淺析煤氣化工藝節能減排技術及應用

梁敬會，王 璇

（兗礦魯南化工有限公司，山東滕州 277500）

煤化工與甲醇Coal Cemical Methanol

淺析煤氣化工藝節能減排技術及應用

梁敬會，王 璇

（兗礦魯南化工有限公司，山東滕州 277500）

煤氣化工藝節能減排問題是制約其發展的瓶頸，目前雖然取得了一定的發展，但是仍然存在較多的問題，包括能量利用問題、積灰問題、污水問題等等。目前發展了火炬系統伴燒介質的解決技術、煤氣化洗滌循環水處理技術、合成氣冷卻器積灰問題的解決技術，在一定程度上解決了部分煤氣化工藝的節能減排問題，但仍有很大的提升空間。

煤氣化；節能；減排

煤氣化工發展迅速，在工業生產中具有重要作用，但是該工藝存在嚴重的節能環保問題，需要展開討論，從而采取有效措施解決。

1 煤氣化裝置的節能環保現狀

工業和信息化部發布的《先進煤氣化節能技術推廣實施方案》，和最近幾年國內煤化工生產原料的結構性調整促使我國先進煤氣化技術的應用，粉煤加壓氣化、新型水煤漿氣化技術得到了快速的發展。在煤氣化工藝的應用發展的初期凸顯了國內部分投運煤氣化工藝裝置不達標，煤氣化原料消耗和污染物排放總量大且不合理，相關節能環保研究工作開展較少等問題。

2 煤氣化工藝存在的節能減排問題

煤氣化裝置設計過程中為了節約成本，常常造成廢水預處理能力較小，導致在后期實際生產過程中系統不穩定，設備故障頻發，由于廢水預處理系統原設計能力偏小，系統運行不穩定，設備故障率高，煤氣化過程中產生的大量污水不能及時得到有效處理，引發排放的廢水中有害物質超標問題。此外，煤氣化裝置初步水處理系統的裝置存在固相含量較高問題，這一問題主要是排渣系產生的渣水所造成的，固相含量達到在2%左右，在煤管線控制不利的狀況下，固相含量甚至高達10%。除渣系統中的Ca2+、Mg2+和含有CO32-的灰水相互反應形成CaCO3、MgCO3沉淀，極易導致灰漿汽提塔形成結垢堵塞，磨損管道、閥門等相關設備造成整個初步水處理系統失效，不斷產生的污水只能就地排放，嚴重污染環境。為中和排渣系統、濕洗系統來水的偏堿性，需要加入鹽酸，但酸的加入帶來了管道的腐蝕、泄漏風險，同樣給環保問題帶來了隱患。

3 煤氣化工節能減排技術現狀

3.1 火炬系統伴燒介質的解決技術

火炬系統伴燒介質的選擇直接影響煤氣化工藝能量的利用效率。目前發展的一種技術是發揮煤化工裝置系統本身的潛能，從硫回收裝置的液化氣管線中引出一股甲醇合成尾氣，通過管線疏松至火炬燃料氣系統。在裝置開始運轉過程中采用液化氣進行點燃常明燈，當系統正常溫度運轉一段時間后開始采用弛放氣進行常明燈的點燃。該技術有效的循環利用了煤氣化工藝自身的產物，極大地減少了原材料的使用，降低了消耗量，充分利用了有效能量，從效果上來看，節能效果十分明顯，解決了火炬系統中的系列問題。

3.2 煤氣化洗滌循環水處理技術

在煤氣化過程中使用的煤通常含有硫元素，這就導致洗滌循環水中通常攜帶一定的硫，這就要求煤化工工藝采取一定的措施進行懸浮物和硫化物的處理。一般采取的措施是先用燒堿中和，提升循環水中的含鹽量，增強其化學腐蝕和電化學腐蝕性能，控制好懸浮物的沉降現象。再采用陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑進一步去除懸浮物。相關研究與實踐表明，該類型的絮凝劑用量少且效果佳，但是不同的生產企業循環水的水質有所差別，絮凝劑的配方沒有統一的適應性，各企業需要結合實際優化出最適合自身的絮凝劑，減少排污水總量，降低生產成本。對于循環水硫化物的控制，一般有兩種方法：一種是曝氣吹脫洗滌水脫硫化氫，再對吹脫氣進行脫硫凈化回收硫磺；另一種是調節循環水的pH值，減少硫化氫的化學吸收。第一種工藝方法的優點是，不用添加pH值調節劑，避免了鹽類的過度累積加深對設備的腐蝕等影響，不污染空氣。第二種工藝方法通常采用燒堿或石灰調節pH值，使其達到6～7，從而降低硫化物含量。這種方法的不足之處在于溶解鹽濃度過高，易釋放出硫化氫，污染空氣。

3.3 合成氣冷卻器積灰問題的解決技術

研究通過發展了合成氣冷卻器的積灰問題的兩種解決方式：①對吹灰器進行改造，②改變敲擊器敲擊頻率。積灰主要存在于過熱器頂部的吹灰器。因此，對吹灰器的結構改造至關重要。采取的主要方式是在吹灰器的半圓形管道上開設小孔，有效吹除自身的表面疏松灰塵。敲擊器敲擊頻率對于振動除灰效果具有十分重要的影響，可以適當提高敲擊頻率來提升除灰效率。

4 結束語

煤氣化工藝節能減排問題是制約其發展的瓶頸，目前發展的火炬系統伴燒介質的解決技術、煤氣化洗滌循環水處理技術、合成氣冷卻器積灰問題的解決技術解決了部分節能減排問題，但仍有很多問題等待解決。

[1] 李瓊玖，杜世權，廖宗富，等.大型煤氣化裝置的工藝技術性能及其在多聯產系統組合中的節能減排評述[J].化肥設計，2011，49（2）：3-14.

[2] 任向波.煤氣化工藝節能減排技術及應用[J].應用能源技術，2011，（7）：7-9.

[3] 潘福生，張旭，徐品，等.新型節能環保煤氣化技術在洛陽乙二醇項目上的應用[J].廣東化工，2013，（8）：161-162.

[4] 李建營，朱杰.殼牌煤氣化工藝投資、運行維護成本及節能環保問題的改進措施[J].中氮肥，2015，（1）：50-53.

A n a l y s i s o n E n e r g y S a v i n g a n d E mi s s i o n R e d u c t i o n T e c h n o l o g y o f C o a l G a s i f i c a t i o n T e c h n o l o g y a n d i t s A p p l i c a t i o n

Liang Jing-hui，Wang Xuan

Coal gasif i cation technology，energy saving and emission reduction is the bottleneck of its development，although it has obtained certain development，but there are still many problems，including the problem of energy utilization and ash deposition，sewage and so on.The current development of the torch burning system with medium solution technology，technology，circulating water washing Coal Gasif i cation Syngas Cooler fouling problem solving techniques，to a certain extent to solve the problem of energy saving and emission reduction of coal gasif i cation process，but there is still room for improvement.

coal gasif i cation；energy saving；emission reduction

TQ546

B

1003-6490（2017）08-0008-01

2017-05-26

梁敬會（1988—），女，山東濟寧人，助理工程師，主要研究方向為煤化工。