煤气化生产技术

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煤气化生产技术范文第1篇

关键词:地下采空区 露天开采 工程地质条件 防治技术对策

引言

华宇菱镁矿于1958年初由鞍钢大石桥镁矿开始小规模开采,鞍山冶金地质勘探公司四六队和水文地质队对该区进行了多期勘探。2000年前,该矿由多家民营矿山无序开采,其坑道及采空区几乎遍布全区,东起Ⅻ线西止ⅩⅤ线均有地下采空区。目前已测到的坑口就有17处,其中镁矿坑口10个,滑石矿坑口7个。各坑口的底板标高由121.2～192.1m不等,采空区的顶底板高差为3～20m,平均为12m左右。这些采空区不但导致矿石储量大量消失,而且严重影响了矿山的安全生产,并造成矿石回采率下降。

1.矿山概况

华宇菱镁矿位于营口宽甸古隆起之营口断块。矿区属大青山～大葳子山～山角山山脉的一部分,为剥蚀丘陵地貌,山势起伏不平,地形切割中等,沟谷纵横分布,山脊走向大致NE,倾角15～25°。

矿区位于北东向复背斜构造的南翼,变质岩层呈单斜构造形态,走向60～70°,倾向南东,倾角自东向西逐渐变缓。断裂构造比较发育,主要有纵断层和横断层两组。菱镁矿赋存于前震旦纪辽河群大石桥组下部白云岩～菱镁矿段。矿体围岩上盘为白云大理岩夹千枚岩,下盘为黑云母片岩。夹石有滑石片岩、绢云母片岩、千枚岩、透闪白云岩及菱镁大理岩等。工程地质岩组特征表明,矿坑的赋矿围岩主要为大理岩和少量煌斑岩,岩性致密坚硬,稳定性一般较好,在构造发育部位,稳固性相对较差。

矿山目前主要有三个露天采场进行了开采,即华峪采场、范峪采场、青山寺采场。

2.地下采空区现状及稳定性分析

2.1 原地下采空区现状基本特征

1.采空区体积不清。现有采空区及之前老硐之间的空间组合、分布情况和对应关系都不清楚。目前尚能查清的仅有明空区,主要分布在工程地质条件较好的地区。另有暗空区尚未查清,主要分布在工程地质条件差的地区。矿区暗空场主要有两种类型,一是岩移塌陷区内的暗空区,一是古采老酮。目前据2006年底的不完全统计,地下采空区体积约为60万m3。

2.采空区边界不清。在开采初期出现采富弃贫、丢采的现象,加上塌落原因,许多空区轮廓不清。该矿在整合前,由于民采矿点进行无序开采,在矿区内120m水平以上遗留大量坑道及采空区,而在开采过程中又陆续发现新的采空区。

3.原地下采空区在剖而上有重叠现象,在平面上具交叉特征。多中段采空区投影在平面上形态千疮百孔,呈现重叠的蜂窝状。许多空场中坍塌受堵,上部及内部深处仍为未充填空场,增加了采空区的隐蔽性。

4.采空区顶板高度及形态控制程度不够。许多空场都是在中段闭坑后才进行调查,已无法深入到采场顶部,又因测量手段的限制,某些采空区顶板及边界不能控制。

5.地下开采方法不正规,矿柱留设无技术标准。原地下开采时主要用非正规房柱采矿法和全面采矿法,形成了状态各异的空区。采空区顶板的支承矿柱没有严格按岩性和受力情况进行设计、选择形状和确定技术参数,空区矿柱大小无统一规格。

2.2 采空区稳定性分析

华宇菱镁矿采空区的稳定性主要受到围岩特性及支承矿柱的尺寸强度和空区规模等因素制约。坑内的调查所见无岩体爆裂声响和矿柱微裂张开、剥皮等情况,多数空区顶板较完整。

研究认为,华宇菱镁矿采空区的稳定性受自重应力场控制。空区中承压矿柱出现拉伸、剪切破坏的情况极为有限,多数矿柱稳定性较好,对空区顶板起到了良好的支撑作用。仅在工程地质条件差的地区的暗空区有破坏现象。由此可见,华宇菱镁矿出现空区大面积连锁性破坏的岩移灾害条件不具备。但事实表明,采空区的存在对露采生产作业却造成了直接性影响和危害。

3.露天开采中的地下采空区危害

3.1 采空区现状灾害

1 滑塌地质灾害。现场调查,在已有露天采场见有3处滑塌点,崩落物为陡坡处白云岩、大理岩块石、碎石、砂土混杂堆积,规模在5～20m3,规模小,形成原因主要为采坡高陡,高度多大于15m,坡度大于70°,有的近直立形成陡崖,崩滑落物为坡顶残坡积碎石、砂土,坡面松散岩块、碎石。

2 井巷坍塌地质灾害。通过现场调查、访问,已有菱镁矿、滑石矿采空巷道停采后出现井巷坍塌,巷道井口坍塌人员已无法进入。经调查、访问核实,现已发现矿区内有四处坍塌。①ⅩⅣ线CK53孔南东40m巷道见坍塌,巷道顶板标高160.3m,采厚10m;②ⅩⅣ线CK54孔,东南约30m,巷道坍塌,巷道顶板标高170.1m,采厚约10m;③在ⅩⅢ线西约30m,巷道坍塌,巷道顶板标高153m,采厚约5m;④在ⅩⅢ线东约30m,巷道坍塌,巷道顶板标高139m,采厚约4m。其中①、③、④巷道坍塌顶板围岩为菱镁矿及菱镁大理岩,在岩石节理裂隙发育部位产生巷道坍塌冒落;②为巷道坍塌,巷道围岩为滑石片岩,由于岩体质软,凌空后在地压重力作用下顶板失稳产生坍塌。

