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经过十多年的实践探索,中国在水煤浆气化技术方面,积累了丰富的操作经验。下面是我精心推荐的水煤浆气化技术论文范文，希望你能有所感触!
煤质对水煤浆气化装置运行的影响
【摘要】水煤浆的制备需要有高质量的煤炭，只有高质量的煤炭才能够制备出高质量的水煤浆，现在水煤浆气化装置对于煤质的要求更高，因此，选择煤质成为了影响水煤浆气化装置的主要因素。本文将从以下几个方面来分析煤质对水煤浆气化装置运行的影响。
【关键词】煤质;水煤浆;气化装置;运行
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
目前，国内水煤浆气化运行过程中，对煤质的选择还不够重视，导致了水煤浆的质量不高，不仅浪费了煤炭资源，也浪费了炼制的能源，因此，研究煤质对水煤浆气化装置运行的影响很有意义。
二、简述水煤浆制备技术关键
水煤浆，即原料煤经过洗选磨筛粉碎，加水(30%-35%)，加少量添加剂(1%左右)制成煤水两相流浆体。由于原料煤的粒度级配有严格的要求，加上少量添加剂的作用，使水煤浆不同于一般的煤水混合物，而具有一定的稳定性(一个月不沉淀、不分层)和流动性。
水煤浆制备技术关键有三个方面：
1、煤种煤质的选择。煤种不同，制浆难易程度有很大差异，制浆工艺也不一样。原则上以最低的添加用量，制出最高浓度、高稳定性、高流动性、低粘度的浆体。
2、粒度级配技术。要求将原料煤磨细，限制浆中的最大粒径不超过0.2mm，而且要求煤的各种粒度有一定的比例，分布能达到较高的堆积效率。
3、添加剂，包括分散剂，稳定剂等。
其中，水煤浆添加剂是影响水煤浆成浆性的关键。在制备过程是将添加剂加入水煤浆中，改变煤粒的表面性质，使煤粒能够在水中很好的分散并使具有良好的流动性和稳定性，因此，对水煤浆添加剂的研究显得十分重要。水煤浆添加剂中分散剂的选择是一个关键性因素。
三、原料煤种分析结果
四、煤质分析
作为水煤浆加压气流床气化的原料煤种，其原料煤种煤质直接影响着料浆的成浆性能、气化性能、经济性能以及气化生产装置的稳定性。根据煤质分析结果，对所有煤种用于水煤浆加压气化制粗煤气的适应性进行评价。
1、水分、0/C和可磨指数评价
原料煤的水分含量和O/C是反映煤的变质程度的两个重要指标，也是衡量煤种成浆性能的重要指标。所提供煤样中水分含量中等，O/C均较高，均属变质程度浅的煤种。可磨指数(HGI)是衡量煤可磨性难易的重要指标。HGI越高，煤越易磨碎，在同等粒度分布条件下，磨煤的电耗越低。或者说，在同样的设备条件下，生产能力就越大。根据分析结果各矿的煤样可磨性中等。
2、灰分、固定碳和发热量
煤样的灰分含量、固定碳和发热量三者之间互为相关，其高低直接影响着气化性能和经济性能。固定碳和发热量高、灰分含量低的煤种，作为水煤浆加压气化的原料煤种时，气化氧耗、煤耗较低，气化效率较高。以上的煤样中除安家坡矿煤样的灰分含量较低外，其余煤样的灰分含量低。煤样固定碳含量中等，煤样的发热量均较高。
3、煤的反应活性
煤的反应活性是影响煤浆制备和气化的重要指标之一。反应活性好的煤，在气化过程中，反应速度快，气化效率高，能提高碳的转化效率和有效气体成分及产气量，降低煤耗、氧耗;在煤浆制备过程中，可适当增大煤粉粒度，降低磨煤电耗。从煤样的反应活性来看反应活性均较高。
4、灰熔点
水煤浆加压气化是一种液态排渣的气化工艺，因此要求所用的原料煤种应有适宜的灰熔点，若原料煤种的灰熔点过高，为保证气化炉液态排渣的顺利进行，就必须提高气化炉的操作温度，但由于气化炉操作温度过高，会导致炉内耐火材料蚀损速率加大，使用寿命缩短，同时氧、煤消耗升高，气体成分变差。根据分析结果煤样灰熔点均较低。
5、总硫含量
原料煤中存在的硫，在气化过程中生成H。S和少量的有机硫(COS)，原料煤中的含硫量主要影响合成气的净化。根据分析结果煤样的硫含量低，属低硫煤种。
6、煤粉粒度分布确定及料浆制备
煤粉粒度主要根据煤的反应活性来确定。从表2可知，所提供的五个煤种反应活性较好，根据水煤浆加压气化装置对煤种的试验结果，参照目前国内料浆加压气化制粗煤气工业化运行结果，认为煤样制浆粒度<200目占40%—45%为宜。
五、水煤浆气化合适的原料煤特征
1、主要指标
