煤氣化工藝技術比較及產(chǎn)生廢水水質(zhì)分析

段淑平(內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350)

煤氣化工藝技術比較及產(chǎn)生廢水水質(zhì)分析

段淑平(內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350)

隨著我國科學技術的發(fā)展和經(jīng)濟的進步，人們的生活質(zhì)量越來越好，但同時也導致了嚴重的資源問題和環(huán)境問題。煤氣化產(chǎn)業(yè)作為我國的重要產(chǎn)業(yè)之一，具有調(diào)節(jié)市場經(jīng)濟和保障我國正常生產(chǎn)活動的重要作用，但目前我國煤氣化產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程普遍存在煤原料利用率低、技術落后、污染較重的現(xiàn)象，一是影響了煤氣企業(yè)的發(fā)展，二又給環(huán)境造成了嚴重的破壞。為了有效改進煤氣化工藝技術，降低工業(yè)污染，我們必須切實對煤氣化工藝進行詳細的研究。本文我們就將簡要介紹煤氣化工藝的主要技術和原理，并對煤氣化工藝產(chǎn)生的廢水進行分析。

煤氣化；工藝技術；廢水水質(zhì)

隨著時代的進步，現(xiàn)在人們對石油及天然氣的需求較大，而對煤炭的需求呈下降趨勢。但是我國石油、天然氣的儲量并不大，因此造成了一定的供給失衡。為了有效該問題，運用煤氣化工藝將固態(tài)煤轉(zhuǎn)化為煤氣來方便人們對煤碳資源的利用成為了當前一個重要的課題。煤氣化工藝是現(xiàn)代煤炭化工關鍵技術之一，運用煤氣化工藝，可以解決石油、天然氣等資源不能滿足日益增加能源需求的現(xiàn)狀。然而，我國的煤氣化技術并不先進，普遍存在耗水量大、污染嚴重等現(xiàn)象，我們必須對不同的煤氣化工藝進行仔細的研究，并結(jié)合工藝所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)進行分析，以需求更加經(jīng)濟更加環(huán)保的工藝技術。

1 煤氣化基本概念及原理

1.1 煤氣化概念

煤氣化工藝主要以煤和煤焦作為原料，并通過添加氣化劑的方式，在特定溫度和特定壓強下促使固態(tài)煤原料氣化成所需的氣體燃料。

1.2 煤氣化爐基本概念

煤氣化爐又稱煤氣發(fā)生爐，根據(jù)煤原料的性質(zhì)和對煤氣化產(chǎn)品的要求有多種煤氣化爐，不同的煤氣化爐有不同的優(yōu)點和缺點。

2 煤氣化基本工藝介紹

2.1 固定床氣化工藝

固定床氣化主要以10到50毫米的塊煤為生產(chǎn)原料，通過運用固定床氣化工藝的方式對固態(tài)煤原料進行氣化工作。其主要包括間歇式氣化（UGI）和連續(xù)式氣化（魯奇Lurgi）兩種不同的工藝。首先，間歇式工藝早在20世紀30年代就已經(jīng)被研發(fā)出來并應用于實際的煤氣化工作中，該方式具有投資少，易操作的優(yōu)點，但同時該工藝氣化率低、能耗高并且會對周邊環(huán)境造成嚴重的污染，因此隨著時代的進步，人們逐漸加強的環(huán)境意識使他們認識到了該工藝的不足之處，國家發(fā)改委也逐漸禁止了在煤化工生產(chǎn)中使用該工藝。而連續(xù)性氣化工藝作為改善間歇式氣化工藝的方法，初步解決了間歇式工藝所存在的問題，被逐漸應用于實際的煤氣化工作中。

2.2 流化床氣化工藝

流化床氣化工藝又成沸騰床氣化工藝，該工藝通過借助向上移動的氣流來使粉煤呈現(xiàn)出流態(tài)化的形態(tài)，進而可以在一定溫度和壓強下促使煤原料與氧氣、氫氣等氣化劑轉(zhuǎn)化成煤氣。該工藝最大的優(yōu)點在于其可以對各種各樣的煤原料進行氣化轉(zhuǎn)化，甚至是褐煤等質(zhì)量較差的煤原料。隨著采煤技術的發(fā)展，這種工藝被普遍應用于實際的煤化工生產(chǎn)中，但是這種工藝也存在著煤塵較大的問題，雖然大大提高了煤氣化的效率，但是卻給設備的清潔保養(yǎng)帶來了難題，會縮短煤氣化爐及相關設備設施的使用壽命，此外，流化床氣化工藝對煤氣化爐的容積要求較高，會增加煤氣化爐的占地面積，加大煤氣企業(yè)的成本投入。

2.3 氣流床氣化工藝

隨著科技的進步，人們?yōu)榱送瑫r解決利用率低、污染重等多方面問題，逐步改善工藝，并研究出了一種全新的煤氣化工藝，就是氣流床工藝。這種工藝由于可以適用各種煤原料，并具備一定的清潔性和環(huán)保性，目前已經(jīng)廣泛應用于各大煤氣化企業(yè)。根據(jù)煤氣化的原料，氣流床氣化工藝包括水煤漿和干煤粉兩種。前者通過將煤粉與水混合制作成煤漿，并用泵送入氣化爐，在1350到1450的溫度下就可以發(fā)生氣化。后者通過將干煤粉與氣化劑結(jié)合的方式加入到氣化爐中，主要在1500到1700的溫度下就可以發(fā)生氣化。只要嚴格控制好煤氣化爐的溫度，就可以最大程度上減少雜質(zhì)氣體的產(chǎn)生，降低污染程度。

3 煤氣化廢水水質(zhì)分析

不同的煤氣化工藝技術會配備不同的煤氣化爐，也就會需要使用不同的氣化劑，因此也會造成不同的廢水污染。目前，根據(jù)氣化爐的氣化技術及內(nèi)流形式，大體可以分為固定床、流化床和氣流床三種。常見的煤氣化爐包括國內(nèi)常用的富氧連續(xù)化爐、加壓魯奇固定床氣化爐、灰熔流化床氣化爐、恩德爐幾種。一般來說，煤氣化廢水主要包括焦油、甲酸化合物、氨、氰化物等。不同的氣化爐所造成的廢水含量是不同的，對環(huán)境的污染程度也有所不同。通過對實際生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進行比對，魯奇爐所產(chǎn)生的廢水污染程度要比其他種類的氣化爐較高。而殼牌氣化爐作為目前最為先進的煤氣化工藝，通過氧化反應及降溫系統(tǒng)，可以很明顯的減少排放的廢水，在一定情況下甚至可以做到零污染。

4 結(jié)語

近年來，環(huán)境問題和資源問題越來越成為有關專家的一大難題。煤氣化工藝的逐漸進步表現(xiàn)了人們的環(huán)境意識在日益提高。為了有效減少工業(yè)污染，我們不能實行先污染后治理的方法，而是應從根本上根除污染，一方面加大政策力度，解決根除不良企業(yè)，另一方面，有關專家應盡最大努力改善煤氣化工藝，從根本上減少污染的產(chǎn)生，促進煤化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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段淑平（1986-），民族（漢）籍貫遼寧省朝陽縣柳城鎮(zhèn) 沈陽工業(yè)大學 大學本科，學士學位助理工程師。