煤化工工藝流程精選(九篇)
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第1篇：煤化工工藝流程范文
【關(guān)鍵詞】煤化工；工藝條件；反應(yīng)體系；有效氣體；化學(xué)平衡；評價(jià)指標(biāo)；綜合效益
0 引言
氣流床氣化過程實(shí)際上是煤炭在高溫下的熱化學(xué)反應(yīng)過程，涉及氣化劑與煤之間的反應(yīng)，以及反應(yīng)產(chǎn)物與煤、反應(yīng)產(chǎn)物之間的化學(xué)反應(yīng)，因此，氣流床煤氣化反應(yīng)是一個及其復(fù)雜的反應(yīng)體系。在此反應(yīng)體系中，煤會發(fā)生一系列復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，主要過程有粉煤的干燥、裂解，揮發(fā)分的析出、燃燒，以及煤焦、揮發(fā)分與氣化劑的反應(yīng)等。這些變化主要取決于煤種，同時也受溫度、壓力和氣化爐型式等的影響。
1 氣化過程的主要反應(yīng)
1.1 熱解過程的主要反應(yīng)
煤熱解的化學(xué)反應(yīng)異常復(fù)雜，其間反應(yīng)途徑甚多。煤熱解反應(yīng)通常包括裂解和縮聚兩大類反應(yīng)。在熱解前期以裂解反應(yīng)為主，而熱解后期以縮聚反應(yīng)為主。一般來講，熱解反應(yīng)的宏觀形式為：
1.1.1 裂解反應(yīng)
根據(jù)煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，裂解反應(yīng)大致有四類。
1）橋鍵斷裂生成自由基。橋鍵的作用在于聯(lián)系煤的結(jié)構(gòu)單元，在煤的結(jié)構(gòu)中，主要的橋鍵有：- CH2 - CH2 -，- CH2 -，- CH2 -O-，-O-，-S-S-等。它們是煤結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)，受熱后很容易裂解生成自由基。并在此后與其他產(chǎn)物結(jié)合，或自身相互結(jié)合。
2）脂肪側(cè)鏈的裂解。煤中的脂肪側(cè)鏈?zhǔn)軣岷笕菀琢呀?，生成氣態(tài)烴，如CH4，C2H6，C2H4等。
3）含氧官能團(tuán)的裂解。-OH煤中含氧官能團(tuán)的穩(wěn)定性順序?yàn)椋?CH>=C=O>-COOH
羥基（-OH）最穩(wěn)定，在高溫和有氫存在時，可生成水。碳基（=C-O）在400℃左右可裂解生成一氧化碳。羧基（-COOH）在200℃以上即能分解，生成二氧化碳。含氧雜環(huán)在500℃以上也有可能斷開，放出一氧化碳。
4）低分子化什物的裂解。煤中以脂肪結(jié)構(gòu)為主的低分子化合物受熱后熔化，并不斷裂解，生成較多的揮發(fā)性產(chǎn)物。
通常煤在熱解過程中釋出揮發(fā)分的次序依次為：H2O，CO2，CO，C2H6，CH4，焦油，H2。
上述熱分解產(chǎn)物通常稱為一次分解產(chǎn)物。
1.1.2 二次熱分解反應(yīng)
一次熱分解產(chǎn)物中的揮發(fā)件成分在析出過程中，如受到更高溫度的作用，就會產(chǎn)生二次熱分解反應(yīng)。主要的二次熱分解反應(yīng)有以下四類：裂解反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、縮合反應(yīng)。因此，煤熱解產(chǎn)物的組成不僅與最終加熱溫度有關(guān)，還與是否發(fā)生二次熱分解反應(yīng)有很大關(guān)系。
在煤熱解的后期以縮聚反應(yīng)為主。當(dāng)溫度在550-600℃范圍內(nèi)時，主要是膠質(zhì)體再固化過程中的縮聚反應(yīng)，反應(yīng)的結(jié)果是生成了半焦。當(dāng)溫度更高時，芳香結(jié)構(gòu)脫氫縮聚，即從半焦轉(zhuǎn)變?yōu)榻固俊?/p>
1.2 氣化過程的主要反應(yīng)
氣化反應(yīng)按反應(yīng)物相態(tài)的不同而劃分為兩種類型的反應(yīng)，即非均相反應(yīng)和均相反應(yīng)。前者是氣化劑或氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物與固體煤的反應(yīng)；后者是氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物之間相互反應(yīng)或與氣化劑的反應(yīng)。在氣化裝置中，由于氣化劑的不同而發(fā)生不同的氣化反應(yīng)，亦存在平行反應(yīng)和連串反應(yīng)。煤氣化反應(yīng)一般分為三種類型碳一氧之間的反應(yīng)、水蒸氣分解反應(yīng)和甲烷生成反應(yīng)。
1.2.1 碳一氧之間的反應(yīng)碳與氧之間的化學(xué)反應(yīng)主要有：
C+O2=CO2
2C+O2=2CO
C+CO2=2CO
2CO+O2=2CO2
上述反應(yīng)中，碳與二氧化碳之間的反應(yīng)C+CO2=2CO是一較強(qiáng)的吸熱反應(yīng)需在高溫條件才能進(jìn)行反應(yīng)。除此反應(yīng)外，其他三個反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。
1.2.2 碳與水蒸氣的反應(yīng)
在一定溫度下，碳與水蒸氣之間發(fā)生下列反應(yīng)：
C+H2O=C0+H2
C+2H2O=C02+2H2
上述兩反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)生成的一氧化碳可進(jìn)一步和水蒸氣發(fā)生如下一氧化碳變換反應(yīng)：
CO+H2O=CO2+H2
該反應(yīng)為一放熱反應(yīng)。
1.2.3 甲烷生成反應(yīng)
煤氣中的甲烷，一部分來自煤中揮發(fā)物的熱分解，另一部分則是氣化爐內(nèi)的碳與煤氣中的氫氣反應(yīng)以及氣體產(chǎn)物之間反應(yīng)的結(jié)果。
C+2H2=CH4
3H2+CO=CH4+2H2O
2CO+2H2=CH4+CO2
CO2+4H2=CH4+2H2O
上述生成甲烷的反應(yīng)，均為放熱反應(yīng)。
1.2.4 煤炭中還含有少量元素氮（N）和硫（S）等
它們與氣化劑以及反應(yīng)中生成的氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物之間可能進(jìn)行的反應(yīng)如下：
S+O2=SO2
SO2+3H2=H2S+2H2O
SO2+2CO=S+2CO2
2H2S+SO2=3S+2H2O
C+2S=CS2
CO+S=COS
N2+3H2=2NH3
N2+H2O+2C0=2HCN+1.5O2
N2+xO2=2NOx
由此產(chǎn)生了煤氣中的含硫和含氟產(chǎn)物。這些產(chǎn)物有可能產(chǎn)生腐蝕和污染，在氣體凈化時必須除去。其中含硫化合物主要是H2S，COS、CS2和其他含硫化合物僅占次要地位。在含氮化合物中，NH3是主要產(chǎn)物，NOx（主要是NO以及微量的NO2）和HCN為次要產(chǎn)物。上述反應(yīng)對氣化反應(yīng)的化學(xué)平衡及能量平衡并不起重要作用。氣化反應(yīng)為煤炭氣化的基本化學(xué)反應(yīng)。不同氣化過程即由上述或其中部分反應(yīng)以串聯(lián)或平行的方式組合而成。上述反應(yīng)方程式指出了反應(yīng)的初終狀態(tài)，能用來進(jìn)行物料衡算和熱量街算，同時也能用來計(jì)算由這些反應(yīng)方程式所表示反應(yīng)的平衡常數(shù)。但是，這些反應(yīng)力程式并不能說明反應(yīng)本身的機(jī)理。
2 氣流床煤氣化工藝性能主要評價(jià)指標(biāo)
2.1 有效氣體成分含量