(一)成浆性煤的成浆性好是指煤制浆浓度高、粘度低及泵送性、 流动性、动静状态下的稳定性好。水煤浆加压气化工艺一般要求煤浆浓度在6 0 %以上，粘度在1P a .s左右。
(1)水分 内水越低越有利于制备高浓度的煤浆,内水大于8%的煤种是不经济的。全水分含量越低越好。
(2)哈氏可磨指数易于破碎的煤容易制成浆,节省磨机功耗。选煤时应尽可能选择哈氏可磨指数大的煤种。
(3)添加剂用量制得相同浓度的水煤浆，添加剂用量越少越好。
(二)灰分 水煤浆气化装置在灰分小于13%时能够经济稳定运行。煤中灰分不得高于15-20%,越低越好，最好能小于1 0-15%。
(三)灰熔点选择灰融熔温度FT(即灰渣流动温度T4)在1300℃以下的煤质为合适，对激冷流程，越低越好。
(四)灰渣粘温特性灰渣最佳粘度为 25-40Pa•s。最佳粘度对应的操作温度为最佳操作温度,要选择最佳操作温度低,温度范围较宽的煤 ,这样有利于操作。
(五)发热量参考指标25MJ/kg，越高越好。
2、次要指标
(一)挥发分与化学活性煤中挥发分高,有利于气化,碳转化率高。最好Vdaf≧37%。变质程度浅者化学活性高,在气化炉内反应容易,碳转化率高,因此要选择活性高的煤种。
(二)固定碳固定碳含量越高越好。
(三)煤质稳定性尽可能选择服务年限长、储量大、地质条件相对好、煤层厚的矿点。
(四)热稳定性热稳定性差的煤种在气化炉内容易粉化,有利于充分反应,因此热稳定性差的煤碳化率高。
(五)有害元素含量煤中硫、 氯、 砷、 磷、 汞、 氟等含量越低越好。含氯量超过0.5 %(重量)的煤种不能采用。
六、决定煤的灰熔融性温度的因素分析及其计算方法
1、化学成份对煤灰熔融性的影响
煤灰是一种极为复杂的无机混合物，其熔融温度与化学组成有一定的关系。煤灰的组成为Al2O3、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O、TiO2、SO3等，影响其熔融性温度的规律如下。
(一)Al2O3、TiO2含量高的煤灰，其熔融温度也高。当Al2O3含量>40%时，煤灰的FT必定超过1500℃。
(二)SiO2含量的影响没有A12O3那样显著，其规律没有那么明显：SiO2含量>40%的煤灰其熔融温度较SiO2含量<40%的煤灰来得高些。SiO2含量大于60%时，SiO2的增加看不出熔融性温度有规律的变化。o
(三)煤灰中的CaO大多是以CaSiO3形态存在，而CaSiO3熔点较低，所以一般CaO含量愈高，煤的灰熔融温度愈低：由于CaO本身熔点很高(2590℃)，如果CaO含量高于50%时，则熔融温度升高：实验结果表明，对于SiO2/A12O3>3.0且SiO2含量大于50%的煤灰，当CaO含量在20%—25%时，煤灰的熔融温度最低，CaO含量超过这个范围时，煤灰熔融温度开始提高。对于SiO2/A12O3，<3.0的煤灰，当CaO含量在30%—35%时，煤灰的熔融温度最低，当CaO含量超过这个范围时，煤灰熔融温度开始提高。
(四)由于煤灰中的MgO含量一般很少，MgO又与SiO2形成低熔点的硅酸盐，所以也起降低灰 熔融温度的作用。
2、矿物成份对煤灰熔融性的影响
Vassilev指出：煤中主要结晶矿物(>5%)是石英、高岭石、伊利石、长石、方解石、黄铁矿和石膏;次要矿物(1%—5%)是方石英、蒙脱石、赤铁矿、菱铁矿、白云石、氯化物和重晶石等。通常富含石英、高岭石、伊利石的煤的灰熔融温度较高;而蒙脱石、斜长石、方解石、菱铁矿和石膏含量高的煤则灰熔融温度较低。煤经高温灰化后，由于发生了物理化学变化，煤灰中的主要结晶矿物变成石英、粘土矿物、长石、碳酸硅、赤铁矿和硬石膏。煤灰熔融性试验表明，硅酸盐矿物含量高的煤灰，熔融温度较高;如果硅酸盐含量少而硫酸盐和氧化物矿物含量高，则煤灰熔融温度较低。煤灰中的耐熔矿物是石英、偏高岭石、莫来石和金红石，而常见的助熔矿物是石膏、酸性斜长石、硅酸钙和赤铁矿，目前还不能准确定量分析高温灰的矿物组成。
七、结束语
在今后水煤浆气化装置的工作中，首先要重视对煤质的选择，优选合适的煤质进行水煤浆的制作，这样才能够提高水煤浆的质量，提高运行效率。
【参考文献】
[1]张继臻,种学峰.煤质对Texaco气化装置运行的影响及其选择(上)[J].化肥工业,2012,03:3-7+60.
