煤气化中的风险源

河南理工大学毕业论文 [键入文字]

摘 要

矿山开采又引发了一系列生态环境问题，导致矿区生态退化与环境污染，严重制约了可持续发展战略。由于矿藏的不可移动性，以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地，改变了区域土壤以及水系结构，破坏了动植物区系，引发一系列社会经济与生态环境问题，成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。改变传统采煤方式，发展高科技新型采煤技术是我国资源枯竭型城市持续发展的重中之重的核心工作。

在我国，煤炭是我国的重要能源，占一次性能源的70%左右，煤炭资源开采造成的土地、生态破坏是巨大的。煤炭地下气化技术是一种高新的化学采煤技术，即是将埋藏在地下的煤炭就地进行有控制的燃 才烧，通过对煤的化学反应与热作用产生可燃气体输送出来。其以井下无人、无设备，集建井、采煤、气化三大工艺合为一体的三合一工艺特点，被誉为第二代采煤法，深受世界各国的重视。

关键词: 新技术采煤法; 煤气化;

1

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矿区地下煤气化实验探讨

1前言

土地是人类赖以生存的资本，珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护好耕地是我国的基本国策之一。我国人多地少，人均占有的耕地仅为0.08公顷，然而，

煤炭是我国的基础资源，在我国能源结构中占70%以上，但将其作为能源直接燃烧时，与石油、天然气相比，又是污染物排放量相对较多的能源，因此，煤炭的清洁利用就成为煤炭利用的新方向。同时，煤炭又是由多种有机成分组成的复杂混合物，是多种化工原料生产的基本原料，随着化学工业的发展，煤化工已经成为化学工业的一个重要分支。现代煤化工分为3个工业化层次[1]：第一层次为煤制合成气，即将水煤浆或干煤粉经过部分氧化法，生成合成气（CO+H2）；第二层次为合成气加工，合成气加工工艺主要有三条路线：醇类、烃类和其它碳氧化合物的合成。其中醇类合成包括合成气制甲醇、二甲醚、乙醇和进一步制乙二醇等；第三层次是煤化工产品深加工，其中甲醇和烯烃的下游深加工产品最多，是化工行业的支柱。据此可以看出煤气化工业是煤化工的基础、先导和关键。煤气化企业生产过程中可能涉及CO、H2、甲醇、H2S、氨等易燃易爆和有毒有害物质，这些物质在生产中存在于生产装置或储罐中。在事故状态下，由于易燃易爆物质的火灾或爆炸、有毒有害物质的泄漏等将会对周围的环境产生巨大的影响，造成人员伤亡和环境污染。因此，及时规范煤气化工业企业风险评价，建立煤气化工业企业环境风险评价与管理体系，通过强化煤气化工业企业环境风险

煤气化工艺技术的简要概述

关键词：煤气化技术，清华炉介绍，各种煤气化概述，工艺

浅议分析

王润滨（延长中煤榆林能源化工甲醇气化）

先后从事过2800cm、3200cmGE工艺，2800cm清华炉工艺，3200

西北多元料将工艺的原始开、试车工作

清华炉(非熔渣—熔渣氧气分级气化技术)

2007年10月23日清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）通过国家72小时连续运行考核。两年的运行实践和考核结果表明：消化吸收国外技术，自主开发创新的非熔渣—熔渣分级气化技术已经成熟，采用该技术的工业装置运行稳定，开工率高，自第一次化工投料始，年运转率达94%，年负荷率达120%，气化炉的投资／能力比传统水煤浆气化炉低20%，到2009年4月止又有五套清华炉气化装置投入建设之中。

1.清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）发展背景和技术简介

1.1、清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）简介

清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）从化学反应过程上与现有气流床煤气化技术有本质区别，是具有独立知识产权的新型专利技术。与传统气流床煤气化技术不同，清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）通过氧气的分级加入，将煤的气化反应过程从3个阶段变为5个阶段，即脱水分和挥发份→燃烧→气化→再燃烧→再气化。

