王翔
贵州天福化工有限责任公司
摘要:所谓的煤化工指的是以煤炭为原材料进行一定的化工生产改造,将其从固体形态转化为更方便使用的气体或者液体形态的过程,这一转化过程在实现的过程中必须要借助于煤气化技术的力量。煤气化技术在煤化工相关的项目中有着极为重要而广泛的应用,具有技术水准先进,可靠性高等优点,但与此同时煤气化技术在应用过程中所需要的投资也是比较高的,这对于煤气化技术的应用与发展或多或少有一定的影响。文中对煤气化技术当前在煤化工项目中的应用进行了探讨,期望能够对整个煤化工领域的发展与进步带去一定帮助。
关键词:煤化工项目;煤气化技术;煤气化技术运用;煤气化技术发展
引言
煤气化技术的发展在近些年来是比较迅猛的,虽然与国际社会相比,我国的煤气化技术起步相对较晚,但相关技术的应用还是比较成熟的。比如说早在二十世纪九十年代山东省某化工厂的技术人员就已经将煤气化技术应用在了相关的生产中,有了四嘴喷气化炉的诞生,在其取得了一定的生产作用之后,被多个集团企业推广应用,对于相应企业的经济效益产生了极大的帮助。借助于煤气化技术,国内的煤化工项目实现了从传统到世界先进的过渡,更多的煤气化技术在这一过程中被开发了出来,到目前已知的就有八十多种,而其中成熟的,已经被应用在相应煤化工生产项目中的则有四十多种。
一.煤气化技术的分类
(一)固定床气化技术
该类新的煤气化技术从历史上来讲是最早被研究开发的,这意味着其发展到当前已经有了相当成熟的应用。整个固定床气化技术体系包含了Lurgi气化技术、BGL气化技术等多项技术,借助于这些气化技术,相关生产人员可以极为迅速地将劣质煤进行气化加工。该生产技术在应用过程中仍然是以块状煤作为原材料,通过不断地加压,在纯氧环境下对固定床间歇煤进行气化改造[1]。这种技术应用在相关生产中其所能带去的生产能力是极为强劲的,尤其是相较于其他类型的煤气化技术,该技术在氧气的消耗量上是比较少的。但该技术的缺点在于对于原材料类型比较挑剔,煤块只能使用不粘煤,因此总体上来讲,这种气化技术在应用时其成本是比较高的,对于企业来讲要想获得长期的经济效益,就必须尽最大可能性地降低相应成本,因此,不建议采取该类型气化技术用于生产。
(二)流化床气化技术
这里的流化指的是不断向上移动的气流,在实际技术应用过程中,这些气流会带动途经的煤块使其呈现出一种沸腾的状态,最终实现气化。该类型最有别于其他气化技术的特点在于实际生产过程中是将煤粒和气化剂一起放置在气化炉底部的,并且两者将呈现出一种锥形的分布,在流动过程中会有固体的废渣被排出。当前煤化工市场上比较有特色,且应用性相对交广的流化床气化技术应用产品有常压Winkler炉以及加压HTW炉等。
(三)气流床气化技术
气流床气化技术在应用过程中使用的原材料是煤粉,实际生产过程中煤粉与专用的气体介质混合在一起使其呈现出一种悬浮的状态,进而逐渐完成气化的过程。这种方式在当前时代以及国际社会上都是比较受到青睐的,煤粉或者煤浆都可以作为生产的原材料,再在相应气化剂的帮助下产生一定的气化反应,通过温度的提升实现类似于燃烧的活动,最终诞生气体产品[2]。该技术之所以受到国际社会的青睐在于其气化指标比较好,且对于不同类型的煤都具有较强的适用性,当然该技术并不是全都是优点,在原材料的消耗上,这种技术是相对比较高的,但总的来说,气流床气化技术的优势还是比较突出的,因此该项技术在当前的煤化工项目应用中是作为主流存在的,使用范围最广,应用的程度也最高。
二.现代煤化工项目煤气化技术运用分析
