浅析煤气化工艺节能减排技术及应用

梁敬会，王 璇

（兖矿鲁南化工有限公司，山东滕州 277500）

煤化工与甲醇Coal Cemical Methanol

浅析煤气化工艺节能减排技术及应用

梁敬会，王 璇

（兖矿鲁南化工有限公司，山东滕州 277500）

煤气化工艺节能减排问题是制约其发展的瓶颈，目前虽然取得了一定的发展，但是仍然存在较多的问题，包括能量利用问题、积灰问题、污水问题等等。目前发展了火炬系统伴烧介质的解决技术、煤气化洗涤循环水处理技术、合成气冷却器积灰问题的解决技术，在一定程度上解决了部分煤气化工艺的节能减排问题，但仍有很大的提升空间。

煤气化；节能；减排

煤气化工发展迅速，在工业生产中具有重要作用，但是该工艺存在严重的节能环保问题，需要展开讨论，从而采取有效措施解决。

1 煤气化装置的节能环保现状

工业和信息化部发布的《先进煤气化节能技术推广实施方案》，和最近几年国内煤化工生产原料的结构性调整促使我国先进煤气化技术的应用，粉煤加压气化、新型水煤浆气化技术得到了快速的发展。在煤气化工艺的应用发展的初期凸显了国内部分投运煤气化工艺装置不达标，煤气化原料消耗和污染物排放总量大且不合理，相关节能环保研究工作开展较少等问题。

2 煤气化工艺存在的节能减排问题

煤气化装置设计过程中为了节约成本，常常造成废水预处理能力较小，导致在后期实际生产过程中系统不稳定，设备故障频发，由于废水预处理系统原设计能力偏小，系统运行不稳定，设备故障率高，煤气化过程中产生的大量污水不能及时得到有效处理，引发排放的废水中有害物质超标问题。此外，煤气化装置初步水处理系统的装置存在固相含量较高问题，这一问题主要是排渣系产生的渣水所造成的，固相含量达到在2%左右，在煤管线控制不利的状况下，固相含量甚至高达10%。除渣系统中的Ca2+、Mg2+和含有CO32-的灰水相互反应形成CaCO3、MgCO3沉淀，极易导致灰浆汽提塔形成结垢堵塞，磨损管道、阀门等相关设备造成整个初步水处理系统失效，不断产生的污水只能就地排放，严重污染环境。为中和排渣系统、湿洗系统来水的偏碱性，需要加入盐酸，但酸的加入带来了管道的腐蚀、泄漏风险，同样给环保问题带来了隐患。

3 煤气化工节能减排技术现状

3.1 火炬系统伴烧介质的解决技术

火炬系统伴烧介质的选择直接影响煤气化工艺能量的利用效率。目前发展的一种技术是发挥煤化工装置系统本身的潜能，从硫回收装置的液化气管线中引出一股甲醇合成尾气，通过管线疏松至火炬燃料气系统。在装置开始运转过程中采用液化气进行点燃常明灯，当系统正常温度运转一段时间后开始采用弛放气进行常明灯的点燃。该技术有效的循环利用了煤气化工艺自身的产物，极大地减少了原材料的使用，降低了消耗量，充分利用了有效能量，从效果上来看，节能效果十分明显，解决了火炬系统中的系列问题。

3.2 煤气化洗涤循环水处理技术

在煤气化过程中使用的煤通常含有硫元素，这就导致洗涤循环水中通常携带一定的硫，这就要求煤化工工艺采取一定的措施进行悬浮物和硫化物的处理。一般采取的措施是先用烧碱中和，提升循环水中的含盐量，增强其化学腐蚀和电化学腐蚀性能，控制好悬浮物的沉降现象。再采用阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂进一步去除悬浮物。相关研究与实践表明，该类型的絮凝剂用量少且效果佳，但是不同的生产企业循环水的水质有所差别，絮凝剂的配方没有统一的适应性，各企业需要结合实际优化出最适合自身的絮凝剂，减少排污水总量，降低生产成本。对于循环水硫化物的控制，一般有两种方法：一种是曝气吹脱洗涤水脱硫化氢，再对吹脱气进行脱硫净化回收硫磺；另一种是调节循环水的pH值，减少硫化氢的化学吸收。第一种工艺方法的优点是，不用添加pH值调节剂，避免了盐类的过度累积加深对设备的腐蚀等影响，不污染空气。第二种工艺方法通常采用烧碱或石灰调节pH值，使其达到6～7，从而降低硫化物含量。这种方法的不足之处在于溶解盐浓度过高，易释放出硫化氢，污染空气。

3.3 合成气冷却器积灰问题的解决技术

研究通过发展了合成气冷却器的积灰问题的两种解决方式：①对吹灰器进行改造，②改变敲击器敲击频率。积灰主要存在于过热器顶部的吹灰器。因此，对吹灰器的结构改造至关重要。采取的主要方式是在吹灰器的半圆形管道上开设小孔，有效吹除自身的表面疏松灰尘。敲击器敲击频率对于振动除灰效果具有十分重要的影响，可以适当提高敲击频率来提升除灰效率。

4 结束语

煤气化工艺节能减排问题是制约其发展的瓶颈，目前发展的火炬系统伴烧介质的解决技术、煤气化洗涤循环水处理技术、合成气冷却器积灰问题的解决技术解决了部分节能减排问题，但仍有很多问题等待解决。

[1] 李琼玖，杜世权，廖宗富，等.大型煤气化装置的工艺技术性能及其在多联产系统组合中的节能减排评述[J].化肥设计，2011，49（2）：3-14.

[2] 任向波.煤气化工艺节能减排技术及应用[J].应用能源技术，2011，（7）：7-9.

[3] 潘福生，张旭，徐品，等.新型节能环保煤气化技术在洛阳乙二醇项目上的应用[J].广东化工，2013，（8）：161-162.

[4] 李建营，朱杰.壳牌煤气化工艺投资、运行维护成本及节能环保问题的改进措施[J].中氮肥，2015，（1）：50-53.

A n a l y s i s o n E n e r g y S a v i n g a n d E mi s s i o n R e d u c t i o n T e c h n o l o g y o f C o a l G a s i f i c a t i o n T e c h n o l o g y a n d i t s A p p l i c a t i o n

Liang Jing-hui，Wang Xuan

Coal gasif i cation technology，energy saving and emission reduction is the bottleneck of its development，although it has obtained certain development，but there are still many problems，including the problem of energy utilization and ash deposition，sewage and so on.The current development of the torch burning system with medium solution technology，technology，circulating water washing Coal Gasif i cation Syngas Cooler fouling problem solving techniques，to a certain extent to solve the problem of energy saving and emission reduction of coal gasif i cation process，but there is still room for improvement.

coal gasif i cation；energy saving；emission reduction

TQ546

B

1003-6490（2017）08-0008-01

2017-05-26

梁敬会（1988—），女，山东济宁人，助理工程师，主要研究方向为煤化工。