分析煤氣化工藝清潔生產及環境保護

摘 要：目前，以煤炭為燃料的火力發電依舊占有極大比例，依靠燃燒對煤炭的利用率極低，產生了極大浪費，所以對提高煤炭利用率的研究與探討要更加深入。因此，本文針對煤氣化工藝清潔生產及環境保護做出了進一步探究，對煤氣化工工藝、煤氣化工藝清潔生產、環保與資源綜合利用、環境保護給出了詳細的分析。

關鍵詞：煤氣化工藝；情節生產；環境保護

中圖分類號：TQ546 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0381-02

當前，社會各界越來越重視環保的工作，在實施煤氣化的過程中，人們對于合理并且科學的方式給予了高度的重視，以便實現清潔生產的目標。清潔生產簡單來說便是，在實際生產的過程中，要應用全新的工藝和方式，對整個生產過程進行控制，以便將污染進行消除，使能源資源能夠得到合理的配置，將原料轉換成產品，最終達到節能減排的效果，提高了經濟效益，并促進了環境與經濟的共同發展。

1 煤氣化工工藝介紹

1.1 固定床氣化

一般情況下，固定床氣化的相關操作溫度需要保持在900℃左右，操作壓力最高可以到達4MPa，一般會將直徑為6～50mm的煤粒當作氣化原料，固定床當中的氣化爐，氣體流通的速度非常緩慢，在爐子當中，煤粒最長的停留時間可達到1.5h，在氣化的過程中會慢慢靜止[1]。固定床氣對于煤種的活性，灰熔點等要求比較高，并且氣化能力差。重要的生產原料為褐煤和煙煤，以便對甲烷為主的合成氣進行生產。

1.2 流化床氣體

一般情況下，流化床氣化工藝的操作溫度為900℃左右，操作壓從常規的壓力值一直到2.5MPa，通過會將直徑為6mm的煤粒當作氣化原料[2]。流化床在氣化工藝當中的爐內溫度分布非常均勻，并且氣化流動的速度很快，在實際氣化的過程中，煤粒只停留了數分鐘，并一直處于懸浮的狀態，在氣化介質當中維持相對運動的狀態。流化床氣化工藝對于原料煤種當中的活性，灰熔點有著非常高的要求，其中最具代表的工藝包括常壓溫克勒爐等。

1.3 氣流床氣化

氣流床氣化工藝為媒體化工業是十分重要的一項工藝，氣流床氣化的相關操作溫度大約為1300～1700℃之間，最高的操作壓力可以達到6.5MPa，爐子內部氣體流動的速度大，使得煤粒在固定床進行氣化的過程中與氣流的運動方向是相同的，整個過程都只在爐子內部停留幾秒。氣流床氣化工藝，對于煤種并沒有非常高的要求，其適應性非常強，對具代表的工藝便是德士古水煤氣化工藝。德士古公司將重油和渣油作為原料對合成氣生產，并在此基礎之上，研發水煤漿氣化技術[3]。水煤漿氣化工藝應用的原料為60%濃度的水煤漿，除不能將褐煤當作原料以外，還有煤中灰分含量不能大于20%，產生的合成氣有效含量可以到達80%以上。

2 煤氣化工藝清潔生產

2.1 灰水系統

在氣流床氣化工藝進行生產的過程中，主要的廢氣來源便是灰水系統蒸汽。在實際生產的過程中，應用提升汽提塔的方法，可在對工段進行轉換的過程中，對灰水系統當中的蒸汽進行收集，并實施相應的處理工作。

2.2 加壓固定床魯奇爐廢氣

加壓固定床魯奇爐氣化過程當中產生的一系列廢氣，涵蓋了很多的有害物質，比并且其中的焦油含量也比較高，并含有一些氨和氰[4]。對于這些有毒物質的處理，通常使用的措施為利用廢氣當中的含有的氨氣和酚氣等進行回收，并應用汽水分離的形式，將焦油與有害物質實施了分離，使其能夠成冷卻水當中的一部分，最后在污水處理站實施處理。

2.3 固定床氣化工藝廢氣處理

固定床氣化工藝當中，有很多排放的廢氣，主要是煤氣水處理汽提氣、煤氣水分離膨脹氣以及一些泄壓排氣等。針對固定床氣化廢氣，一般需要使氮氣吹出來的形式實施處理。

3 環保與資源綜合利用分析

德士古工藝在進行氣化的過程中，會產生很多的廢氣，但大部分都是灰水系統閃蒸汽，將這一部分氣體傳輸到變換工段當中，并利用汽提塔對其實施相應的處理，之后利用硫回收裝置對尾氣進行處理。