煤气化技术在煤化工项目中的应用帮助相关的化工产品生产变得更加简单,当前世界对于煤气化技术的研究与开发已经相当深入,尤其是近些年来一些大型煤气化技术被开发诞生,相应的现代煤化工项目也变得越来越多。在实际进行煤气化技术运用的过程中,相关企业所要考虑的是如何帮助煤气化技术的应用效率可以变得更高,而更多该领域专业人士所要考虑的则是帮助煤气化技术对于不同类型煤原料的适用性要变得更强。再者面对当前的环境压力,煤气化技术在实际应用的过程中还必须考虑到绿色环保的理念,必须将其应用过程中可能诞生的污染物降至最低,并尽可能地去提升相应煤炭资源的利用率,这些都对当前的煤气化技术发展提出了新的要求,要不断推广煤气化技术,与此同时也要对其应用工艺进行优化,使得其对于社会发展的贡献能够变得更高。
(一)煤气化技术运用过程中对能量进行高效转化
煤气化技术在应用帮助进行煤化工项目运转的过程中会有一定的能量诞生,对这些产生的能量进行回收一直是煤气化技术运用优化的主要方向。通过回收这些能量能够帮助相关生产对环境带来的伤害变得更小,是对节能环保理念的积极响应,再者回收这些煤气能量也是对资源的一种更高效利用。当前实际生产中比较常用的回收设备与技术大致上可以分为两种,一种是通过激冷工艺进行能量回收,一种是借助于废热锅炉工艺进行回收,二者各有优劣势,前者是成本低但回收效果一般,后者效果好但成本高。
(二)不断提升煤气化技术对于煤种的适应性
从当前煤气化技术的发展以及其在实际在煤化工项目中的应用来看,其主要的发展方向有两个方面,一个是在不断提升相应煤气化技术对于煤炭的利用效率,从而确保其对于不同类型的煤原料都能够有比较高的适应性。再者还有一方面则是在帮助相关技术在科学环保性能上能够有所发展。因此在进行煤气化技术应用与不断开发的过程中提升其对煤种的适应性就显得极为重要,要借助于更科学的配煤技术来帮助相关原料可以更顺利稳定地在气化炉中反应,再者还需要不断对劣质煤的处理技术进行推广,使得其在成为煤气化原材料之前就有比较合适的性能[3]。通过这些优化方式来帮助煤气化对于煤种的适应性可以变得更强。
(三)煤气化技术的不断大型化开发
煤气化技术在煤化工项目中运用的过程中相应的气化炉一直在朝着更加大型化的个方向发展,某种程度上气化炉的体积代表着一个国家其煤化工技术的先进程度,大型气化炉的诞生可以帮助煤化工生产过程变得更加高效,通过对给料特点的分析来对气化炉的喷嘴数量以及其他设置进行更合理化的设定,将生产中的混合过程进行进一步强化。当然煤气化技术在应用的过程中其相应的装置是整个煤化工项目中最为核心的存在,因此其在合成气性能方面一定要足够好,这一目标主要是借助于提升装置周期性来达成的,实际的改良主要可以从原材料稳定性,加工工艺以及煤化工项目优化等方面来进行。
三.结束语
煤气化技术在现代煤化工项目中有着极为广泛的应用,对于很多煤化工项目的运转也有着至关重要的作用,当前应用比较成熟的煤气化技术主要有固定床气化技术,流化床气化技术,气流床气化技术等。在实际进行煤气化技术应用的过程中还需要注意的是需要不断对相应的气化能量进行更高效回收,从而使得煤化工项目对于环境的污染能够降到最低,也进一步帮助提升对煤炭资源的利用效率,再者要注意不断去突破气化炉的规模,开发研究更大型的煤气化技术,帮助整个生产过程变得更高效。当然煤气化技术对于不同类型煤种的适应性也应该被不断提升,只有如此煤气化技术在煤化工项目中的运用才能越来越好。
参考文献:
[1]牛国芳.?现代煤化工项目煤气化技术的应用和探讨[J].?化工中间体,?2018,?000(001):57-58.
[2]张鸿林,?张雷.?洁净煤气化是现代煤化工和低碳经济的平台[C]//?2011'中国煤化工技术,信息交流会暨"十二五"产业发展研讨会.?2011.
[3]张智隆.?关于煤制烯烃项目的煤气化技术对比分析[J].?化工中间体,?2020,?000(001):42-43.