二、名词解释

1、工业分析 在规定的条件下，将煤的组成划分为水分，灰分，挥发分和固定碳四种组分 2、元素分析 碳 氢 氧 氮 硫五个项目煤质分析的总称

3、低位发热量：指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生热量扣除煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的值

4、灰熔点 固体燃料中的灰分，达到一定温度后，发生形变软化熔融时的温度

5、所谓气化强度，即单位时间、单位气化炉截面积上处理的原料煤质量或产生的煤气量。 6、气化炉单台生产能力是指单位时间内，一台炉子能生产的煤气量。 7、所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之比

8、煤气产率是指每千克燃料(煤或焦炭)在气化后转化为煤气的体积，它也是重要的技术经薪指标之一． 9、煤气单耗，定义为每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量，以kg／m3计。 10、水蒸气的消耗量是指气化1kg煤所消耗蒸汽的量． 11 比氧耗 每生产千立方有效气消耗的纯氧气量

12、料层高度：气化炉内，灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层的总高度即为料层高度。 14、汽氧比是指气化剂中水蒸气和氧气的组成比例。 15 HGI 哈氏可磨性指数

16煤的反应性：指在一定温度条件下，煤与不同的气体介质相互作用的反应能力 17粘温

由于无烟煤资源面临枯竭，价格不断上扬。2003年，临猗公司十万吨甲醇项目煤气化装置计划采用美国德士古技术。为了避开昂贵的技术专利费问题，采用由具有甲级资质的北京中京设计软件有限公司设计，北京达立科公司和清华大学合作的非熔渣-熔渣分级气化技术，该技术尚在实验室阶段。

2003年6月公司从老合成氨系统先后抽调20余人有经验的化工操作工，先后到陕西渭河化肥厂、山东鲁南化肥厂、上海焦化厂、学习当时世界上最先进的煤气化工艺德士古水煤浆加压气化。

非溶渣—溶渣分级气化技术是由临猗公司、清华大学、北京达立科公司共同研发的具有自主知识产权的煤气化技术，其主要特点为：

1、水煤浆气化，以CO2为雾化剂，利用分步给氧技术，建立了两个气化区，喷嘴位于气化段内，减缓了喷嘴使用的恶劣条件，延长了喷嘴的使用寿命。 2、分级向气化炉内注入氧气；大部分氧气从炉顶部烧嘴同水煤浆一起进入气化炉，少部分氧气从炉上部侧壁氧气喷嘴进入气化炉。

为了确保装置的顺利投产，决定先采用德士古气化开车，2006年1月22日德士古水煤浆加压气化炉在我公司一次性投料成功。稳定运行一段时间后，着手对装置进行改造，改为非溶渣—溶渣分级气化技术。并于2007年9月2日非熔渣--熔渣分级气化炉在我公司一

煤气化工艺流程

1、主要产品生产工艺

煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用

，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。

主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之

。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。

小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽，

一部分供发电站发电。

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3、主要装置工艺流程

3.1备煤装置工艺流程简述

备煤工艺流程分为三个系统：

（1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~5

第1期(总第152期) 煤化工 No. l (Tot Feb al No.152) 2011年2月

Coal Chemical Indust 20L1

煤气化技术选择中一些问题的思考 陈家仁

(煤科总院北京煤化工分院，J匕京200237) 摘要近年来，我国的煤炭气化技术不断创新。评价某种气化技术的优劣需要建立客观的、科学的评价

标准，并区分清楚各种气化技术的原理性问题与一般技术性问题;提出了“因煤制宜”、“因产品制宜”、“因规模

制宜”和“因本企业情况制宜”的煤气化技术选择的建议，供企业优选煤气化技术参考。 关健词煤气化评价选择思考

文章编号:1005-9598(2011)-01-0001-05中图分类号:TQ54文献标识码:A 望对大家能有所帮助。 引言

1客观评价要有科学的标准

随着近年来煤化工产业的发展，煤气化技术也不 断有所创新。就以近年比较热门的加压、气流床粉煤 气化技术来说，水煤浆进料的:国外有德士古、E-Gas 等，国内有华东理工大学的多喷嘴、西北院的多元料 浆、清华炉等;干煤粉进料的:国外有Shell、普兰福 (Prenflo),GSP等，国内有西北热工院的两段

