同的工藝。首先，間歇式工藝早在20世紀30年代就已經被研發出來并應用于實際的煤氣化工作中，該方式具有投資少，易操作的優點，但同時該工藝氣化率低、能耗高并且會對周邊環境造成嚴重的污染，因此隨著時代的進步，人們逐漸加強的環境意識使他們認識到了該工藝的不足之處，國家發改委也逐漸禁止了在煤化工生產中使用該工藝。而連續性氣化工藝作為改善間歇式氣化工藝的方法，初步解決了間歇式工藝所存在的問題，被逐漸應用于實際的煤氣化工作中。

2.2 流化床氣化工藝

流化床氣化工藝又成沸騰床氣化工藝，該工藝通過借助向上移動的氣流來使粉煤呈現出流態化的形態，進而可以在一定溫度和壓強下促使煤原料與氧氣、氫氣等氣化劑轉化成煤氣。該工藝最大的優點在于其可以對各種各樣的煤原料進行氣化轉化，甚至是褐煤等質量較差的煤原料。隨著采煤技術的發展，這種工藝被普遍應用于實際的煤化工生產中，但是這種工藝也存在著煤塵較大的問題，雖然大大提高了煤氣化的效率，但是卻給設備的清潔保養帶來了難題，會縮短煤氣化爐及相關設備設施的使用壽命，此外，流化床氣化工藝對煤氣化爐的容積要求較高，會增加煤氣化爐的占地面積，加大煤氣企業的成本投入。

2.3 氣流床氣化工藝

隨著科技的進步，人們為了同時解決利用率低、污染重等多方面問題，逐步改善工藝，并研究出了一種全新的煤氣化工藝，就是氣流床工藝。這種工藝由于可以適用各種煤原料，并具備一定的清潔性和環保性，目前已經廣泛應用于各大煤氣化企業。根據煤氣化的原料，氣流床氣化工藝包括水煤漿和干煤粉兩種。前者通過將煤粉與水混合制作成煤漿，并用泵送入氣化爐，在1350到1450的溫度下就可以發生氣化。后者通過將干煤粉與氣化劑結合的方式加入到氣化爐中，主要在1500到1700的溫度下就可以發生氣化。只要嚴格控制好煤氣化爐的溫度，就可以最大程度上減少雜質氣體的產生，降低污染程度。

3 煤氣化廢水水質分析

不同的煤氣化工藝技術會配備不同的煤氣化爐，也就會需要使用不同的氣化劑，因此也會造成不同的廢水污染。目前，根據氣化爐的氣化技術及內流形式，大體可以分為固定床、流化床和氣流床三種。常見的煤氣化爐包括國內常用的富氧連續化爐、加壓魯奇固定床氣化爐、灰熔流化床氣化爐、恩德爐幾種。一般來說，煤氣化廢水主要包括焦油、甲酸化合物、氨、氰化物等。不同的氣化爐所造成的廢水含量是不同的，對環境的污染程度也有所不同。通過對實際生產的數據進行比對，魯奇爐所產生的廢水污染程度要比其他種類的氣化爐較高。而殼牌氣化爐作為目前最為先進的煤氣化工藝，通過氧化反應及降溫系統，可以很明顯的減少排放的廢水，在一定情況下甚至可以做到零污染。

4 結語

近年來，環境問題和資源問題越來越成為有關專家的一大難題。煤氣化工藝的逐漸進步表現了人們的環境意識在日益提高。為了有效減少工業污染，我們不能實行先污染后治理的方法，而是應從根本上根除污染，一方面加大政策力度，解決根除不良企業，另一方面，有關專家應盡最大努力改善煤氣化工藝，從根本上減少污染的產生，促進煤化工企業的可持續發展。

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段淑平（1986-），民族（漢）籍貫遼寧省朝陽縣柳城鎮 沈陽工業大學 大學本科，學士學位助理工程師。