煤氣是CO、H2、CO2、CH4、N2、NOx、H2S、SO2等多組分混合氣體，同時還含有未完全反應(yīng)的O2和水蒸氣，CO和H2是煤氣中的主要成分氣體，其總量一般在70%以上。對于煤氣燃燒利用而言，CO和H2是煤氣中關(guān)鍵的可燃成分，增加CO和H2的含量，可以提高煤氣的熱值。同時，對于合成氨、甲醇等煤化工工業(yè)而言，CO和H2是重要的原料氣。在煤化工生產(chǎn)過程中煤氣中的CO需先經(jīng)變換工段與水發(fā)生變換反應(yīng)，生成H2和CO2，再對CO2進(jìn)行脫除，H2用于氨/醇合成。因此，CO%，H2%以及（CO+H2）%反映了煤氣的有效成分的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是煤氣質(zhì)量效果評價(jià)的極為重要指標(biāo)。其計(jì)算公式如下：
2.4 煤氣化消耗指標(biāo)
煤氣化消耗指標(biāo)是反應(yīng)氣化過程經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)指標(biāo)。煤氣化消耗指標(biāo)是指生產(chǎn)單位煤氣有效成分（CO+H2）所消耗的煤炭量或氣化劑量。工業(yè)上，單位煤氣有效成分常采用1000m3的（CO+H2）為單位。煤氣消耗指標(biāo)主要包括比煤耗、比氧耗、比汽耗。其計(jì)算公式如下：
考察上述煤氣化性能評價(jià)指標(biāo)，可以看出這些氣化性能評價(jià)指標(biāo)并不完全獨(dú)立。其中有效氣體含量指標(biāo)（CO+H2）%與CO%和H2%完全相關(guān)，而各類消耗指標(biāo)比煤耗、比氧耗和比汽耗與產(chǎn)氣率、碳轉(zhuǎn)化率及己知的工藝條件如投煤量、氧量和蒸汽量等相關(guān)。鑒于此，本文研究所涉及的煤氣化性能評價(jià)指標(biāo)僅取相互獨(dú)立的評價(jià)指標(biāo)，具體為CO%、H2%、產(chǎn)氣率和碳轉(zhuǎn)化率。
3 結(jié)束語
總之，為了實(shí)現(xiàn)高碳資源的低碳化利用，我們必須逐步改變當(dāng)前這種傳統(tǒng)意義的煤炭轉(zhuǎn)化利用方式轉(zhuǎn)而促進(jìn)能夠有效提高煤炭轉(zhuǎn)化效率和質(zhì)量，且環(huán)保效益好的以煤氣化為核心的新型煤化工的有序發(fā)展，而氣流床煤氣化技術(shù)將在新型煤化工中發(fā)揮著重要作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]廖漢湘.現(xiàn)代煤炭轉(zhuǎn)化與煤化工新技術(shù)新工藝實(shí)用全書[M].合肥：安徽文化音像出版社，2004.
第2篇：煤化工工藝流程范文
關(guān)鍵詞：煤化工；低溫甲醇洗技術(shù)；應(yīng)用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.047
0 引言
在煤化工生產(chǎn)工作，使用低溫甲醇洗技術(shù)能夠有效降低生產(chǎn)時的能源損耗，甚至可以使得部分能源能夠得到回收和再次利用，進(jìn)而緩解煤化工生產(chǎn)能源緊張的現(xiàn)象。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須分析如何在煤化工生產(chǎn)中更好地應(yīng)用低溫甲醇洗技術(shù)，推動煤化工事業(yè)的更好發(fā)展。
1 低溫甲醇洗技術(shù)
1.1 原理
在煤化工生產(chǎn)工作，為了去除變換氣中的酸性氣體成分，必須要使用凈化裝置。凈化的過程當(dāng)中低溫甲醇洗技術(shù)可以作為一個很好的吸收劑，作為一種物理吸附過程。在特定的零下50攝氏度的條件下，對于COS、硫化氫、二氧化碳等氣體，甲醇都能夠?qū)ζ溥M(jìn)行大量的吸收和溶解。若想控制氣體的吸收程度，只需要調(diào)整甲醇的壓力和溫度即可，若想再生出富甲醇，則只需要通過閃蒸或者氮?dú)鈿馓?。通過對富甲醇的閃蒸，甚至可以提供較好的冷卻條件。循環(huán)壓縮之后，閃蒸氣將通過洗滌塔再次進(jìn)行循環(huán)，從而維持循環(huán)過程當(dāng)中的水平衡。排除的甲醇能夠回收再尾氣洗滌塔中，進(jìn)而降低甲醇的損耗，酸性氣體將由硫回收裝置進(jìn)行回收處理[1]。
1.2 工藝流程
通過對其工藝流程的分析可以發(fā)現(xiàn)，在甲醇洗滌塔中，低溫甲醇會得帶脫碳和脫酸處理。在兩個閃蒸分離器當(dāng)中會進(jìn)入富甲醇液，然后對閃蒸汽體循環(huán)、加壓，將其輸送至甲醇洗滌塔。富甲醇閃蒸之后會被輸送到硫化氫濃縮塔，并在一個常壓的狀態(tài)之下完成對其的閃蒸和氣提處理，生出二氧化碳?xì)怏w。隨后，熱再生塔將進(jìn)入富硫半貧甲醇，并在再沸器的作用下完成熱再生。最后，硫回收裝置將會輸入所產(chǎn)生的硫化氫氣體，隨后在貧甲醇泵中對貧甲醇進(jìn)行加壓處理，再生的甲醇再輸入到甲醇洗滌塔當(dāng)中。
2 低溫甲醇洗技術(shù)存在的問題
隨著我國各大化工企業(yè)對于低溫甲醇洗技術(shù)工業(yè)社會的大量建設(shè)和運(yùn)用，低溫甲醇洗技術(shù)的技術(shù)缺陷越來越明顯，這些技術(shù)問題嚴(yán)重阻礙了順利實(shí)現(xiàn)低溫甲醇洗技術(shù)應(yīng)用的步伐，對各個企業(yè)的生產(chǎn)效益造成了不良影響，因此下文對低溫甲醇洗技術(shù)存在的問題進(jìn)行分析，為有序開展化工企業(yè)的生產(chǎn)提供良好的技術(shù)保障。
（1）在合成氮的生產(chǎn)過程當(dāng)中，混合氣體洗除工藝的最終凈化效果受著該技術(shù)工藝裝置中的冷量充分狀態(tài)的影響。該裝置在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，經(jīng)常存在冷量不足的問題，尤其是在高溫季節(jié)這種現(xiàn)象極為明顯，且這個問題直接影響著稀氨水氨氣吸收能力下降、貧液的溫度升高和吸收量不足、氨氣吸收制冷裝置功能異常等等問題。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須對該技術(shù)進(jìn)行針對性改良。
（2）部分煤化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)混合原料中S元素含量過高的現(xiàn)象，進(jìn)而影響著后續(xù)環(huán)節(jié)中可能會出現(xiàn)設(shè)備管理結(jié)構(gòu)腐蝕以及催化劑中毒的現(xiàn)象。設(shè)備管路腐蝕會阻礙生產(chǎn)的順利進(jìn)行，使設(shè)備維修保養(yǎng)的成本也大幅增加。催化劑中毒則會極大程度上影響著催化劑的化學(xué)性質(zhì)，使其無法降低生產(chǎn)中的活化能[2]。
（3）在煤制甲醇生產(chǎn)的過程中，應(yīng)用該技術(shù)可能造成甲醇消耗量過高問題。影響甲醇純凈度的主要因素就是甲醇的循環(huán)率不足。而甲醇消耗率過高，主要是因素設(shè)備裝置漏、滴、冒、跑和氣體夾帶等等有關(guān)。
3 在煤化工中對低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用
（1）煤制合成氮。由于我國對化肥需求了的巨大，使得合成氮工業(yè)取得了快速發(fā)展，其具有廣闊的發(fā)展前景和較為良好的經(jīng)濟(jì)效益。在煤化工的生產(chǎn)當(dāng)中，對于煤制合成氮的運(yùn)用也越來越多，煤是其中最主要的原料。通過低溫甲醇洗技術(shù)，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)的過程，可以生產(chǎn)出許多產(chǎn)品，例如硝酸、苯胺等等。在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，主要是對氨的最終合成、低溫甲醇的洗出、一氧化碳的轉(zhuǎn)化、煤炭的氣化等等。在煤制合成氮中對于低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以使換熱器等設(shè)備的損耗得到降低，與此同時還可以提高生產(chǎn)的效率。與其他工藝相比，利用該技術(shù)對煤制合成氮進(jìn)行制取具有很大的優(yōu)勢，例如工藝能耗減少、溶劑損耗減少和氣提凈化度更高等。