第1期(总第152期) 煤化工 No. l (Tot Feb al No.152) 2011年2月

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煤气化技术选择中一些问题的思考 陈家仁

(煤科总院北京煤化工分院，J匕京200237) 摘要近年来，我国的煤炭气化技术不断创新。评价某种气化技术的优劣需要建立客观的、科学的评价

标准，并区分清楚各种气化技术的原理性问题与一般技术性问题;提出了“因煤制宜”、“因产品制宜”、“因规模

制宜”和“因本企业情况制宜”的煤气化技术选择的建议，供企业优选煤气化技术参考。 关健词煤气化评价选择思考

文章编号:1005-9598(2011)-01-0001-05中图分类号:TQ54文献标识码:A 望对大家能有所帮助。 引言

1客观评价要有科学的标准

随着近年来煤化工产业的发展，煤气化技术也不 断有所创新。就以近年比较热门的加压、气流床粉煤 气化技术来说，水煤浆进料的:国外有德士古、E-Gas 等，国内有华东理工大学的多喷嘴、西北院的多元料 浆、清华炉等;干煤粉进料的:国外有Shell、普兰福 (Prenflo),GSP等，国内有西北热工院的两段

煤气化技能大赛理论试题题库（包头）

一、填空题

1. 水煤浆的 是指煤粒在水中的悬浮能力。 答：稳定性

2. 是表示流体流动时所引起的内摩擦大小的物理量，它表示流体输送时的难易程度。 答：粘度

3. 原料煤中内水含量 ,越有利于制备高浓度的水煤浆。 答：越低

4. 煤的内在水份含量越高，则煤浆浓度 。 答：越低

5. 加入适量的添加剂可以提高 ，改善煤浆的性能。 答：煤浆浓度

6. 为了防止系统腐蚀，水煤浆的 PH值 控制在 。 答：7-9

7. 煤浆制备就是要制出 、 、 、 送的水煤浆。

答：高浓度，低粘度，稳定性较好，易于用泵

8. 灰熔点是煤灰的 、 的温度。它是以煤中 和 物质的比值为依据的，比值 ，灰熔点低。 答：软化、熔融，碱类，酸类，大

9. 决定煤灰熔点的主要成分有 、 。 答：SiO2 ，Al2O3

10.离心泵是由

煤气化技能大赛理论试题题库（包头）

一、填空题

1. 水煤浆的 是指煤粒在水中的悬浮能力。 答：稳定性

2. 是表示流体流动时所引起的内摩擦大小的物理量，它表示流体输送时的难易程度。 答：粘度

3. 原料煤中内水含量 ,越有利于制备高浓度的水煤浆。 答：越低

4. 煤的内在水份含量越高，则煤浆浓度 。 答：越低

5. 加入适量的添加剂可以提高 ，改善煤浆的性能。 答：煤浆浓度

6. 为了防止系统腐蚀，水煤浆的 PH值 控制在 。 答：7-9

7. 煤浆制备就是要制出 、 、 、 送的水煤浆。

答：高浓度，低粘度，稳定性较好，易于用泵

8. 灰熔点是煤灰的 、 的温度。它是以煤中 和 物质的比值为依据的，比值 ，灰熔点低。 答：软化、熔融，碱类，酸类，大

9. 决定煤灰熔点的主要成分有 、 。 答：SiO2 ，Al2O3

10.离心泵是由