3.2 采空区将导致的危害

华宇菱镁矿露天开采中,其下部空区存在的危害多表现为露大作业台阶的失稳破坏,其破坏类型不仅仅位于空区顶板之上,且与多种工程地质因素密切相关,构成了空区危害的多样性与复杂性。

1 露采工作台阶失稳危害。台阶失稳不仅波及范围大,且还可以诱发各种崩塌性灾害。实际观测发现,台阶体的沉陷、倾斜、拉伸性破坏性失稳,会引起台阶体外侧开裂,或产生崩塌性滚石,或片帮性松脱岩块,给生产人员和作业设备带来严重安全威胁。

2 露天工作台阶局部性塌陷危害。由采空区引发的露天工作台阶失稳,甚至塌陷、崩塌、滑塌。在露采场南部在节理裂隙发育带,中部F1断裂破碎带附近,西部F7断裂破碎带附近,北部岩矿体顺向坡段外,有可能引发崩(滑)塌地质灾害。

①预见性塌陷。这是一种依据调查资料预先确定的具体部位,通过生产性爆破或技术性处理揭穿空区顶板而引起的塌陷。在菱镁矿露天采场中部地段,分布大面积不同标高的采空区,矿山露天不同标高阶段开采,由开采爆破及运输机械震动,加之露天采开采空区顶板较薄时,在岩矿体完整性差、节理裂隙地段,F1断裂破碎带处则可能引发采空区塌(沉)陷,其规模可能不同,但塌陷可直接威胁危害作业人员及机械设备的安全。

②非预测性塌陷。这种塌陷危害性很大,多数情况是由于采空区资料不全,或空区复杂,探测手段难于控制,或其它(如工程衔接不合理)原因所致的暗空区造成的。矿区留下较多的规模不等的古采空硐,与采空区并存,影响作业平台的稳定性。

4.地下采空区危害的防治措施与技术对策

采空区的存在是导致台阶失稳破坏的最重要原因,但在受到工程地质条件差、开采工艺不合理、管理不到位及长期的爆破震动等因素影响时,会加速台阶体性态改变或失稳成灾。

4.1 采用有效技术查定地下采空区

1.实地调查。以人员可以进入明空场开展调查为特征,调查空场精度。在实践中以测量导入的井巷导线点为控制点进行编录的。用标准皮尺丈量长度,顶板高度配以激光测距仪确定。编录人员尽量至空场尽头,可以提高空场编录的精度。生产中可以用穿孔钻机实施机械探测,把握顶板厚度和空场分布轮廓。

2.机械探测法。根据矿区内采空区分布的基木状况,研究矿体形态与富集规律,分析围岩蚀变特征,结合现场形迹勘察认识,采用剔除圈定法,把暗空区的位置最大限度地框在一定范围内。然后,选用150型穿孔机或阿特拉斯等重、轻型钻机,实施现场探测,也可以结合生产作业进行。探测中要坚持从稳定一侧渐进的原则,确保安全并起到对暗空区的探明作用。

3.物理探测技术。矿区以赋存明空区及暗空区且散岩相互存在、广泛分布为特征,目前主要以探查暗空区为主,潜孔钻机成孔难度大,用机械探测方法难以在该区对暗空场实施探测。运用物理探测技术可以实现对暗空场探测,主要方法有:雷达波法微重力法、高密度视电阻率法和浅层地震法等。雷达波法和电阻率法在国内外已经得到采用,其准确率可达90%以上。高密度视电阻率法利用人工电场发生畸变的基本原理,对不同电阻率的岩石、矿石或空区探测时电场变化特点,获得不同介质的电阻率变化规律,达到对空区探测的目的。

4.2 确定地下采空区轮廓

建立采空区原始资料图形库。根据原始资料和图纸,进行地下开采空区的性态及其稳定性分析,按照不同的特点和状况好坏划类,为生产决策提供依据。通过资料图形库的建立,实现计算机管理,有利于对采空区资料的查找、分析,从而提高其利用率,为开采决策和技术研究提供准确快捷的信息。

4.3 防治措施与技术对策

为减轻和避免地质灾害对矿山建设造成危害,在矿山建设中应采取科学合理的防治措施。同时要加强对施工人员进行地质灾害教育,提高防灾意识和能力,制定发生突发性灾害的应急措施,避免不应有的损失。按照引发、加剧、遭受地质灾害类型结合治理工程规范和地质灾害防治经验提出灾害治理防治措施建议:

1.确定边坡的稳定性。由采空区引发的边坡稳定性失稳会造成边坡产生滑塌,边坡的稳定性计算方法可采用极限平衡法、应力应变法、(有限元法及边界元法)以及可靠性分析法(概率分析法)。[1]

