煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術

摘 要：能源資源是社會經濟發展的基本物質基礎，人類社會的生存和發展離不開能源的幫助。雖然中國的煤炭儲量比一些國家豐富，但煤炭是一種不可再生的能源，煤炭資源的不合理使用會對環境產生嚴重的負面影響。在這種發展背景下，盡可能減少煤炭的使用，應用先進的科技手段，合理開發和利用現有資源和能源。為人們提供更多負擔得起的能源，成為必然的發展趨勢和時代的需要，有利地幫助我國經濟的快速發展。

關鍵詞：煤化工;氣化工藝;設備;關鍵技術

引言：中國是一個人口稠密的國家，對資源和能源的需求也比較大。由于社會經濟的快速發展，資源和能源消耗量巨大，為了實現可持續發展，所有行業都需要改進自己的生產過程和技術，以減少資源和能源的消耗。煤化氣是中國的重要產業之一，不同的煤化學氣化技術有不同的優點和缺點。由于其不斷擴張和發展，不同類型的技術流程不斷被優化。因此，需要根據當前形勢進行創新和改革。例如，在實踐中，我們要根據社會要求，分析具體問題，加大研究工作力度，投入更多的人力、物力和財力，改進工藝，優化流程，提高氣化技術，快速發展相關產業。

1 煤化工氣化技術簡介

1.1原理

煤化工主要是用于各種氣化工藝生產的燃料，它可以滿足發電、化工等多種行業的生產需要。而它的價值和作用是非常大的。煤氣化工藝和設備的研究成果比較成熟，體現了國外的技術和理念。與美國和德國一樣，經過多年的實踐和研究，中國已經開發出高效的氣化技術。煤氣化是一個物理化學等相關的反應，這其中設計到的整個過程都是非常復雜。主要原因是，當水力漿液和氧氣進入氣化爐后，煤和其他物質立即受熱反應，然后形成水以及固體殘渣等，最后形成一氧化碳和氫等原料。[1]。

1.2特點

煤化工被廣泛用于各種材料和資源相關的領域內，例如涉及煤以及瀝青等等制造中。進料方式分為干粉和水漿，每種進料方式都有其獨特的價值，使用煤化工不僅可以提高生產當中所涉及到效率以及安全生產，而且具有操作簡單靈活的優點，可以達到節能環保的目的.在氣化過程中，高溫的影響可以減少產品中的污染物。只有簡單的清洗才能保證排放，保護生態環境。但是，不同的氣化技術有不同的優點和缺點，所以它們也有相應的缺點。例如，整個氣化過程必須在高溫環境下進行。因此，爐子內部長期被高溫掏空，導致運行時間短，需要定期維護和更換，這就增加了成本。氣化是一種消耗技術，需要經常更換。使用壽命約為兩個月，這增加了維護成本[2]。

2 煤化工氣化工藝的設備和關鍵技術

2.1 GE水煤漿加壓氣化技術

水煤漿是一種將原煤與水和通過加入一定比例的添加劑進行物理混合的液體燃料，煤炭處理可以去除煤炭中的不可燃雜質，有效提高煤炭的燃燒效率，減少環境影響。中國擁有豐富的煤炭資源。通過應用水煤泥技術，可以替代當前國家戰略資源，例如石油等相關的資源，在一定程度上可以減少對環境的影響。壓力氣化技術被廣泛用于煤化工領域，要制備的碳化合物包括烯烴、甲醇和合成氨。根據中國煤炭的質量特點，中國制定了自己的水煤漿生產配方，提高了中國水煤漿生產的效率。加壓水煤漿氣化技術是比較容易使用的，而且應用廣泛。它是煤炭化學氣化過程中的一項成熟的技術[3]。

2.2 GSP干煤粉加壓氣化技術

GSP被稱為“黑水泵氣化技術”，是德國研制的一種煤炭氣化工藝。干煤粉是通過對原煤進行充分的研磨后去掉其中雜質得到的干燥的粉狀原煤。通過對煤粉的加熱過程實現對原煤的氣化，通過水冷壁的冷卻得到氣化煤氣。GSP干煤粉加壓氣化技術目前應用比較少，具有操作彈性大、操作方便、污染排放小，同時維護費用較低的特點。