（2）煤制天然氣。在當(dāng)前社會當(dāng)中，天然氣成為了一種極其重要的資源，但是目前我國天然氣的儲量有限，隨著人們不斷的消耗和開采，現(xiàn)有的天然氣已經(jīng)難以滿足人們使用的需求。因此，為了緩解這一問題，利用煤制天然氣具有極其重要的意義。相對于其他的工藝而言，煤制天然氣的生產(chǎn)更加復(fù)雜，完成一氧化碳轉(zhuǎn)化、煤炭氣化之后，還需要運(yùn)用該技術(shù)對煤氣進(jìn)行精華處理，使用該技術(shù)可以較好地脫除煤氣中的硫化氫和COS等氣體，能夠使得最終天然氣的制取純度得到有效提升[3]。
（3）煤制甲醇。在我國經(jīng)濟(jì)快速增長的背景之下，甲醇作為一種極其重要的工業(yè)基礎(chǔ)生產(chǎn)原料，工業(yè)生產(chǎn)對其的需求越來越大。在煤化工生產(chǎn)當(dāng)中，經(jīng)常需要對甲醇進(jìn)行制取處理，主要包括甲醇的最終合成、低溫甲醇的洗出、一氧化碳的轉(zhuǎn)化、煤炭的氣化等流程。其生產(chǎn)的過程極為復(fù)雜，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量酸性氣體，而使用低溫甲醇洗技術(shù)不僅能夠使得甲醇的損耗相應(yīng)減少，并且可以對酸性氣體進(jìn)行回收再利用。
（4）其他煤化工領(lǐng)域。該技術(shù)除了以上三種應(yīng)用之外，在其他煤化工的領(lǐng)域當(dāng)中也對低溫甲醇洗技術(shù)有著廣泛運(yùn)用，該技術(shù)的運(yùn)用能夠使得酸性氣體得到十分徹底的凈化。例如在制備乙二醇時，為了達(dá)到較高的含硫量，確保催化劑的效果，必須選取出口小的反應(yīng)裝置，而在這過程中對低溫甲醇洗技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠脫除大量的酸性氣體，使得最終產(chǎn)品的純度和質(zhì)量得到良好保障。
4 結(jié)語
綜上所述，在目前的煤化工領(lǐng)域當(dāng)中，低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛的，其發(fā)揮出了極其重要的作用和良好的效果。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，在今后煤化工領(lǐng)域的發(fā)展過程中，對于低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用會更為廣泛。
參考文獻(xiàn)：
[1]，胡瑜飛，汪艷紅.低溫甲醇洗工藝技術(shù)的最新研究現(xiàn)狀[J].中國井礦鹽，2014（04）.
[2]楊震東，章華勇，金力強(qiáng)，吳彩萍.分流式低溫甲醇洗技術(shù)[J].氮肥技術(shù)，2015（02）.
第3篇：煤化工工藝流程范文
Abstract： Based on the characteristics of Coal Chemical Technology course， and combined with the author's teaching experience， this article discusses on how to make students understand， recognize and apply the professional course. The author's teaching experience is stated in this article in hope of getting more improvements and support in the future teaching.
關(guān)鍵詞： 煤化工工藝學(xué)；教學(xué)；體會
Key words： coal chemical technology；teaching；experience
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）02-0238-02
0 引言
《煤化工工藝學(xué)》是煤化工專業(yè)的專業(yè)必修課，煤化工專業(yè)在我校是屬于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一個方向。為了順應(yīng)國家大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的大戰(zhàn)略，培養(yǎng)煤化工專業(yè)的應(yīng)用型人才迫在眉睫。而只有學(xué)懂《煤化工工藝學(xué)》，才能基本了解煤化工專業(yè)的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。《煤化工工藝學(xué)》課程的主要內(nèi)容包含：煤的低溫干餾、煉焦、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制、煤的氣化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生產(chǎn)的污染與防治，內(nèi)容涉獵了煤的絕大部分轉(zhuǎn)化原理、工藝及其方法。通過本書的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得專業(yè)基本知識，具備在專業(yè)生產(chǎn)第一線工作的基本能力。所以教授好這門課程，并且使學(xué)生獲得必要的收效顯得尤為重要。
《煤化工工藝學(xué)》是一門以應(yīng)用為主的專業(yè)技術(shù)課，學(xué)生學(xué)起來比較抽象難懂，因此比較科學(xué)而易懂的講授方法，才能夠與學(xué)生引起共鳴，達(dá)到較好的收效。這門課程的基礎(chǔ)課是《煤化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《化工原理》、《物理化學(xué)》等，作者本人講授《化工原理》和《煤化學(xué)》課程多年，同時結(jié)合自己多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在駕馭這門課程方面談一下自己的教學(xué)體會。
1 合理分配課時，順應(yīng)人才需求
我校引用的《煤化工工藝學(xué)》教材是大連理工大學(xué)郭樹才老師編寫的，建議課時80學(xué)時。而我校在教學(xué)計(jì)劃中規(guī)定課時是128學(xué)時，大三下80學(xué)時，大四上48學(xué)時，因此在分配教學(xué)內(nèi)容時，筆者將煤的低溫干餾、煉焦、焦化產(chǎn)品回收與精制三大部分放在大三下的80學(xué)時里，把煤的氣化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生產(chǎn)的污染與防治放在大四上。這樣分配的優(yōu)點(diǎn)在于：大三下的內(nèi)容主要是傳統(tǒng)煤化工的精髓，學(xué)生利用較多的學(xué)時理解、消化、吸收；大四上的內(nèi)容主要是新型煤化工的知識，并且是傳統(tǒng)煤化工與石油化工的交匯。從我校的特色辦學(xué)里可知，我校的煤化工專業(yè)既保留了煤化工專業(yè)的特色，又吸收了石油加工專業(yè)的營養(yǎng)，具有大化工的優(yōu)勢。同時，由于國內(nèi)現(xiàn)在煤化工的開發(fā)利用重點(diǎn)在煤氣化、煤液化以及煤制天然氣等方面，所以把新型煤化工知識放在這個學(xué)期學(xué)習(xí)，可以使參加應(yīng)聘的同學(xué)很容易回憶起所學(xué)過的東西，面試時更有自信。
2 內(nèi)容詳略有當(dāng)，緊跟學(xué)科前沿