2.防治措施。①崩塌、滑塌灾害防治措施。针对岩体的性质及边坡处形态,采用稳定的坡角,及时处理危岩或削坡,避免在坡上加荷载,对破碎处必要时进行喷锚。②井巷坍塌灾害防治措施。为防止井巷坍塌、片帮、冒落,对不稳定围岩、破碎带应支护、衬砌加固喷锚,要经常敲帮问顶,及时清理危岩体。③地面塌陷灾害防治措施。对露天采区中部采空区应进一步勘查,在不同开采阶段下部有采空区时,应采取提前崩落、采取落顶措施。④在地面岩移范围内可能产生塌陷区,要建立定期监测点进行巡视,地面建立警示牌和围栏网。已出现塌陷坑应利用渣石土回填。

3.遵守露天开采的规律。开采工作而不断在空间移动,台阶工作线不断扩展推进,采场不断延伸和扩大。因此,露天台阶体的稳定控制和平台的建设等都应与采空区的高度合理衔接,利于对采空区的生产探测和穿爆处理。露采中尤其要保持采矿和剥离工作的协调发展,遵循矿山工程的延深速度与工作台阶推进速度成比例发展的规律。严格规范台阶结构。根据工程地质条件,采矿工艺和设备作用等要求,合理确定台阶结构尺寸至关重要,要严格防止高台阶的危害。

4.维护地下采空区围岩的稳定性。对地表所有塌陷坑以及废弃旧巷,实行回填平坑处理,减少围岩应力集中积累的破坏现象。

5.控制爆破震动影响。尽量控制露天生产台阶的吨级爆破药量,严格查禁地下盗采矿柱的行为。

6.结合露采穿爆进行空区处理。根据地采空区规模大小及其状态、岩性条件、顶板高度等具体情况,可选用生产穿爆崩落空区顶板,或侧向水平(倾斜)钻孔爆破或VCR法拉槽等方法处理空区,可达到消除危害的目的。

5.结论

华宇菱镁矿采取以人为本,预防为主,预防与治理相结合的原则,在矿山建设中严格执行设计方案、规章制度和责任制,预防于细微之中。高度重视地下采空区对生产的影响,通过采用采空区围岩工程地质分区危害控制技术,对已查明的采空区采用深孔爆破法崩落大量矿石充填采空区,保证安全生产取得了显著的效果。

参考文献:

煤气化生产技术范文第2篇

关键词：煤化工；气化装置；管道施工

一、煤化工及煤气化技术概述

（一）煤化工

煤化工是指以煤炭作为主要原材料，通过一定的化学加工后，使原本固体形态的煤炭转化为液体、气体及化学品的过程。具体一点讲煤化工就是将煤炭转换为液体、气体或是化学产品，然后再进行进一步加工使其成为化工和能源产品的工业过程。煤化工具体包括煤气化、电石化学以及焦化等等。现如今随着全球石油资源不断匮乏，从而使得煤化工具有非常广阔的发展前景。

炼焦不仅是煤化工可以利用的生产技术中最早的工艺之一，而且也是化学工业中较为重要的组成部分之一；煤炭转化为液体的过程，即煤炭经过高压加氢液化的过程，由此能够生产出化学产品和人造石油。在石油资源日益紧缺的今天，煤炭的液化产品将有可能替代天然石油成为重要的能源；煤炭气化在整个煤化工中占据着极其重要的地位，其主要用于各种气体燃料的生产，属于洁净型能源，这种能源不仅能够进一步提高国民的生活水平，而且还有助于环保，由煤气化生产出来的合成气是合成液体燃料等诸多产品必备的原料之一。

（二）煤气化技术

煤气化技术主要是指将预先处理好的煤炭加入到反应器中，较为常见的反应器为气化炉，然后在特定的压力及温度下，利用氧化剂以一定的流动方式使煤炭转化为气体，由此便可获得粗制的水煤气，最后采用脱硫脱碳工艺可精制成一氧化碳气。可以说该技术是煤炭资源清洁利用的重要途径之一。按照技术工艺的不同，可将煤气化技术分为以下三类：

1.固定床气化。具体是指在煤炭气化的过程中，煤炭原料从气化炉的顶部加入，而气化剂则是从炉底加入，煤与气化剂会在炉内形成逆流接触，相对于气化剂在炉内上升的速度而言，煤炭原料的下降速度要比其慢很多，可将其视作固定不动，所以称其为固定床气化。但是在实际的生产加工过程中，煤炭原料并非是固定不动的，其只不过是下降速度较为缓慢，要是准确来讲应当称之为移动床气化。

2.流化床气化。这是一种以灰熔聚和恩德炉为代表的气化技术。其主要是以煤炭粒度为0～10mm的小颗粒作为气化原料，这种小颗粒的煤炭原料能够分散地悬浮在气化炉内垂直上升的气流中。当煤炭颗粒在沸腾的状态下会发生气化反应，这样能够使煤料层内的温度达到一致，从而有利于提高气化效率。流化床气化技术是朝鲜恩德企业在长期的生产实践当中通过不断完善得到的一种煤气化工艺。

3.气流床气化。其属于一种并流气化的方式，具体是指利用气化剂把煤炭粒度为100um以下的煤粉带入到炉内，也可将煤粉预先加工成水煤浆，再以泵注的方式加入到炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下会与气化剂发生燃烧及气化反应，而煤灰渣则会以液体形态从气化炉内被排出。气流床气化的代表工艺为壳牌干煤粉气化工艺，该工艺于1972开始研究，并于1978在德国汉堡建成的投煤量为150t/d的装置中投入运行。截止到目前，我国现已引进20余套壳牌气化炉装置。基于该气化炉装置在我国煤化工产业的广泛应用，下面本文就气化装置管道施工中的注意事项进行简介。