與魯奇工藝進行比較，魯奇工藝會產生很多的廢氣源，在他們當中，煤鎖加煤排氣可通過NH3吹出，之后將其排到高空[5]。煤鎖卸壓氣會比較多一些，其中有二氧化碳和一氧化碳，甲烷、氫氣以及硫化氫等大量的氣體，使用具體的氣柜對其進行收集，可當作燃料。灰鎖泄壓當中，會將一些少量的含塵水蒸氣排出，在對其進行除塵和洗滌之后可將其進行排放；在對煤氣水進行分離的時候，可釋放出其中的很多氣體，如二氧化碳、一氧化碳，甲烷、氫氣以及硫化氫等，其中大部分氣體可當作燃料，送氣化火炬燒掉，借助這樣的形式，可將他們轉化為水和二氧化碳；煤氣水處理單元，可使用高壓蒸汽對水當中氨氣和酚氣成分進行脫除，這樣可產生很少的汽提氣，可作為氣化劑。

德士古工藝產生的一些廢水當中，主要的類型為急冷水、細渣水以及洗滌水等，以上三種類型有著很高的氣化壓力以及溫度，沒有焦油以及氰化物等雜質，其中的CH4也只是少量。所以，氣化灰水當中NH3-N和COD等，并不是非常高，可十分輕松的對最終產生的廢水進行處理。一般情況下，可以使用的辦法加入合理計量的絮凝劑沉降，也可使用過濾的方法。這樣，可有效實現利用和回收的效果，為了減少系統當中存在雜質累積情況，可將其中一些灰水利用污水處理站實施相應的處理，此時可使用SBR和A/O技術實施相應的處理，在出水滿足相應的需求之后，可將其在自然環境中進行排放。為了將排水量進行減少，使其能夠進行回收，實現減排和節能的效果。當前，一些大規模的煤化企業，專門建立了中水回收設備，使用了很多形式對其進行治理，以便水質能夠滿足各方面要求，之后便可將其作為補充用進行使用，實現了節約資源的目的，降低了廢水的排放量，對水體實施了很大的保護。

加壓固定床魯奇爐產生的產品當中，含有的雜質包括氫氣、焦油和酚等。所在比例比較高，一般情況下需要設置回收裝置，以便對其實施相應的預處理，把其中的雜質進行分離；很多的水會被重新被送到氣化系統當中充當冷卻水，只有一小部分被輸送到了污水處理站，通常情況下，會使用多級生化處理工藝對其實施處理，但中間的環節會非常繁瑣，占用的成本會比較高并需要很大的空間，都是經過詳細的處理之后，也可滿足相關的需求。

在氣化當中產生的爐渣有很多的碳，因此，可將其輸送到廠內的鍋爐當中，使其與煤一同燃燒，以便將資源的有效作用發揮出來，并將廢渣的排放進行減少。在參雜燃燒之后，產生的灰渣還可當作建筑材料，可用來制作水泥或者鋪設道路，實現了對資源的有效利用，產品的價值也得到的提升。

4 環境保護分析

煤炭資源在我國非常豐富，為我國的電力行業以工業發展做出了很大的貢獻。但由于煤化工會產生很大的污染，只依靠一些處理的措施是不夠的，只能治標不能治本[6]。因此，最主要的方式還是不斷的優化升級煤炭產業，應用當前最先進、最科學的技術促進煤炭產業的結構調整和轉型。此外，還要煤氣工藝原料當中的適應性進行提升，使其可以與高硫和高水等品質微差的煤種進行適應，以便將品質差煤炭的使用問題進行解決，提高煤氣化的使用效率，減少了煤化當中消耗的煤炭消耗，提升企業的經濟效益。

5 結束語

總之，面對煤氣化產生的一系列環境污染問題，不但要制定有效的治理措施，還要將煤炭企業不的升級和優化，應用當前對先進的工藝和技術，以便真正實現煤氣化工藝的清潔生產，使我國的發展能夠走可持續發展的道路。

參考文獻

[1]郭 森，周學雙，杜嘯巖.煤氣化工藝清潔生產及環境保護分析[C].2009中國煤化工技術、信息交流會暨產業發展研討會.2009.

[2]高海慶.煤氣化工藝清潔生產及環境保護分析[J].化工管理，2016（3）：217.

[3]蘇 楠，吳亞妮.煤氣化工藝清潔生產及環境保護分析[J].商品與質量，2016（26）.

[4]劉志娜.煤氣化工藝清潔生產及環境保護分析[J].化工設計通訊，2017，43（7）：17.

[5]宮國巍.煤氣化工藝清潔生產及環境保護研究[J].化工管理，2016（36）：140.

[6]龐戰超.煤氣化工清潔生產及環境保護分析[J].工業c，2016（6）：128.

收稿日期：2018-6-1

作者簡介：范玉山（1985-），男，大專，從事煤氣生產輸送等工作。