郭樹才老師的《煤化工工藝學(xué)》是按照80學(xué)時的課程來設(shè)計(jì)的，我們拆開來講解，如果只理解課本上的知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需求，因此，必須依托課本，適度引進(jìn)《煉焦工藝學(xué)》、《煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)》、《煤炭氣化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭間接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工過程中的污染與控制》等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，才能達(dá)到既使課堂內(nèi)容飽滿，又使學(xué)生了解學(xué)科前沿，了解新裝置、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展動態(tài)，具有對新裝備、新技術(shù)、新工藝、新方法理解、運(yùn)用和掌握的初步能力。
比如在第一章，煤炭的低溫干餾內(nèi)容里，實(shí)質(zhì)重點(diǎn)是煤的低溫干餾和中溫干餾的基本原理、工藝過程、主要設(shè)備以及主要技術(shù)，為第二章煤的高溫干餾做足了鋪墊。在講解的過程中，筆者就結(jié)合國內(nèi)的央企大唐國際比較成熟的“褐煤提質(zhì)工藝”，以及《煤化學(xué)》教材中講到的相關(guān)煤的基本性質(zhì)與工藝性質(zhì)來做適當(dāng)重點(diǎn)講解，這樣，既使學(xué)生回顧起來《煤化學(xué)》課本上的基本重點(diǎn)知識，又使學(xué)生了解了煤低溫干餾工藝的風(fēng)向標(biāo)，既滿足了學(xué)生的專業(yè)好奇，又為未來就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。在第二章煉焦內(nèi)容里，大量引進(jìn)《煉焦工藝學(xué)》的基本原理、工藝過程、國內(nèi)外主要焦?fàn)t類型、焦化工藝等的主要內(nèi)容，同時也結(jié)合國內(nèi)鞍山焦耐院與化六院開發(fā)并且使用的各類大型焦?fàn)t，展開評價(jià)，既使學(xué)生把握了煤的高溫干餾的基本知識，也使學(xué)生認(rèn)識到了煤焦化的瓶頸以及突破的入口，為未來煤高溫干餾的技術(shù)研發(fā)打下深厚的基礎(chǔ)。在第三章煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與精制一章，除了詳細(xì)講解煤氣凈化過程中如何提取并且回收重要的化學(xué)產(chǎn)品，同時也就目前比較看好的苯加氫工藝，以及煤焦油加氫工藝做了必要的闡述。使學(xué)生了解了課本知識的同時，也較好的把握了國內(nèi)煤化工專業(yè)動態(tài)，為自己選擇專業(yè)方向做好了準(zhǔn)備。在第四章以后的煤炭氣化、煤炭液化等新型煤化工知識方面，更是結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)在的煤化工產(chǎn)業(yè)動態(tài)，在講解氣化原理、氣化設(shè)備、氣化工藝的同時，結(jié)合本人對歐洲煤化工技術(shù)的考察，把學(xué)生引進(jìn)以煤氣化為基礎(chǔ)的碳一化工領(lǐng)域，使學(xué)生對未來煤化工發(fā)展的大戰(zhàn)略有了初步的思考，并對就業(yè)有了更深刻的認(rèn)識。在煤化工產(chǎn)業(yè)的背后，實(shí)質(zhì)是大量的能耗、大量的污染，如何解決，必須要使學(xué)生了解污染產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)，污染物的主要類型，針對不同性質(zhì)的污染如何在生產(chǎn)的初、中、末，采用必要的技術(shù)消除。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，也知道了自己的專業(yè)不僅可以去煤化工行業(yè)去就業(yè)，也可以去環(huán)保、能源動力方面去就業(yè)，拓展了思維，開闊了眼界。
3 教學(xué)方法靈活，學(xué)科聯(lián)系緊密，學(xué)生互動加強(qiáng)
在《煤化工工藝學(xué)》的教學(xué)過程中，如果僅僅是循規(guī)蹈矩地一味去講解，學(xué)生會覺得枯燥、晦澀、難以進(jìn)入模型。因此，教學(xué)方法的靈活多變可以促進(jìn)學(xué)生的理解。
首先采用比擬的授課方式，為學(xué)生建立立體的圖形，使學(xué)生對設(shè)備及工藝加深認(rèn)識。比如在講解煤加工的設(shè)備時，我們習(xí)慣稱“爐子”，使學(xué)生與家庭里常見的火爐聯(lián)系起來，建立形象化的模型，然后，把模型拆開來，逐一再理順，大家就對設(shè)備有了直觀的認(rèn)識。然后又把“爐子”與化工生產(chǎn)中的“反應(yīng)器”聯(lián)系起來，大家就知道了在不同的領(lǐng)域，設(shè)備的叫法有所不同，但是原理基本相似；再就是在焦?fàn)t的認(rèn)識過程中，我把學(xué)生坐的桌子和椅子分別形象地比擬成“炭化室”和“燃燒室”，使大家直觀地對焦?fàn)t建立起了立體的印象，然后再把成焦過程中模型分解開來畫在黑板上，大家就很直觀地對“單向供熱”、“成層結(jié)焦”有了更深刻的體會。其次采用相關(guān)專業(yè)課的知識關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化了專業(yè)理論的理解，同時也強(qiáng)化了相關(guān)專業(yè)課的應(yīng)用。比如在學(xué)習(xí)《煤化工工藝學(xué)》之初，先復(fù)習(xí)《煤化學(xué)》相關(guān)知識重點(diǎn)，使大家為不同煤化度和不同性質(zhì)、不同產(chǎn)地的煤種如何應(yīng)用，對號入座；在講到焦?fàn)t燃燒系統(tǒng)及煙囪的流體流動時，我們及時地與《化工原理》課程的精髓之流體流動和傳熱對接，把各個環(huán)節(jié)流體流動的性質(zhì)分析到位，同時把如何廢氣循環(huán)和節(jié)能關(guān)鍵點(diǎn)拋給學(xué)生，使學(xué)生帶著問題去思考，培養(yǎng)大學(xué)生分析問題和解決問題的能力；還有在講解煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制過程中，及時與《化工原理》里吸收及萃取的單元操作聯(lián)系起來，使學(xué)生在學(xué)習(xí)本專業(yè)課的同時，把握了專業(yè)基礎(chǔ)課如何應(yīng)用的方法，既促進(jìn)了本專業(yè)的理解，也促進(jìn)了其他課程的學(xué)習(xí)，一舉兩得。再次，利用復(fù)雜的工藝流程路線圖，強(qiáng)化訓(xùn)練，啟發(fā)學(xué)生快速識別并分解工藝路線。教會學(xué)生如何去理清復(fù)雜的化產(chǎn)回收工藝流程圖，然后再自己去設(shè)計(jì)工藝加工步驟，既可以快速地理清工藝，又可以把機(jī)械制圖及AUT CAD用到實(shí)處。在工藝學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，不僅僅是學(xué)會原理、工藝，認(rèn)識設(shè)備，識別流程，更重要的還有如何去設(shè)計(jì)、開發(fā)，因此，組織學(xué)生討論，帶著問題去學(xué)習(xí)思考，利用相關(guān)知識去引導(dǎo)學(xué)生自己動手，寫專業(yè)小論文，進(jìn)行相關(guān)工藝設(shè)計(jì)，工藝計(jì)算以及工藝設(shè)想，掌握專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工藝與設(shè)備的基本設(shè)計(jì)能力，很值得去推廣。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙振新.《煤化工工藝學(xué)》的教學(xué)法思考[J].化工時刊，2012（07）.