二、煤化工气化装置管道施工过程中的具体注意事项

（一）氧气管道施工

在煤化工气化装置氧气管道安装时，应注意以下事项：

1.应尽可能避免油类物质对管道造成污染，同时还应采用有效的脱脂措施。此外，应处理好管道焊接过程中产生的焊渣、锈屑等杂物，不可将其遗留在管道内。

2.氧气管道口的对接焊缝不可使用虚空焊接，严禁在敷设的相邻管道上施焊，焊缝与电力传送支架的边缘距离应大于0.1m。

3.在管道安装时不可采用钢铁等工具对管道进行敲击，如需敲击应选择专用的皮锤进行，这样能够防止管道发生变形，从而影响其气密性。

4.管道与阀门部件之间的丝口连接位置处的密封材料应采用聚四氟乙烯带，严禁使用含油的可燃材料；由于垫片需要与氧气管道直接接触，为此垫片也应选择不可燃的材料，如铜片等。在对垫片进行安装时，应当避免其露出至管道内面，这样容易引起燃烧。

（二）磨煤及干燥系统管道施工

由于磨煤机气管路内对洁净度的要求相对较高，所以在进行配管安装前应当做好喷砂处理；在对密封风管进行安装时应将磨辊油温测量器的电缆从风管内穿入再由密封管道出口位置处引出；为确保磨煤机高压油系统的使用安全，必须对油管内部进行酸洗除锈及钝化处理，应将油管内的杂质清理干净后才能进行安装；在具体安装时要求安装环境清洁，这样有利于防止灰尘等杂质掉入管道当中；管道的内洁要求应在施工进行前做好交底工作，因这类管道属于低压系统，若施工人员对管道内洁度不予以重视的话，其很难达到要求的标准，因此，在实际施工中必须对此加以注意。

（三）煤气化系统管道施工

在整个装置中，气化系统属于核心部分，该系统由诸多子系统组成，具体包括合成气、气化炉烧嘴、气化蒸汽、灰渣池等系统。本系统为熔渣型气化炉，这种气化炉为圆筒型，具有凸出点及冷却壳体的反应器。在其凸出点上分别布置有4个煤粉烧嘴，它们的燃烧方向是相对的。本系统作为装置中最为复杂的系统之一，它的管道施工要求也是最高的。在对气化装置中关键设备进行安装时，应对其内部构件进行吹扫，借此来清除构件中的杂物和灰层；在对外部水汽系统进行配管时，应做好喷砂处理；全部管道上的开孔焊接都必须在安装前施工完毕，严禁管道安装好后进行开孔；在现场安装管道的过程中，应有专职人员对管内清洁度进行随时检查，以确保清洁度符合要求；在安装导淋循环水供应管线时，应确保其具有一定的向上坡度，同时水与蒸汽混合物管线也要具有一定的向上坡度，通常情况下，坡度要求为3%，具体施工时可按实际要求对坡度进行确定；在施工过程中，应使用水平尺对水气系统的坡度大小进行检查，以此来确保其符合施工要求。

（四）除渣系统管道施工

由于除渣系统管道中的内部介质以水渣混合物为主，其对管道的冲刷力较大，而且固体沉淀物也非常容易引起管道堵塞，为了避免此类问题的发生，决定采用耐磨材料双相钢，这种材料的施工难点具体体现在焊接方面上。为此，在焊接时应予以注意。焊接前应使用酒精对焊丝进行清理，待干燥后便可进行焊接，焊接时应尽可能选用小熔合比、短弧、小摆动的焊接方法，并确保坡口干燥，同时还要保证焊接环境干燥。需要注意的是在输渣管道发生故障时，管道容易出现堵塞，因此，应在适当的位置处增设冲洗口。

参考文献

[1]李岩.增强聚丙烯(FRPP)管和管件在Shell煤气化装置工程设计中的应用[J].辽宁化工.2007(8).

[2]耿平福.炼乙烯IGCC装置气化单元氧气管道施工质量控制[J].石油化工建设.2010(1).

煤气化生产技术范文第3篇

关键词：醋酸工艺 技术分析 甲醇

甲醇是基础有机化工生产的原料和产品，而且在变压吸附制氢、情节燃料和生物技术等领域有着非常广阔的应用前景。醋酸是一种非常重要的化工产品和化学中间体，可以用于生产多种下游的有机产品，与此同时也可以用作非常好的溶剂。发展大型煤制甲醇并且进行深度的加工，是煤化工业发展的必经道路之一。本文将以国内某个公司的实际生产流程为例子，对于所涉及的气化、净化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分离技术进行细致的讨论和分析。

一、生产流程概述

煤和空分的氧气在气化炉中制造得出了一氧化碳、氢气和含量很高的粗煤气。出气炉中的粗煤气的成为有三种：第一种是经过水蒸气的变换，将部分的一氧化碳转化成氢气，合成甲醇合成时需要的氢碳比。第二种是和另一种粗煤气混合，经过加热和回收以后进入到净化的程序中，将多出来的二氧化碳和硫化物脱除以后，就可以得到今春合成原料气，合成后的粗甲醇精制过后就是甲醇产品。第三种是粗煤气经过加热回收和净化之后，将分离出来的一氧化碳作为合成醋酸的原料气，然后一氧化碳和精甲醇在催化剂的作用下合成了醋酸的原型，精制以后就可以得到醋酸产品。