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煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下面是我整理了煤化工生产技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!
煤化工及甲醇生产技术探索
摘要：甲醇是一种有机化工原料，它的用途非常广泛，普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面，在甲醇的制造方面，一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序，在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数，本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点，同时对生产技术进行一个流程上的模拟，更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。
关键词：煤化工;甲醇;温度;化学反应;化学式
中图分类号：Q946文献标识码： A
1煤气化原理
在甲醇生产的流程中，煤气化是第一步，它是一种化学反应，将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下，然后使其发生中和反应，产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等，在加入这些气化剂后，煤炭就会发生一系列化学反应，从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后，经历了干燥、热裂解等热力反应，该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等，这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类，以下是煤气化过程中会出现的化学式：
吸收热量：C - H2O → C O + H2C + C O2→ 2C O
发散热量：C + O2→ C O2C +12O2→ C O
变换反应：C O + H2O → C O2+ H2
从大体上来说，煤气化反应是化学中的强吸热效应，如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象，重点在于对温度的把握，温度过高会造成气体流失，温度过低则无法产生完整的化学反应，导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值，这样可以使化学反应的速度提高，对甲醇的生产效率起积极作用。
2变换工段
甲醇产品在合成时，一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的，在甲醇生产的流程中，碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行，在此需要注意的是，碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大，水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少，所以，如何最大限度地利用水蒸气，节约生产成本，这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中，煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气，在催化剂的效果影响到位之后，就可以生成氢与二氧化碳，在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫，此时化学式表现如下：
C O + H2O → C O2+ H2
这是一个主要反应式，但是在主反应进行的同时，还有一部分副反应也会产生，生成甲醇的副产品，这些化学反应包括：
2C O + 2H2→ C O2+ C H
2C O → C + C O2
C O + 3H2→ C H4+ H2O
C O + H2→ C + H2O
C O2+ 4H2→ C H4+ 2H2O
C O2+ 2H2→ C + 2H2O
化学反应在化工产业中要求平衡，在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型，这里的化学反应会使煤气化后的温度降低，温度适当降低有利于化学反应的平衡作用，但是如果温度太低，就会导致化学反应时间过长，效率越低，当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时，就会浪费前一道工段的时间和成本，造成浪费。同时，温度还与催化剂的适应性挂钩，如果温度没有调整到位，催化剂的效力就无法发挥到最大值，这就会造成碳氧分离程度不足，必须加大催化剂的剂量，这也会增加生产成本。
3甲醇生产中的注意事项
1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下，如果改变气化压力，就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2M Pa以上的范围时，在煤气化工段里基本上不会产生影响，但是如果气压低于2M Pa就会使气化炉的气化效果变低。所以，在煤气化工段中，一定要保证气化压力控制在2M Pa以上，而且可以视实际情况适当提高，这样可以增加气体数量，提高生产效率。
2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高，指的是在煤炭中氧气流量的增多，直观反映为在煤炭高温加热时，煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加，使气化炉的温度也得以升高，煤炭的气化反应会更加强烈，一氧化碳和氢气的数量会增加不少，但是生成的气化产物中，二氧化碳和水分的含量占了很大比例，而一氧化碳和氢气的含量会变少，所以，如果不仔细控制氧煤比例，就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。
4 甲醇生产工艺模拟
传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量，而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费，也会造成环境污染。所以，当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术，在这方面，煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中，作为目前提取甲醇的有效方式，煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率，简化其工序。
在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中，然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体，其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等，其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道，而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下，我们还设置了激冷室，位于气化炉下段，激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后，会残留一些灰份物质，这些物质会在气化炉的高温中熔融，熔渣和热量汇聚，合成了气体，然后结合离开气化炉的燃烧室部分，经由反应室，进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右，熔渣会立即固体化，然后生成大量的水蒸气，经水蒸气饱和后带走了灰份，从激冷室的排出口派排
出。
需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤，然后进入模拟的变换炉，这部分水煤气在经过煤气化工段后，自身携带了不少的水蒸气，变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应，在第一部分结束后，另一部分的水煤气也进入变换炉，变换炉这时就会需要新的高温气体，模拟的变换工段里加入了预热装置，提前储存并加热生成高温气体，然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应，然后进入气液分离器进行分离，分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温，再次进入气液分离器进行分离，再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮，最后气体进入净化系统，生产气态甲醇。
精馏工段的流程为四塔工作方式，首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热，再传输进预塔中部，在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等，这些属于低沸点物质。在加热后，气体进入冷却器进行气体降温，形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器，加热后进入加压塔，甲醇在加压塔中进行冷凝化处理，其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道，最后由加压塔提供压力与热量，将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存，然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。
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