第4篇：煤化工工藝流程范文
1產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析
目前，我國大規(guī)模生產(chǎn)的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品有油品、甲醇、烯烴、二甲醚等。涉及的工藝主要包括煤直接液化、煤間接液化和煤氣化。這三大工藝過程也是工藝廢氣中二氧化硫的重要排放來源。煤化工工藝過程的二氧化硫排放節(jié)點(diǎn)主要是自備電熱站或加熱爐、硫磺回收裝置以及生產(chǎn)單元在正常生產(chǎn)及開、停車、事故狀態(tài)下的排放。本文主要研究生產(chǎn)工藝過程氣中酸性氣體的處理及二氧化硫的排放特征，因此暫不考慮來自電熱站或加熱爐的燃料型二氧化硫。下面分別分析不同煤化產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程及二氧化硫產(chǎn)生環(huán)節(jié)。
1.1煤制天然氣煤制天然氣的主要生產(chǎn)工藝包括備煤、煤氣化、甲烷化等環(huán)節(jié)。其中煤氣化系統(tǒng)是整個流程中的中心環(huán)節(jié)，也是最重要的二氧化硫產(chǎn)生源。具體的工藝流程為:原煤經(jīng)備煤單元處理后進(jìn)入氣化爐，經(jīng)過干燥、干餾、氣化和氧化后，反應(yīng)生成粗煤氣，經(jīng)急冷、洗滌并回收熱量后送入變換單元。粗煤氣經(jīng)過部分變換和工藝廢熱回收后進(jìn)入酸性氣體脫出單元，脫出硫化氫后進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。在酸性氣體脫除單元濃縮的含H2S酸性氣，以及來自酚氨回收單元和煤氣水分離單元的酸性氣送往硫回收單元制得硫磺產(chǎn)品。煤制天然氣工藝過程中的二氧化硫來源主要為硫磺回收單元的尾氣排放及非正常情況下的排放。其中，硫磺回收裝置將來自氣化、變換、低溫甲醇洗工段的酸性氣體和硫回收再生塔的酸性氣體轉(zhuǎn)化制硫，凈化后的尾氣進(jìn)入尾氣焚燒爐燃燒，殘余的H2S轉(zhuǎn)化成SO2，由煙囪排出。非正常排放則主要由以下幾種情況產(chǎn)生:(1)開、停車排氣和一般事故排氣生產(chǎn)裝置開、停車或檢修時會產(chǎn)生一定量的不合格氣體，由于不能滿足后續(xù)工序的工藝要求需直接排入火炬。一是氣化爐開車。氣化爐開車時爐氣成分不合格，會有短時外排，工藝氣中的H2S經(jīng)火炬燃燒后轉(zhuǎn)化成SO2排放。二是一般事故排氣。當(dāng)煤氣化、變換、低溫甲醇洗、甲烷化等裝置出現(xiàn)故障或一般性事故時，因氣體組分不合格，為避免引起催化劑中毒，系統(tǒng)需要排氣，排放的氣體送火炬燃燒。(2)設(shè)備超壓排氣工藝生產(chǎn)過程中的主要設(shè)備、壓力容器、管線系統(tǒng)均設(shè)有安全放空系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)定規(guī)定值時，安全閥啟跳泄壓，物料通過放空管線直接排入大氣。盡管裝置開、停車及一般事故性排放并非持續(xù)性的，但其瞬間排放濃度很高，一般均在1000～2000mg/m3。
1.2煤制油煤制油工藝的主要流程分為:備煤、加氫裂化、分餾、加氫穩(wěn)定四部分。首先，原煤經(jīng)備煤裝置加工成煤粉后送入煤液化裝置，與催化劑及供氫溶劑在高溫、高壓、臨氫的條件下發(fā)生加氫裂化反應(yīng)，反應(yīng)后分離氣體進(jìn)入輕烴回收裝置，分別產(chǎn)出液化氣、酸性氣體及含硫污水，其中液體物料經(jīng)加氫穩(wěn)定和加氫改質(zhì)后產(chǎn)出石腦油、柴油等產(chǎn)品。煤液化、煤制氫、輕烴回收及含硫污水汽提等裝置脫出的硫化氫經(jīng)硫磺回收裝置制取硫磺。在整個工藝過程中，二氧化硫主要來自于兩個部分:硫磺回收裝置的尾氣焚燒爐和非正常情況下的排放。其中硫磺回收裝置主要是將煤氣化氣提塔、酸性氣體脫除工序熱再生塔、脫硫化氫塔、氨吸收塔、再生塔頂回流罐、水洗塔、煤液化、煤制氫、輕烴回收及含硫污水汽提等裝置脫出的酸性氣體硫化氫進(jìn)行回收并制取硫磺。凈化氣中殘余的H2S在硫磺回收裝置的尾氣焚燒爐內(nèi)燃燒生成二氧化硫由煙囪排放。非正常排放則主要發(fā)生在兩種情況下:①生產(chǎn)裝置(如煤直接液化項(xiàng)目的煤制氫裝置氣化爐)在開車時，爐溫未達(dá)到一定溫度，或者在故障停車時，粗煤氣均無法進(jìn)入凈化系統(tǒng)，而只能直接送至火炬系統(tǒng)燃燒后排放;②裝置(如硫磺回收裝置或含硫污水汽提裝置)事故狀態(tài)下排放的廢氣根據(jù)其放空壓力，分別接入不同壓力等級的放空管網(wǎng)，經(jīng)分液后進(jìn)入主火炬或酸性氣火炬燃燒后排放。
1.3煤制甲醇以煤為原料生產(chǎn)甲醇的工藝過程包括空氣分離、煤氣化、一氧化碳變換、合成氣凈化、甲醇合成等工藝單元。其中，煤氣化單元與煤制天然氣過程類似，即原煤經(jīng)加工后的料漿在氣化爐中完成氣化反應(yīng)生成粗煤氣。煤氣在變換工序進(jìn)入耐硫變換爐，將CO轉(zhuǎn)化為CO2，以調(diào)節(jié)碳?xì)浔壤?。出變換系統(tǒng)的工藝氣進(jìn)入脫硫脫碳凈化系統(tǒng)脫除H2S及CO2等酸性氣體后，作為甲醇合成新鮮氣送甲醇合成裝置。脫出的H2S氣體送往硫回收系統(tǒng)回收硫磺。凈化后的合成氣在甲醇合成塔內(nèi)反應(yīng)生成甲醇，經(jīng)精餾提純制得精甲醇或滿足后續(xù)工序要求的粗甲醇。整個工藝過程產(chǎn)生二氧化硫的環(huán)節(jié)為:硫磺回收裝置、低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣和氣化爐開車升溫廢氣、氣化爐停車(事故)排氣等非正常排放。其中，硫磺回收裝置回收氣化過程的氣化灰水閃蒸汽、變換工段汽提塔尾氣、甲醇液再生酸性氣中的酸性氣體。硫磺回收裝置和低溫甲醇洗尾氣洗滌塔的尾氣最終均進(jìn)入火炬排放。非正常情況下的二氧化硫產(chǎn)生機(jī)理同煤制天然氣工藝過程類似。
1.4煤制烯烴煤制烯烴工藝過程是在煤制甲醇的基礎(chǔ)上增加一套甲醇轉(zhuǎn)化制低碳烯烴系統(tǒng)，即甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴技術(shù)(MTO系統(tǒng))或甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯技術(shù)(MPO系統(tǒng))、一套聚乙烯裝置或聚丙烯裝置。甲醇進(jìn)入甲醇轉(zhuǎn)化制低碳烯烴系統(tǒng)后，經(jīng)加熱氣化送入到流化床催化反應(yīng)器。通過一系列催化反應(yīng)、氧化物分離、洗滌、干燥。煤制烯烴工藝過程中的二氧化硫產(chǎn)生環(huán)節(jié)及機(jī)理與煤制甲醇過程相同，即主要包括硫磺回收裝置、低溫甲醇洗尾氣洗滌塔尾氣和氣化爐開車升溫廢氣、氣化爐開停車時和裝置事故排氣等非正常排放。
2二氧化硫排放情況測算