二、关键技术的分析

1.气化工艺的分析

目前一些大型的煤气化技术中，最具代表性的有Shell粉煤加压气化、Texaco水煤浆气化、Lurgi移动床加压气化和国内多喷嘴对置式水煤浆气化技术四种。Texaco气化技术和多喷嘴对置式新型气化技术单台炉的处理煤量很大，合成气中的有效气体（一氧化碳和氢气）含量非常高，惰性组的成分很少，非常适合生产甲醇的原料气，而且煤种的只用范围非常宽泛，环境污染很小，投资的资金也很低廉。假如说我们按照年产20万吨的醋酸汁和20万吨的甲醇，那么合成气中的氢气和一氧化碳的比例为1.50。而Texaco及多喷嘴技术约为0.80，Shell的比例为0.50，因此采用Texaco和多喷嘴新型气化技术可以很好的减少变化的负荷，而且可以避免氮气含量过高对后系统的影响。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一，多年来，经过科研、设计和生产等多个环节的技术攻关，技术日臻成熟，在国内已大量应用于工业化生产，同时该技术已走出国门，为美国一家石化公司提供气化技术。该技术将城市煤气、洁净发电和供热、液体燃料等清洁能源产品的生产与碳化学深加工相结合，尤其适用于生产开发甲醇、甲醛、甲胺等碳一系列产品，以及醋酸、二甲醚、DMF、DMC、合成油等一系列产品，从而形成以水煤浆气化为树干的产品树。

2.净化工艺的分析

采用水煤浆气化生产的粗煤气当中，除了含有一氧化碳、二氧化碳和氢气之外，还有少量的氮气、二氧化氢以及微量的氨、氯等成分。氯、重金属和硫化物等都是必须去除的有毒气体。从国内外煤气化装置采用的脱除酸性气体的工艺技术来看，低温甲醇洗工艺和NHD工艺是较为常见的工艺技术。两种工艺技术都属于物理吸收法。低温甲醇洗工艺在国外主要有鲁奇和林德两种工艺流程，而且两者在基本的原理上没有太大的差别，而且技术方面都已经成熟，但是专利技术和设备的设计方面还是各具特色的。国内大连理工大学经过将近25年的研究，研究出了具有自主知识产权的低温甲醇洗工艺。这项技术采用的是六塔流程，和林德的工艺非常相近。但是设备的投资量和冷负荷都比林德工艺低13%左右。所以，采用国内的低温甲醇工艺技术将合成气净化，更加经济

3.甲醇合成工艺的分析

甲醇合成工艺的核心技术是甲醇合成反应器，国外合成的反应器多种多样，已经形成了适应各种要求的系列产品。国内自主研发方面，主要负责的公司是杭州林达化工技术工程公司的低压均温合成甲醇反应器，和华东理工大学的低压甲醇反应器两种。目前国内外在建的和生产的甲醇装置大部分采用的是低压法技术。低压法和中高压法相比较，具有耗能低、成本低和产品质量优秀等特点。上海的焦化有限公司在20万吨的甲醇设备中，运用的工艺技术就是华东理工大学设计的合成塔，而且已经建成投产使用数十年之久，设备的运行状况一切正常。所以，选用低压法的绝热-管壳外冷复合型列管式合成塔（华东理工大学设计方案）进行甲醇的合成，是非常适合、经济的工艺技术。

4.醋酸工艺的分析

甲醇低压羰基合成醋酸技术是当前最先进的醋酸生产工艺，主要工艺路线包括：美国孟山都公司的甲醇低压羰基合成醋酸工艺技术、英国BP公司的Cativa甲醇羰基合成醋酸工艺技术、美国塞拉尼斯公司的AO工艺、我国西南化工研究设计院开发的蒸发流程等。自主知识产权的醋酸生产工艺技术已经在国内兖矿、天碱等企业成功使用，目前国内企业正着力于新工艺的技术改造，单套装置产能不断提升，消耗与成本有效降低，生产技术日趋完善提升。

5.CO分离工艺的分析

粗煤气的净化中有部分需要分离出一氧化碳成为合成醋酸的原料气，而目前的分离方法有深冷分离法和变压吸附法两种。第一种：深冷分离法。这项工艺可靠、成熟，而且工艺极其简单，占地面积小，可以同时制造两种以上的高纯度气体，非常适合高压环境下对一氧化碳的分离。但是唯一的缺点就是必须去除原料气中二氧化碳和水，而且要求的密度标准非常苛刻。第二种：变压吸附法。可以在环境温度下面进行，但是缺点非常明显。第一，分离过程非常复杂，需要两套PSA的设备，才可以把一氧化碳的纯度提高到95%，而且回收率是65%，因为装置PSA设备规模受到一定的限制。第二，对原料气的要求也很高。当原料气中体积分数达到1.2%的时候，一氧化碳的纯度最多达到95%。如果原料气中的一氧化碳浓度很低的话，那么相对应的回收率也会降低。两种方法相比较，如果粗煤气采用的是低温甲醇洗法净化的话，而且采用深冷法进行一氧化碳的分离，效果会更加显著

总结：煤制甲醇联产醋酸是煤用作清洁剂的重要途径之一，在煤炭及其丰富的地区建立这个项目，不单单可以合理的利用现有的资源，还可以带动地方经济的高速发展。本文通过对气化、净化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分离等一些关键技术分析，以及国内外相互对比的结果可以看出来，国外的技术远早于国内的技术，而且已经相当成熟。但是国内的发展也非常迅速，许多关键性的技术已经成熟，而且得到了工业化应用的认可。所以，在选择相关工艺技术的时候，建议企业结合地区资源的实际情况和特点，除了引进国外的先进设备以外，尽可能的使用国内已经成熟的工艺技术。

参考文献

[1]张新庄，杨天华.煤制甲醇联产醋酸关键工艺技术选择分析[J].煤化工，2011，39（1）：42-44.

