壳牌煤气化工艺优化方案

钱 程

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

煤气化工艺作为煤炭企业的核心技术之一，技术水平的高低关系着煤化工企业在运行过程中的工作效率并且能够为相关施工者的生命财产安全提供根本保障，决定了煤化工企业能否合理运用现有的煤炭资源，获得最多的经济效益。因此，煤气化工艺现已成为了煤化工企业发展的根本保证，工艺水平的高低决定着企业能否实现稳定而长远的发展，决定企业最终的经营寿命，故煤化工企业要选用适合本企业发展的煤炭气化工艺，并且不断地进行技术的完善，形成一套真正适合本企业的完善技术体系，保证产品的质量以及生产资料最大程度的利用。

1 壳牌煤气化工艺过程中存在的问题与缺陷

1.1 在煤气化过程中尚未形成一套完善的技术体系

壳牌煤气化工艺(如图1)作为一种新兴的技术工艺，在我国工业体系中发展的时间短，尚未形成一套完善的技术体系。且由于壳牌煤气化工艺对于工业自动化程度、机械规模以及污染处理系统的要求非常高，需要完善的技术体系作为基础，因此除去对部分煤气化工艺和技术进行自主研发外，煤化工企业还会大量引进国外的先进技术，但由于我国的煤炭无论从成分还是材质上与其他国家都存在着很大的差异，因此，直接引进的技术不可能完全适应本土原材料的需求，很有可能降低生产材料的利用率并造成更加严重的环境污染。故煤化工企业要加强自主研发能力，将原材料的利用效率作为企业出发点，形成一套真正适合本企业的煤气化工艺体系[1]。

图1 壳牌煤气化工艺流程简图

1.2 煤化工企业对于产品的定位不明确

壳牌煤气化工艺具有工作效率高、自动化程度高、对环境造成的污染小等优点，这些发展优势可以为煤化工企业提供更高的经济效益，但想要实现煤化工企业更将长远且稳定的发展，提高煤化工企业自身的企业竞争能力，使企业能够更好地对工业市场进行掌控，就必须对本企业进行合理的企业定位，选择更加具有竞争力的煤化工产品进行重点研发，运用壳牌煤气化工艺对主打产品的生产技术进行不断的完善，提高企业的生产效率和煤化工产品的质量，但当前部分企业急于扩大生产规模，并没有对企业自身的优势和缺点进行理性分析，虽然产品的种类多，但质量却相对较差，很快便在激烈的市场竞争中被淘汰，因此，煤化工企业要对自身的发展方向进行合理定位，大力发展特色产品，提高企业的市场竞争力[2]。

1.3 生产原料的质量成为影响产品质量的重要因素

壳牌煤气化工艺能够实现生产效率和自动化水平的提高，并将环境的污染程度降到最低的前提便是原材料的质量。我国的原煤储备量大且种类繁多，不同种类的原煤其质量和适用技术也各不相同，因此，原煤采购人员在采购前要对壳牌煤气化工艺所需要的原煤的特点进行分析，但当前的现实情况是：部分采购人员只考虑原煤的价格，却忽视了煤化工企业的长远利益，低价收购一些品质不佳的原煤，这些原煤作为生产资料运用于煤气化工艺的各个阶段，不仅会降低产品的生产效率，还可能会出现管道的阻塞和煤气化炉内部煤渣的大量堆积，对煤气化设备造成不可逆转的破坏，并且气化工程中产生的废料和废气还会对环境造成不良影响[3]。

2 壳牌煤气化工艺优化方案

2.1 根据煤气化工艺技术对企业的发展方向进行合理定位

煤化工企业要充分利用壳牌煤气化工艺生产效率和自动化程度高的优势，根据当地的资源分布以及企业自身的技术优势，对本企业进行合理的企业定位，选择更加具有市场竞争力的煤化工产品进行重点研发，运用壳牌煤气化工艺对选择出来的主打产品的生产技术进行不断完善，提高企业的生产效率和煤化工产品的质量，先用主打产品来占据市场，在有一定资金保证的情况下再对煤气化工艺技术体系进行完善和产品的研发，进一步扩大市场，提高企业竞争力。

2.2 遵循适应性原则对煤气化的原料进行选择

我国的煤炭贮存量大且煤炭的种类繁多，不同种类的原煤，其原煤的含水量、发热量以及灰组成等特性都存在着一定的差异，因此，煤化工企业在进行煤气化产品的生产之前要根据产品所需的产气率和转化率等对原材料进行合理挑选，并根据一定的比例对不同种类的原煤进行混合，充分发挥每种生产原料的优良特性，实现优势的叠加。切忌为了节约成本而使用大量廉价原煤，防止气化过程中产生的大量灰分与炉渣阻塞管道，对煤气化锅炉和机械造成不可逆转的破坏，甚至威胁相关工作者的安全，提高煤气化工艺的安全系数。

2.3 构建符合实际情况的煤气化工艺技术体系

煤化工企业在运用壳牌煤气化工艺进行产品生产时，首先要对整个生产流程进行周密计划，充分考虑每个步骤，形成一套适合本企业的工艺技术体系，切忌生搬硬套国外的先进技术。从煤气化原料的进料开始，选择干粉进料的方式，保证原料的产热率的同时降低其产灰率；在温度的选择上，温度调控者要尽量将温度维持在1 040 ℃～1 060 ℃，提高产气量的同时还可以保证煤气化产品的洁净程度；在煤气化锅炉的选择上，壳牌煤气化工艺将膜式水冷壁结构作为生产用炉的首选，此种结构的气化炉相比较于其他种类的锅炉拥有更高的稳定性，且其内壁不容易出现炉渣的粘连，因此其清理工作也相对简单便利，提高了气化炉的使用寿命；在最后的废料和废气处理阶段，壳牌煤气化工艺则充分发挥了其环保性能，在对原料进行正确选择的基础上，煤气化过程中产生的煤灰等废料少，且只有少部分粘连在气化炉和管道内壁，方便了专业清理人员的清洁工作，且由于气流床气化模式的运用，煤气化过程中产生的气体成分也产生了较大的变化，氢氧化物首先转化为一氧化碳与氢气，尽可能减少了会造成温室效应的二氧化碳的转化量，对当前的大气环境进行保护，其他成分则可以在第一次产生后进行循环利用，提高煤气化的转化效率；自动化技术的运用在煤气化工艺中也中占据着重要地位，将计算机技术和信息技术运用到生产过程中，可以降低壳牌煤气化工艺所需要的人工成本。

2.4 对壳牌煤气化工艺中开工烧嘴的问题进行改进

当前煤气化工艺的运用过程中常常出现开工烧嘴点火失败或点火过程中被烧毁等问题，针对这些问题，工艺设计者可以通过将烧嘴进行拆分等方法对产生这些问题的原因进行详细分析，也可对多个不同的烧嘴进行对比测试，随后根据多次测试得出的结果对烧嘴设计中不合理的结构进行适当的修改，防止由于烧嘴的质量问题造成紧急停车。

3 结语

壳牌煤气化工艺现已经成为了煤气化生产中的一项重要技术，但当前尚未形成一套完善的煤气化技术体系，因此，相关工艺设计者要深入探索当前技术中存在的漏洞，首先明确煤化工企业的发展定位，遵循适用性原则对气化的原材料进行合理选择，并针对烧嘴等零部件存在的问题进行改进，保证壳牌煤气化工艺在煤化工企业生产过程中的长远发展。