通過對全國大型煤化工企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，以A、B兩廠為例做硫平衡分析，并估算C廠氣化爐開、停車及事故排放量。由于對于非正常情況下直排火炬的排放情況，既無在線自動監(jiān)控設(shè)備，也無法開展人工監(jiān)測，目前也缺乏統(tǒng)一、準(zhǔn)確的測算方法，因此，現(xiàn)階段只能根據(jù)物料衡算法估算其排放量。A廠是一套規(guī)模為52萬噸/年的煤制甲醇項(xiàng)目，年消耗原料煤91萬噸，按照0.33%的含硫率計(jì)算，總硫投入量為3003噸。最終硫元素的支出途經(jīng)主要包括氣化灰渣、凈化尾氣、排空火炬、硫回收煙氣、去污水處理氣化廢水和硫磺副產(chǎn)等。其中，近2000噸的硫經(jīng)硫磺回收裝置轉(zhuǎn)化為硫磺產(chǎn)品，其次，則基本都轉(zhuǎn)化成二氧化硫排入大氣中。其中，通過硫回收裝置的尾氣焚燒爐排放的硫僅為266噸。非正常情況下直排火炬的排放量約660噸，是煤制甲醇工藝過程中最主要的二氧化硫排放環(huán)節(jié)。B廠是一套規(guī)模為60萬噸/年的煤制烯烴項(xiàng)目，年消耗原料煤中的總含硫量為1.3萬噸，其中83%的硫元素都轉(zhuǎn)化為硫磺產(chǎn)品，除去氣化渣之外，剩余的大部分硫基本都是在氣化爐切換及裝置異常排放過程中以二氧化硫的形式排放入大氣中，年排放量約245噸。
煤制二甲醚的工藝過程是在煤制甲醇的基礎(chǔ)上，增加甲醇?xì)饣?、二甲醚合成等工藝環(huán)節(jié)。二氧化硫主要來源于制甲醇的環(huán)節(jié)。C廠也是一套煤制烯烴項(xiàng)目，一年中氣化爐的最長連續(xù)運(yùn)行時間為71天，平均為60天。因此，每年需進(jìn)行大約28～30次氣化爐開、停切換操作，損失原料煤約2.8萬噸/年。按照工藝設(shè)計(jì)煤中硫轉(zhuǎn)化率為83.7%進(jìn)行估算，直接通過高壓富氫火炬排放的SO2約為274噸/年。因裝置開停車、事故狀態(tài)下氣化裝置與硫回收裝置不同步運(yùn)行，期間消耗原料煤約0.5萬噸/年，經(jīng)估算，因此造成的酸性氣不經(jīng)凈化系統(tǒng)直排入酸性氣火炬焚燒排放SO2504/年。因此，這套煤制烯烴項(xiàng)目，每年非正常排放二氧化硫總量約778噸。根據(jù)上述硫平衡分析及排放量測算結(jié)果可以看出，煤化工工藝中二氧化硫的主要來源是裝置開停車、生產(chǎn)裝置發(fā)生故障等非正常情況下的排放。
3管理對策與建議
第5篇：煤化工工藝流程范文
關(guān)鍵詞： 煤氣化 傳統(tǒng)教學(xué)方式 情景教學(xué)法
前言
煤化工生產(chǎn)為連續(xù)化的大規(guī)模生產(chǎn)，工藝流程長、設(shè)備龐大、自動化程度高，需具有一定專業(yè)技能的操作工進(jìn)行作業(yè)。從確保生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、高效、節(jié)能、環(huán)保等方面考慮，企業(yè)不允許實(shí)習(xí)學(xué)生動手操作。另外，煤化工生產(chǎn)裝置投資費(fèi)用高，近期不可能在學(xué)校建立真正的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)基地。由于以上原因，在真正的生產(chǎn)場所鍛煉并提高學(xué)生的職業(yè)能力、操作技能、通用能力等是有一定難度的。
1.煤氣化課程傳統(tǒng)授課方式
1-煤氣發(fā)生爐2-燃燒室3-洗氣箱4-廢熱鍋爐5-洗氣塔6-料斗7-煙
如圖1所示，采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，間歇式煤氣化生產(chǎn)合成氨原料氣-半水煤氣工藝的介紹以煤氣發(fā)生爐為核心，按照設(shè)備順序逐一介紹各設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、作用及操作控制要點(diǎn)等，然后將整個工藝流程連貫起來介紹原輔材料的輸入和產(chǎn)品的輸出等過程。［1］
傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的主要問題是：學(xué)生讀圖能力較差，對設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理不了解；學(xué)生對原料來源、性質(zhì)、狀態(tài)及預(yù)處理過程不清楚，對產(chǎn)品的去向不清楚；大多數(shù)學(xué)生對工藝流程圖的理解難度較大。針對上述問題，筆者嘗試在煤氣化生產(chǎn)工藝中采用情景教學(xué)法。
2.情景教學(xué)法的應(yīng)用
情景教學(xué)法是教師根據(jù)課程內(nèi)容所描繪的情景，設(shè)計(jì)形象鮮明的畫面或動畫、視頻短片等，輔之以詳細(xì)的解說，使學(xué)生仿佛置身其間，如臨其境；師生在此情此景之中進(jìn)行著的一種情景交融的教學(xué)活動。因此，情景教學(xué)法對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟迪思維，開發(fā)智力等方面有獨(dú)到之處。
采用情景教學(xué)法，一般來說，可以通過“感知―理解―深化”三個教學(xué)階段來進(jìn)行。
2.1 感知――創(chuàng)設(shè)畫面，引入情境，形成表象。
如圖2所示，首先介紹氣化原料，即：焦炭、塊煤、型煤等，并設(shè)置問題：三種不同原料各自的特征是什么？有何共同點(diǎn)？為什么國內(nèi)現(xiàn)在多數(shù)氮肥企業(yè)采用型煤制氣？［2］
多數(shù)學(xué)生不知道型煤是什么，怎樣加工而成的。此時，可進(jìn)一步引入一些圖片或視頻短片介紹型煤加工工藝，如圖3所示。
接著介紹煤氣化制合成氨原料氣的氣化劑：空氣和水蒸氣，以及氣化劑的供給方式。
水蒸氣自蒸汽總管來，空氣則通過高壓離心通風(fēng)機(jī)輸送，如圖4所示。
將型煤加入煤氣發(fā)生爐，然后交替通入空氣和水蒸氣進(jìn)行氣化反應(yīng)，制造合成氨原料氣-半水煤氣，煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)示意圖及工作原理如圖5所示。
由于煤氣化容易產(chǎn)生氣-固夾帶現(xiàn)象，影響后續(xù)工序的正常生產(chǎn)，因此多數(shù)氮肥企業(yè)在煤氣發(fā)生爐出口增設(shè)了旋風(fēng)分離器，以替代傳統(tǒng)工藝流程中的燃燒室，如圖6所示。
經(jīng)氣-固分離并回收煤氣顯熱后，半水煤氣進(jìn)入洗氣塔進(jìn)行冷卻、凈化。
洗氣塔一般采用填料吸收塔，為了讓學(xué)生了解塔內(nèi)的氣液傳質(zhì)情況，此時播放一段填料塔氣液吸收的視頻錄像，并提供填料塔結(jié)構(gòu)圖和物料進(jìn)出口示意圖，如圖7所示。
半水煤氣經(jīng)除塵、回收熱量、洗滌冷卻后，送氣柜儲存，供下一工序使用，圖8是氣柜的外形圖和工作原理圖。
2.2 理解――深入情景，理解流程。
在介紹完煤氣化工藝流程中的原料、產(chǎn)品及主要設(shè)備后，此時再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課本上所學(xué)習(xí)到的知識，理論聯(lián)系實(shí)際思考前面提到的相關(guān)問題，并逐一解決。
原料：采用型煤，可以將大量粉煤加工成型，原料適應(yīng)范圍更廣，原料成本更低，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益更好。采用水蒸氣和空氣為氣化劑，主要完成以下兩個化學(xué)反應(yīng)：