[2]王建国、李永旺、韩怡卓等.煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化研究过程[J].催化学报，2009，（11）：107-117.

[3]汪家铭.低温甲醇洗净化工艺的技术进展及应用概况[J].化肥设计，2010，（11）：125-128.

[4]胡召芳、陈荔、宋宇文等.变压吸附气体分离技术在高硫煤气制取cO中的应用[J].化肥工业，2009，（10）：111-114.

煤气化生产技术范文第4篇

我国是世界上最大的产煤国和消费国。我国煤炭资源丰富。煤种齐全，煤炭保有储量为9915.60亿吨，在一次能源生产和消费结构中约占70％，从资源量分析，煤炭具有中长期保证能力，按年产22亿吨原煤推算可供100年以上。至少在今后20年内作为主要能源的煤炭在中国能源中的主导地位不会改变。

煤炭与石油一样，都是污染性能源，只是由于石油历来重视原油的炼制和提纯，所以成为比较洁净的燃料。相反。煤炭则在加工和转化方面重视不够，使得我们这样一个以煤为主要能源的国家环境污染十分严重。未来20年我国不仅将遭遇十分严重的能源“瓶颈”。而且还将面临因煤炭非洁净利用而造成的严重环境污染。形成对我国可持续发展的重大威胁。突破“瓶颈”，解决矛盾的出路之一是实施中国洁净煤战略。

发展洁净煤技术洁净煤技术

洁净煤技术是指煤炭开发和利用过程中，旨在减少污染和提高效率的煤炭开采、加工、燃烧、转化和污染控制等一系列新技术的总称。是使煤炭作为一种能源应达到最大潜能的利用而释放的污染物控制在最低水平。实现煤炭的高效、洁净、经济利用为目的的技术。实施洁净煤技术是中国未来能源的战略选择，它将解决三个方面的问题：污染物及温室气体排放量的控制；降低对进口石油的依存度；提高利用效率。

洁净煤技术的构成有洁净开采技术、燃前加工与转化技术、燃中处理及集成技术和燃后处理技术。

“中国洁净煤”的基本构想

根据国家中长期科学和技术发展规划纲要，为落实可持续发展战略，保证我国能源供应安全，应加紧实施以提供能源为主的“中国洁净煤”发展构想。它有别于美国的“洁净煤技术示范计划”、日本的“新阳光计划”和“21世纪煤炭技术战略”、欧盟的“兆卡计划”及我国的“中国洁净煤技术‘九五’计划和2010年发展规划”，该构想以实现煤作为燃料的洁净化为最终目的，在煤炭利用之前或在利用过程中对可能排放的所有污染物进行有效控制。按照上述想法。“中国洁净煤”比已有的国内外洁净煤技术或规划更集中在煤的燃前加工与转化，使煤炭成为清洁能源。

煤炭加工――世界公认选煤是一项最经济有效的清洁煤生产技术，是洁净煤技术全过程的源头技术，通过对原煤的分选，脱除大部分矿物质即灰分和硫分等，对不同质量的产品分别利用，对脱除的尾矿集中治理。我国原煤入选比例较低，2006年我国原煤入选比例约30％，而动力煤入选比例约14％，发达国家原煤入选比例为60％～100％。

我国动力煤的平均灰分在25％～27％。硫分在0.95％～1.0％。采用物理选煤方法．可降低60％～80％的灰分和50％～70％的黄铁矿硫。化学选煤和微生物选煤都是选煤领域研究的重要方向。在研究先进物理选煤方法的同时应加强化学脱硫和微生物脱硫的基础研究工作。选煤是从煤炭源头治理，在洁净煤技术中是最经济有效的方法。

近年来，选煤生产技术发展较快，但选煤基础研究落后于生产的发展实际。目前需要研究煤炭燃前的加工科学技术问题主要有：微细粒煤的分选技术、高效干法分选基础理论与工程开发、重介质旋流器流场中的颗粒流体动力学、微泡浮选的机理、水煤浆制备过程的优化等。

煤炭转化――经过热加工或化学加工转变成新的物质(或热能)的各种工艺过程。从我国能源状况考虑煤炭液化技术对解决石油资源不足、降低对国际石油的依存度、保障能源安全稳定供给具有现实意义和战略意义。因此煤炭液化将作为煤炭高效洁净转化的新产业化技术得到重点发展。在连续装置上的试验结果表明：我国神华煤采用直接液化。油收率可达50％～70％。神华公司的煤直接液化项目中试试验已经成功，预计2008年完全实现煤制油的工业化生产。煤炭气化是煤炭转化的基础，配合煤炭液化、化工合成、煤气化联合循环发电和发展多联产系统技术的重要环节。目前国内研究或工业化水平与国外相比有较大的差距，因此应该重点研究开发具有国内知识产权的大型气流床气化技术。

