殼牌煤氣化工藝優(yōu)化方案

錢(qián) 程

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

煤氣化工藝作為煤炭企業(yè)的核心技術(shù)之一，技術(shù)水平的高低關(guān)系著煤化工企業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中的工作效率并且能夠?yàn)橄嚓P(guān)施工者的生命財(cái)產(chǎn)安全提供根本保障，決定了煤化工企業(yè)能否合理運(yùn)用現(xiàn)有的煤炭資源，獲得最多的經(jīng)濟(jì)效益。因此，煤氣化工藝現(xiàn)已成為了煤化工企業(yè)發(fā)展的根本保證，工藝水平的高低決定著企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定而長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，決定企業(yè)最終的經(jīng)營(yíng)壽命，故煤化工企業(yè)要選用適合本企業(yè)發(fā)展的煤炭氣化工藝，并且不斷地進(jìn)行技術(shù)的完善，形成一套真正適合本企業(yè)的完善技術(shù)體系，保證產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)資料最大程度的利用。

1 殼牌煤氣化工藝過(guò)程中存在的問(wèn)題與缺陷

1.1 在煤氣化過(guò)程中尚未形成一套完善的技術(shù)體系

殼牌煤氣化工藝(如圖1)作為一種新興的技術(shù)工藝，在我國(guó)工業(yè)體系中發(fā)展的時(shí)間短，尚未形成一套完善的技術(shù)體系。且由于殼牌煤氣化工藝對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化程度、機(jī)械規(guī)模以及污染處理系統(tǒng)的要求非常高，需要完善的技術(shù)體系作為基礎(chǔ)，因此除去對(duì)部分煤氣化工藝和技術(shù)進(jìn)行自主研發(fā)外，煤化工企業(yè)還會(huì)大量引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，但由于我國(guó)的煤炭無(wú)論從成分還是材質(zhì)上與其他國(guó)家都存在著很大的差異，因此，直接引進(jìn)的技術(shù)不可能完全適應(yīng)本土原材料的需求，很有可能降低生產(chǎn)材料的利用率并造成更加嚴(yán)重的環(huán)境污染。故煤化工企業(yè)要加強(qiáng)自主研發(fā)能力，將原材料的利用效率作為企業(yè)出發(fā)點(diǎn)，形成一套真正適合本企業(yè)的煤氣化工藝體系[1]。

圖1 殼牌煤氣化工藝流程簡(jiǎn)圖

1.2 煤化工企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品的定位不明確

殼牌煤氣化工藝具有工作效率高、自動(dòng)化程度高、對(duì)環(huán)境造成的污染小等優(yōu)點(diǎn)，這些發(fā)展優(yōu)勢(shì)可以為煤化工企業(yè)提供更高的經(jīng)濟(jì)效益，但想要實(shí)現(xiàn)煤化工企業(yè)更將長(zhǎng)遠(yuǎn)且穩(wěn)定的發(fā)展，提高煤化工企業(yè)自身的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，使企業(yè)能夠更好地對(duì)工業(yè)市場(chǎng)進(jìn)行掌控，就必須對(duì)本企業(yè)進(jìn)行合理的企業(yè)定位，選擇更加具有競(jìng)爭(zhēng)力的煤化工產(chǎn)品進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)，運(yùn)用殼牌煤氣化工藝對(duì)主打產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行不斷的完善，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和煤化工產(chǎn)品的質(zhì)量，但當(dāng)前部分企業(yè)急于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，并沒(méi)有對(duì)企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)進(jìn)行理性分析，雖然產(chǎn)品的種類(lèi)多，但質(zhì)量卻相對(duì)較差，很快便在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰，因此，煤化工企業(yè)要對(duì)自身的發(fā)展方向進(jìn)行合理定位，大力發(fā)展特色產(chǎn)品，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

1.3 生產(chǎn)原料的質(zhì)量成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素

殼牌煤氣化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平的提高，并將環(huán)境的污染程度降到最低的前提便是原材料的質(zhì)量。我國(guó)的原煤儲(chǔ)備量大且種類(lèi)繁多，不同種類(lèi)的原煤其質(zhì)量和適用技術(shù)也各不相同，因此，原煤采購(gòu)人員在采購(gòu)前要對(duì)殼牌煤氣化工藝所需要的原煤的特點(diǎn)進(jìn)行分析，但當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)情況是：部分采購(gòu)人員只考慮原煤的價(jià)格，卻忽視了煤化工企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，低價(jià)收購(gòu)一些品質(zhì)不佳的原煤，這些原煤作為生產(chǎn)資料運(yùn)用于煤氣化工藝的各個(gè)階段，不僅會(huì)降低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還可能會(huì)出現(xiàn)管道的阻塞和煤氣化爐內(nèi)部煤渣的大量堆積，對(duì)煤氣化設(shè)備造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，并且氣化工程中產(chǎn)生的廢料和廢氣還會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響[3]。

2 殼牌煤氣化工藝優(yōu)化方案

2.1 根據(jù)煤氣化工藝技術(shù)對(duì)企業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行合理定位