C(g)+O2(g)=CO2(g)-Q1
目的：提高爐溫，蓄積熱量，為制氣作準(zhǔn)備。
C(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+Q2
目的：大規(guī)模制氣。
氣體凈化：半水煤氣經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵、水膜除塵并降溫，為下一工序脫硫作準(zhǔn)備。
能量回收：廢熱鍋爐回收煤氣顯熱，副產(chǎn)低壓飽和蒸氣并返回煤氣發(fā)生爐作為氣化劑，以降低制氣成本。
產(chǎn)品輸出：半水煤氣送氣柜儲存供下一工序使用。
2.3 深化――再現(xiàn)情境。
煤氣化生產(chǎn)合成氨原料氣-半水煤氣的過程，是一個典型化工產(chǎn)品的制造過程，主要包含以下兩個單元過程。
①化學(xué)反應(yīng)單元過程――煤氣化過程。
②化工單元操作過程――流體輸送（如空氣及煤氣的輸送、洗滌水的輸送）、傳熱（廢熱鍋爐回收余熱）、非均相物系的分離（旋風(fēng)分離器氣-固分離）、傳質(zhì)（洗氣塔）等。
將上述單元過程設(shè)備按照情景教學(xué)法介紹的先后順序，重新繪制工藝流程示意圖如圖9所示。
3.運(yùn)用情景教學(xué)法的注意事項(xiàng)
設(shè)計(jì)情景是情景教學(xué)法的關(guān)鍵，情景設(shè)置，直接影響著情景教學(xué)法的教學(xué)實(shí)效。因此創(chuàng)設(shè)情景時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
3.1有趣味性：通過圖片、動畫或視頻短片等多種形式調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
3.2有針對性：必須緊扣教材重點(diǎn)、難點(diǎn)。
3.3有誘發(fā)性：引導(dǎo)學(xué)生將畫面與問題和書本理論聯(lián)系起來，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
3.4有代表性：是學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍關(guān)注卻又不易弄懂的問題，能揭示學(xué)生的思維誤區(qū)。
3.5有典型性：容易發(fā)現(xiàn)或捕捉到材料與理論之間的內(nèi)在聯(lián)系，具體材料能深刻、透徹、全面地說明理論。
參考文獻(xiàn)：
第6篇：煤化工工藝流程范文
【關(guān)鍵詞】：煤化工；廢水處理； 活性污泥法
中圖分類號：X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言
煤化工廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，屬于焦化廢水的一種。水質(zhì)成分復(fù)雜，污染物濃度高。廢水中含有大量的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機(jī)污染物，還含有氰、無機(jī)氟離子和氨氮等有毒有害物質(zhì)，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。對煤化工廢水的處理，單純靠物理、物理化學(xué)、化學(xué)的方法進(jìn)行處理，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。因此煤化工廢水的處理，一直是國內(nèi)外廢水處理領(lǐng)域的一大難題。
一、 煤化工廢水處理技術(shù)
煤化工廢水處理通?？煞譃橐患壧幚?、二級處理和深度處理。這里的一級、二級處理的劃分與傳統(tǒng)的城市污水處理的概念上有所不同，這里所述的一級處理主要是指有價(jià)物質(zhì)的回收，二級處理主要是生化處理，深度處理普遍應(yīng)用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。
1、煤化工廢水有價(jià)物質(zhì)的回收
煤化工廢水中有機(jī)物質(zhì)的回收一般指的是對酚和氨的回收，常用方法有溶劑萃取脫酚、蒸氨等。
（1）酚的回收
回收廢水中酚的方法很多，有溶劑萃取法、蒸汽脫酚法和吸附脫酚法等。新建焦化廠大都采用溶劑萃取法。對于高濃度含酚廢水的處理技術(shù)趨勢是液膜技術(shù)、離子交換法等。
（2） 氨的回收
目前對氨的回收主要采用水蒸氣汽提-蒸氨的方法。污水經(jīng)汽提，析出可溶性氣體，再通過吸收器，氨被磷酸氨吸收，從而使氨與其他氣體分離，再將此富氨液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。
二、 煤化工廢水處理方法
煤化工廢水在進(jìn)行出處理前根據(jù)不同的水質(zhì)特點(diǎn)設(shè)置調(diào)節(jié)池以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，設(shè)置隔油池或氣浮池進(jìn)行除油，經(jīng)以上的與處理后可采用下面的方法進(jìn)一步進(jìn)行處理。
1、活性污泥法
活性污泥法是采用人工曝氣的手段，使得活性污泥均勻分散并懸浮于反應(yīng)器中和廢水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對廢水中所含的有機(jī)底物進(jìn)行著合成和分解的代謝活動。在活動過程中，有機(jī)物質(zhì)被微生物所利用，得以降解、去除。同時，亦不斷合成新的微生物去補(bǔ)充、維持反應(yīng)器中所需的工作主體——微生物（活性污泥），與從反應(yīng)器中排除的那部分剩余污泥相平衡。
活性污泥法處理的關(guān)鍵是保證微生物正常生長繁殖，為此須具備以下條件：一是要供給微生物各種必要的營養(yǎng)源，如碳、氮、磷等，一般應(yīng)保持BOD5：N：P=100：5：1（質(zhì)量比）。煤化工廢水中往往含磷量不足，一般為0.6～1.6mg/L，故需向水中投加適量的磷；二是要有足夠氧氣；三是要控制某些條件，如pH值以6.5～9.5、水溫以10～25℃為宜。另外應(yīng)將重金屬和其他能破壞生物過程的有害物質(zhì)嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。
2、生物鐵法
生物鐵法是在曝氣池中投加鐵鹽，以提高曝氣池活性污泥濃度為主，充分發(fā)揮生物氧化和生物絮凝作用的強(qiáng)氧化生物處理方法。工藝包括廢水的預(yù)處理、廢水生化處理和廢水物化處理三部分。預(yù)處理包括重力除油、均調(diào)、氣浮除油；生化處理過程包括一段曝氣、一段沉淀、二段曝氣、二段沉淀；物化處理工藝流程包括旋流反應(yīng)、混凝沉淀和過濾等工序。
在生物與鐵的共同作用下能夠強(qiáng)化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，達(dá)到提高處理效果、改善出水水質(zhì)的目的。生物鐵法的生產(chǎn)運(yùn)行工藝條件包括：營養(yǎng)素的需求、適量的溶解氧、溫度和pH值控制、毒物限量及污泥沉降比等。
3、炭—生物鐵法
目前，國內(nèi)一些廠家的處理裝置由于超負(fù)荷運(yùn)行或其他原因，處理后的水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)，炭—生物鐵法是在原傳統(tǒng)的生物法的基礎(chǔ)上再加一段活性炭生物吸附、過濾處理。老化的活性炭采用生物再生。