煤炭转化过程使用选后精煤将有利于煤炭的燃烧和气化。对于气化。降灰可提高气化效率。减少灰渣排放。在化工合成中对原料煤气也有很高的要求，使用选后精煤气化。可以降低脱除原料气中硫化物的运行成本。

燃煤电站一般由备煤、蒸汽锅炉、发电机组、脱硫及烟气净化装置组成。煤质改善对电站生产能力、开工率与效率均有提高，降低发电成本。减少S02和有毒痕量元素排放量。

大型坑口电站的建设

2020年我国将有70％以上煤炭产量供给火力发电。将超过17.5亿吨。建设具有中国特色的大型坑口热－电联产电站――采用燃前两段高效干法选煤技术将是煤炭资源生产和消费配置最优化的选择。煤炭不需远距离输送，在坑口就地把煤炭加工成低灰、低硫、高热值的煤粉供锅炉燃烧。发电输送，达到高效率、低污染、低成本的目的。将洁净能源输送给用户，而矿区不受污染。

大型坑口热-电联产的重要组成部分是用高新技术改造和提升传统产业。即：高效采煤高效干法选煤粉碎＜74μm(煤粉电厂必备环节)摩擦电选燃烧热电联产。

坑口电站采用干法选煤，不需用水，节省水资源和选后产品复杂庞大的脱水和煤泥水处理系统。在我国块煤(50 mm～6mm)干法选煤技术有两种：空气重介质流化床干法选煤技术适用于分选各种煤种，分选密度宽(1.3 q／cm3～2.2q／cm3)，分选精度高(E=0.05q／cm3左右)复合式干法选煤技术仅用于排矸和易选煤的分选。微粉煤干法分选技术：摩擦静电分选技术可生产低灰、低硫、高热值燃料，供电厂锅炉燃烧或炼铁高炉喷吹以及生产超低灰供制备优质活性炭等炭素材料。摩擦电选的精煤质量可根据入选煤性质和电站锅炉的需求进行调整；技术上可达到：灰分≤8％。硫分＜0.5％，符合国家污染物排放总量控制的要求；该技术适合新厂建设和老厂改造若入选煤中含有机硫高(SO2d＞1％)时，则可采用循环流化床燃烧或烟气脱硫配合处理。

大型坑口电站采用燃前两段高效干法选煤技术是煤炭脱硫降灰最经济有效的方法，完全适合中国的国情。燃中固硫添加剂的加入会影响燃煤的热值。增加煤耗，在高温下易于分解为二氧化硫。燃后烟气脱硫工艺的基建投资和运行成本费用高，根据我国某电厂600MkW近期新建的进口湿法石灰石一石膏烟气脱硫工艺装置投入运行。每年减排二氧化硫约1.7万吨，工程投资约3亿元，产生的次石膏造成二次环境污染。而采用燃前两段高效干法选煤工艺脱除二氧化硫基建投资约相当烟气脱硫工艺的1／15。

据预测，到2020年我国发电装机容量将超过9亿千瓦，煤电装机容量将占65％以上，发电量将超过75％，用煤量将超过17.5亿吨，占煤炭消费总量的70％左右。如此结构使得电煤资源与运输之间的矛盾越来越突出，环境问题日趋严重。

我国发电装机容量中有70％以上是煤电，新增煤电装机容量至少需2亿千瓦。我国发电厂大多远离煤矿。供应电厂的煤炭是不经加工的原煤。需经长距离输送。现在铁路每年运煤大约815亿吨。运距平均为560公里，其中约5亿吨未经分选，含矸石0.75亿～1亿吨，浪费运力420～560亿吨公里，加剧了铁路运输的紧张状况。

“西电东送”是将西部的资源优势转化为经济优势。以洁净能源送往东部。矿区无污染，也是我国煤炭能源布局的长远格局。实践证明：输电比输煤建设投资和运营费用低、建设周期短。以山西阳城电厂至江苏淮阴500千伏送电工程为例，工程建设1840公里，静态投资36亿元(1993年价)，输电无需再进行投资。若以国标京九铁路估算，每公里投资1，000万元。1840公里应至少投资184亿元，而煤炭运输的费用需另计算。

电站燃用洁净煤的经济效益和社会效益是显着的，表现在：减少燃料消耗：降低烟气中的飞灰浓度，提高锅炉运营经济和安全性；减少S02排放量：减少有毒痕量元素的排放：减少制粉系统的磨煤电耗。

应用洁净煤对电站运营的优越性表现在：煤质改善对电站生产能力、开工率与效率均有提高；降低了设备的磨损和烟气净化能力的要求；降低发电成本。

结论和建议

(1)根据中国能源禀赋特点，21世纪前20年中国的能源生产与消费结构仍是以煤炭为主。煤炭开发和利用造成的环境污染和生态破坏是严重的。石油、天然气资源匮乏。面临能源形势十分严峻。

煤气化生产技术范文第5篇

关键词：煤炭；市场供需；供需矛盾

随着新型能源的研发和应用，煤炭资源的垄断地位不断被打破。但是尽管如此，从2003年至2013年十年期间，煤炭资源在我国能源消耗中仍占有很大的比例，且这种趋势不会在短时间内发生改变。2014年开始，国家陆续出台了一些新经济政策，从宏观上分析，经济发展速度将被严格控制在一定水平，这一现状使得煤炭市场供需仍表现为供大于求的局面。

