单烧型煤制气的利与弊浅析

宁海文(山西阳煤丰喜肥业〔集团〕有限责任公司新绛分公司 山西运城043100)

1 型煤装置

山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司新绛分公司现有合成氨产能为80 kt/a，原以阳泉一矿的粒煤为主要原料。2013年，为降低生产成本，经多方调研、考察，投资约1 200万元新建了1套 150 kt/a型煤生产装置

1.1 工艺流程

末煤和烟煤按一定比例混匀后，经往复式给料机送至皮带输送机。皮带输送机上装有电磁除铁器，除去原煤中的金属杂物，进入立式破碎机进行第1次破碎后(粉煤粒度约3 mm)；再通过埋刮板输送机进入笼式粉碎机，进行第2次粉碎(粉煤粒度<2 mm)；然后由埋刮板输送机送至双轴搅拌机中，与褐煤和片碱配置的腐殖酸钠溶液经两级搅拌混合均匀，经皮带输送至沤制池内；在池中沤制72 h后，用抓斗经双轴螺旋给料机输送至煤棒成型机；经成型后的梅花状的煤棒送入烘干炉中烘干至水质量分数<3%；烘干后的煤棒送至造气炉参与制气。

1.2 主要设备

主要设备参数见表1。

1.3 效益分析

造气系统单烧型煤制气时，吨氨耗型煤1.550 t，型煤价格为677.6元/t，吨氨耗型煤成本1 050元；造气系统单烧粒煤制气时，吨氨耗粒煤1.115 t，粒煤价格为1 027元/t，吨氨耗粒煤成本1 145元。 吨氨耗型煤成本比粒煤成本下降了95.1元，按年产合成氨80 kt计，则年节约生产成本约760万元。

2 单烧型煤与粒煤的比较

单烧型煤与单烧粒煤有关参数比较如表2所示。

表2 单烧型煤与单烧粒煤有关参数比较

项 目粒煤型煤煤中全水质量分数/%3.402.40煤中干基水质量分数/%1.151.53煤中灰分质量分数/%9.8824.15煤中挥发分质量分数/%7.8610.53煤中固定碳质量分数/%81.1163.28煤中硫质量分数/%1.201.79煤中矸石质量分数/%2.000.00煤发热值/( kJ·kg-1)29 10723 838 半水煤中氧气体积分数/%0.40.4半水煤中二氧化碳体积分数/%6.810.2半水煤中氢气体积分数/%41.040.0半水煤中一氧化碳体积分数/%31.827.4半水煤中甲烷体积分数/%2.05.0半水煤中氮气体积分数/%18.017.0半水煤气中H2S质量浓度/(mg·m-3,标态)2 3003 500炉渣中灰分质量分数/%86.3279.94炉渣中挥发分质量分数/%1.902.21炉渣中固定碳质量分数/%11.5817.16炉渣发热量/( kJ·kg-1)1 443 3 580 吨氨产生炉渣量/t0.3070.615吨氨产生煤灰量/t0.0630.154

3 单烧型煤对后工段影响

(1)由于单烧型煤制得的半水煤气中甲烷体积分数比单烧粒煤增加了约3.0%，从而增加了压缩系统的电耗，所以吨氨电耗提高了70 kW·h左右，合成系统放空气增加了800 m3/h左右。

(2)由于采用末煤和烟煤制取型煤，故型煤中焦油含量增多，单烧型煤制得的半水煤气中H2S质量浓度比单烧粒煤制得的半水煤气提高了约1 200 mg/m3(标态)。

(3)由于单烧型煤制气产生的炉渣量大，炉条转速快，造气炉底磨损严重(原炉底16个月更换1次，现在11个月左右就需更换1次)。

4 结语

单烧型煤制半水煤气，有利有弊，企业应根据实际情况权衡，方可达到增加经济效益的目的。