煤化工企業(yè)要充分利用殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度高的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源分布以及企業(yè)自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)本企業(yè)進(jìn)行合理的企業(yè)定位，選擇更加具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的煤化工產(chǎn)品進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)，運(yùn)用殼牌煤氣化工藝對(duì)選擇出來(lái)的主打產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行不斷完善，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和煤化工產(chǎn)品的質(zhì)量，先用主打產(chǎn)品來(lái)占據(jù)市場(chǎng)，在有一定資金保證的情況下再對(duì)煤氣化工藝技術(shù)體系進(jìn)行完善和產(chǎn)品的研發(fā)，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 遵循適應(yīng)性原則對(duì)煤氣化的原料進(jìn)行選擇

我國(guó)的煤炭貯存量大且煤炭的種類(lèi)繁多，不同種類(lèi)的原煤，其原煤的含水量、發(fā)熱量以及灰組成等特性都存在著一定的差異，因此，煤化工企業(yè)在進(jìn)行煤氣化產(chǎn)品的生產(chǎn)之前要根據(jù)產(chǎn)品所需的產(chǎn)氣率和轉(zhuǎn)化率等對(duì)原材料進(jìn)行合理挑選，并根據(jù)一定的比例對(duì)不同種類(lèi)的原煤進(jìn)行混合，充分發(fā)揮每種生產(chǎn)原料的優(yōu)良特性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)的疊加。切忌為了節(jié)約成本而使用大量廉價(jià)原煤，防止氣化過(guò)程中產(chǎn)生的大量灰分與爐渣阻塞管道，對(duì)煤氣化鍋爐和機(jī)械造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，甚至威脅相關(guān)工作者的安全，提高煤氣化工藝的安全系數(shù)。

2.3 構(gòu)建符合實(shí)際情況的煤氣化工藝技術(shù)體系

煤化工企業(yè)在運(yùn)用殼牌煤氣化工藝進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，首先要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行周密計(jì)劃，充分考慮每個(gè)步驟，形成一套適合本企業(yè)的工藝技術(shù)體系，切忌生搬硬套國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。從煤氣化原料的進(jìn)料開(kāi)始，選擇干粉進(jìn)料的方式，保證原料的產(chǎn)熱率的同時(shí)降低其產(chǎn)灰率；在溫度的選擇上，溫度調(diào)控者要盡量將溫度維持在1 040 ℃～1 060 ℃，提高產(chǎn)氣量的同時(shí)還可以保證煤氣化產(chǎn)品的潔凈程度；在煤氣化鍋爐的選擇上，殼牌煤氣化工藝將膜式水冷壁結(jié)構(gòu)作為生產(chǎn)用爐的首選，此種結(jié)構(gòu)的氣化爐相比較于其他種類(lèi)的鍋爐擁有更高的穩(wěn)定性，且其內(nèi)壁不容易出現(xiàn)爐渣的粘連，因此其清理工作也相對(duì)簡(jiǎn)單便利，提高了氣化爐的使用壽命；在最后的廢料和廢氣處理階段，殼牌煤氣化工藝則充分發(fā)揮了其環(huán)保性能，在對(duì)原料進(jìn)行正確選擇的基礎(chǔ)上，煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生的煤灰等廢料少，且只有少部分粘連在氣化爐和管道內(nèi)壁，方便了專(zhuān)業(yè)清理人員的清潔工作，且由于氣流床氣化模式的運(yùn)用，煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體成分也產(chǎn)生了較大的變化，氫氧化物首先轉(zhuǎn)化為一氧化碳與氫氣，盡可能減少了會(huì)造成溫室效應(yīng)的二氧化碳的轉(zhuǎn)化量，對(duì)當(dāng)前的大氣環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，其他成分則可以在第一次產(chǎn)生后進(jìn)行循環(huán)利用，提高煤氣化的轉(zhuǎn)化效率；自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用在煤氣化工藝中也中占據(jù)著重要地位，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)過(guò)程中，可以降低殼牌煤氣化工藝所需要的人工成本。

2.4 對(duì)殼牌煤氣化工藝中開(kāi)工燒嘴的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)

當(dāng)前煤氣化工藝的運(yùn)用過(guò)程中常常出現(xiàn)開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火失敗或點(diǎn)火過(guò)程中被燒毀等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，工藝設(shè)計(jì)者可以通過(guò)將燒嘴進(jìn)行拆分等方法對(duì)產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，也可對(duì)多個(gè)不同的燒嘴進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，隨后根據(jù)多次測(cè)試得出的結(jié)果對(duì)燒嘴設(shè)計(jì)中不合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模乐褂捎跓斓馁|(zhì)量問(wèn)題造成緊急停車(chē)。

3 結(jié)語(yǔ)

殼牌煤氣化工藝現(xiàn)已經(jīng)成為了煤氣化生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，但當(dāng)前尚未形成一套完善的煤氣化技術(shù)體系，因此，相關(guān)工藝設(shè)計(jì)者要深入探索當(dāng)前技術(shù)中存在的漏洞，首先明確煤化工企業(yè)的發(fā)展定位，遵循適用性原則對(duì)氣化的原材料進(jìn)行合理選擇，并針對(duì)燒嘴等零部件存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，保證殼牌煤氣化工藝在煤化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。