一、我国煤炭市场供需情况分析

1.市场供需总体特征

在我国能源结构中，煤炭资源的耗损占据首要位置。现阶段，我国煤炭资源的总开采量与消耗量基本保持同步，煤炭市场供需状况逐渐趋于平稳。由于目前我国主要煤炭生产地和使用地区出现不均衡，加之受到投资、交通运输等各方面因素的影响，很多地区煤炭资源呈现出供需失衡严重的情况。与此同时，煤炭资源利用率较低，大量资源被浪费，也是煤炭市场的特征之一。我国煤炭加工、消耗比为2：3，与西方国家的2：1相差甚远，在一定程度上使得市场供需失衡现状更加严重。

2.煤炭市场供需现状分析

（1）价格平稳，产能过剩：2003年至2013年是煤炭产量持续增长的黄金十年，以年为单位，2003年是增长幅度最大的一年，增长比例达到18%左右。2009年、2010年和2011年三年期间，煤炭资源产量有所回升，主要是受到了投资的影响。2012年至今，全国煤炭资源产量和销量均呈下降趋势，受到供大于求的影响。2013年首个季度之后，煤炭价格开始出现暴跌，导致这种情况出现的主要原因是产能过剩，煤炭资源的库存量增加制约了我国煤炭市场的发展。

（2）遭遇困境，影响发展：煤炭市场结构性的过剩趋势一直延续到了2014年，且整个市场供需总量仍然比较宽松，使得煤炭生产企业面临很多风险和困境。2014年下半年，煤炭市场供需逐渐趋于平衡，行业经济运行出现小幅度的回温，但整体运行压力仍然较大。造成这种困境是由多方面因素共同决定的，包括国家对宏观经济的调整、产能超前及大规模不良投资等，而国内能源资源结构的不断优化也是主要影响因素之一。

（3）环保压力，冲击市场：2013年至今，我国各地区雾霾天气频繁发生，为此各地政府纷纷出台相应的解决措施，并在整个雾霾的治理方案中明确指出了定量化目标，使得煤炭资源成为主要矛头。迫于环保压力，我国能源结构在进行整合和优化过程中，清洁能源所占比例将大幅度且持续增加。实际上，环保压力的影响，不仅使煤炭企业发展受到制约，其下游行业也受到严重的影响。根据国家十二五规划纲要，2015年我国国内煤炭消费所占比例要下降至65%，对煤炭市场造成了巨大冲击。

二、煤炭市场供需矛盾解决对策

基于以上分析，目前煤炭市场供需形势较为严峻。作为煤炭生产企业，要根据自身实际发展情况，结合市场需要，不断对生产、经营策略进行有效调整，应对新时期新形势的发展需求，不断增加核心竞争能力，在严峻的市场环境中保持可持续发展。

1.调整产业结构，拓展新型业务

针对目前我国煤炭市场发展现状和供需矛盾，煤炭企业首先要对自身产业结构和产品结构进行不断调整，促进产品多元化生产，努力实现煤炭产品的品牌化，实现市场的良好配置及资源的不断优化。另外，可充分利用煤炭产品尝试拓展新型业务，如煤气、发电等，并根据实际构建能够兼顾钢铁、建筑、电气等具有循环性质的产业链条，进而更好的抵御市场风险。

2.拓宽市场渠道，加快企业重组

运用灵活的市场营销策略，进一步激活市场需求，进而拓展产品的营销渠道。煤炭生产企业要积极发挥自身优势，并与钢铁、电力及石化公司组建联盟，学习新型营销方法，积极拓宽市场，进而不断提升自身竞争实力。与此同时，应加大企业重组力度，发展大型煤矿企业。为此，要做好大型煤炭基地的建设，并进行统筹和规划，做到开发和保护并行。充分利用国家和政府培育、支持大型煤炭企业的相关政策，针对大型基地内部的主要资源，优先为本地区大型企业进行配置，促进其兼并和重组。

3.创新生产技术，杜绝劣势煤炭

为了更好的应对环保压力，煤炭企业应不断对自身生产技术进行改进和创新。例如，可通过洁净煤技术，进一步提高煤炭产品的生产质量和煤炭利用效率。积极开展煤化工业，煤炭焦化、煤气化-合成氨-化肥已成为我国占主要地位的煤化工业。通过发挥丰富的煤炭资源优势，补充国内油、气资源的不足，新型煤化工业在我国有着长远的发展前景。另外，在大型的煤炭企业内部建设相应的选煤厂，对劣质煤产品进行有效排查。同时，对采煤塌陷区做好综合治理，例如土地复垦、植被恢复等。

三、结语

综上所述，从严格意义上来说，我国煤炭资源仍然是我国能源资源的重要构成部分，并占据绝对的主导性地位。虽然目前我国煤炭资源供需矛盾比较严重，且受到各种因素的制约和影响。但是，作为煤炭企业，在无法改变大趋势的情况下，要进一步对自身产业结构进行调整，并对生产技术加强创新，为应对影响煤炭市场发展的多种因素做好积极准备。

参考文献：

[1]李宪海.基于政策网络理论的我国煤炭地区绿色发展政策研究[J].中国地质大学（北京）学报，2014，12（01）.

[2]姜智敏.2014年上半年煤炭经济运行形势与发展趋势[J].环球市场信息导报，2014，08（06）.