2.3常壓固定床富氧連續氣化技術

連續氣化技術顯著提高了間歇性氣化過程的效率，降低了生產成本，減少了工廠維護費用，并減少了環境污染。通常使用粒徑較小的原煤進行處理。

2.4灰熔聚流化床煤粉氣化技術

灰熔聚煤氣化技術是以直徑小于6mm的煤粉顆粒為原材料，通過使用蒸汽作為氣體輸送器，煤粉和氣體輸送器不斷地被來自爐底的氣體吸收。通過在吸氣系統中的積累再次進行氣化，提高了氣體轉換效率。該技術是一種專有的煤氣化技術。在中國，它在燃料氣生產中具有廣泛的應用，并具有合成氣體的輕便的優點，能夠有更加廣闊的利用空間。

3 煤化工氣化工藝與設備的技術要點分析

3.1安裝施工要點

在建設電廠時，應結合煤化工的要求和現場實際位置，制定最終的建設和安裝方案，確保電廠嚴格按照相關規定和行業標準運行。 以確保項目的質量、效率和安全。安裝應從里到外、從大到小進行。同時，廠房建設應按照工廠化制造和計件的要求進行，最大限度地降低工程建設成本，縮短工程后續驗收時間，并在此基礎上有效保證廠房質量。安裝木炭化學時應注意以下幾點：首先，也是最重要的是，應將所需要構建的油漆在地面上完成涂裝;其次，構件的安裝必須符合技術文件的要求規范才可以執行。最后，在安裝過程結束之后，梁柱的表面必須用耐火層進行處理，并根據組件的尺寸對構建產生的偏差進行校正，需要符合標準后才可以進行使用[4]。

3.2鋼材檢驗

在煤化工氣化工藝中，對工藝設備所需的鋼材必須經過嚴格的檢驗，檢驗人員需要對鋼材的質量、性能等進行詳細分析。對于每一批生產中所需要使用到的鋼材都必須具備相應的質量證書才可以投入進行廠房的搭建中，與此同時也要求檢驗人員對證書的真偽做出相關的鑒別分析，并對分析結果與報告相對比。同時結合工程設計對鋼材的性能進行驗證，未通過驗證的鋼材不允許進入施工現場，鋼材中不符合設計安裝要求的可通過后期的補救措施進行完善。設計安裝所用鋼材標準是表面無裂痕、無疤痕、沒有褶皺，在鋼材的破損厚度沒有超過負偏差值一半的情況下不需要對鋼材進行更換。

3.3偏差矯正

偏差值指工程鋼構件尺寸數據與標準尺寸數據之間的差異。常用的矯正方式主要有兩種，熱矯正和冷矯正。冷、熱矯正的最終結果都要保證鋼材表面的劃痕厚度不能超過0.5mm，不能出現明顯的鋼材破損和凹凸現象。針對氣化設備的安裝過程中常見鋼梁尺寸偏小等問題，可采取斜對接以及鋼板拼接的方式進行實時接長，同時在進行鋼板的拼接時，鋼構件要避開節點且長度不能超過2.5m，當鋼構件的厚度小于14mm時，可采用剪板機進行肋板剪切滿足工程要求。

4 結語

綜上所述，煤化工產業利用某些化學過程將煤炭資源轉化為其他資源。關鍵的氣化技術和設備是水煤氣化和干煤粉氣化。不同的喂食方法可以在不同的過程中得到改善。在實際的生產過程中，它可以根據實際需要進行有益的使用。此外，在安裝設備時也要優化安裝工藝，注意好偏差產生的原因以及及時做好糾正，延長設備的使用壽命和生產效率。煤化工氣化的質量和效率--提高氣化生產，減少燃煤帶來的環境問題，保證氣化過程的有效進行，推動中國煤化工氣化的發展進程。

參考文獻：

[1]杜若宇.我國煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術分析[J].化工設計通訊，2020，46（07）：4+7.

[2]肖超.分析煤化工工藝與設備的關鍵技術[J].石化技術，2019，26（08）：232+236.

[3]劉凱，劉海菊，郭琦.煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術[J].化工設計通訊，2019，45（04）：21-22.

[4]李曉峰.煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術[J].山西化工，2018，38（05）：127-128+131.

作者簡介：

張干（1983.03—），男，漢，籍貫：河南滎陽，學歷：本科，研究方向：石油化工和煤化工工藝裝置設計。

（勝幫科技股份有限公司陜西分公司，陜西 西安 710065）