該工藝流程簡便，易于操作，設(shè)備少，投資低。由于炭不必頻繁再生，故可減少處理費(fèi)用。對于已有生物處理裝置處理水后不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的處理廠，采用炭—生物鐵法進(jìn)一步處理以提高廢水凈化程度也是一種有效的方法。
4、缺氧—好氧（A—O）法
用常規(guī)的活性污泥處理煤化工廢水，對去除酚、氰以及易于生物降解的污染物是有效的，但對于COD中難降解部分的某些污染物以及氨氮與氟化物就很難去除。
A—O法內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝，即缺氧—好氧工藝，其主要工藝路線是缺氧在前，好氧在后，泥水單獨(dú)回流，缺氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng)，好氧池進(jìn)行硝化反應(yīng)，廢水先流經(jīng)缺氧池后進(jìn)入好氧池。與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，A—O工藝具有流程簡短、工程造價(jià)低；不必外加投入碳源等優(yōu)點(diǎn)。同時也存在著脫氮率不高（85%左右）等不足。
三、高新技術(shù)處理煤化工廢水的研究
目前，國內(nèi)在處理煤化工廢水的新技術(shù)主要有以下幾種
1、 新物化法
新物化法是指在常溫下利用廢水中有害物質(zhì)與專門為處理廢水而開發(fā)的藥劑（污水靈）發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過4次不同加藥處理過程和處理設(shè)施，最終實(shí)現(xiàn)COD、BOD、NH3-N、SS均達(dá)到排放要求。該技術(shù)最大的缺陷是廢水中有毒有害物質(zhì)只是形態(tài)的轉(zhuǎn)移，另外該技術(shù)的成熟性還需要經(jīng)工程實(shí)踐的考驗(yàn)。
2、 HSB 法處理焦化廢水
HSB（High Sotution Bacteria）是高分子均群的英文縮寫。目前國內(nèi)初步試驗(yàn)得出以下結(jié)論：HSB耐受廢水中有毒有害物質(zhì)性好；處理后污泥少、出水色度好；加堿量為傳統(tǒng)方法的1/3～1/5，運(yùn)行費(fèi)用較低，但對種菌特性，生存條件、凈化功能尚未完全了解，有待進(jìn)一步研究與實(shí)踐。
四、煤化工廢水深度處理
經(jīng)過酚、氨回收，預(yù)處理及生化處理后的煤化工廢水，其中大部分污染物質(zhì)得到了去除，但某些主要污染指標(biāo)仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此需要進(jìn)一步的處理——深度處理，來使這些指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
1、活性炭吸附法
煤化工廢水經(jīng)以上步驟處理后COD的去除率效果不是很理想，出水濃度較大，有時高達(dá)601mg/L左右，很難達(dá)標(biāo)排放，為使廢水達(dá)標(biāo)排放，可使用活性炭降低廢水中COD的濃度。
廢水處理中活性炭吸附主要對象是廢水中用生化法難以降解的有機(jī)物或用一般氧化法難以氧化的溶解性有機(jī)物，包括木質(zhì)素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、洗滌劑、合成燃料、除萎劑、DDT等。當(dāng)用活性炭吸附處理時，不但能夠吸附這些難分解有機(jī)物，降低COD，還能使廢水脫色、脫臭。因此吸附法在廢水的深度處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
2、混凝沉淀法
混凝是給水處理中一個重要的處理方法?；炷梢越档蛷U水的濁度、色度，去除多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些重金屬毒物和放射性物質(zhì)等，去除導(dǎo)致富營養(yǎng)化的物質(zhì)如磷等可溶性無機(jī)物，并且它能夠改善污泥的脫水性能。具有設(shè)備簡單，操作簡便，便于運(yùn)行，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用高，沉渣量大。
結(jié)語
深入研究煤化工廢水的先進(jìn)處理技術(shù)，既是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)面臨的現(xiàn)實(shí)問題，也是將來進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)，只有不斷提高現(xiàn)有處理技術(shù)的處理能力、增強(qiáng)新技術(shù)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性，將各種方法有機(jī)地結(jié)合起來，取長補(bǔ)短才能找到治理煤化工廢水的最佳方法。其中化學(xué)氧化法具有去除率高，占地面積小、無二次污染的特點(diǎn) ，是煤化工廢水處理的發(fā)展趨勢。吸附法和混凝法是煤化工廢水深度處理的可靠方法 ，應(yīng)著力進(jìn)行新型吸附劑和混凝劑的開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1]查傳正等.煤化工生產(chǎn)廢水處理工程實(shí)例[J].化工礦物與加工,2006,(3).
第7篇：煤化工工藝流程范文
1固體物料儲運(yùn)裝置工藝流程
山西潞安煤制油項(xiàng)目為大型煤化工聯(lián)合裝置項(xiàng)目，主要產(chǎn)品為油品，總計(jì)100萬t/a。該項(xiàng)目年消耗煤炭約510萬t(其中原料煤400萬t，燃料煤110萬t)。其固體物料儲運(yùn)裝置由鐵路卸煤系統(tǒng)、汽車卸煤系統(tǒng)、氣化原料煤儲運(yùn)系統(tǒng)及燃料煤儲運(yùn)系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)將汽車和鐵路來煤進(jìn)行翻卸、儲存，并按照各裝置用煤需求運(yùn)送至各裝置界區(qū)交接轉(zhuǎn)運(yùn)站處，其工藝流程如圖1所示。
2工藝設(shè)計(jì)中的問題探討
2.1設(shè)備防爆
在輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，工藝設(shè)備是否要求防爆，不同的行業(yè)有著不同的規(guī)定和做法。在煤化工行業(yè)中，粉體專業(yè)設(shè)計(jì)人員對設(shè)備防爆的設(shè)計(jì)，主要遵從《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》。根據(jù)該規(guī)范，首先應(yīng)確定粉塵發(fā)生源，由于固體物料裝置范圍較大，對不同區(qū)域的設(shè)備，應(yīng)分別劃分不同的釋放源，并對應(yīng)不同的防爆區(qū)。(1)長期釋放源及20防爆區(qū)粉塵持續(xù)存在或預(yù)計(jì)長期、短期經(jīng)常出現(xiàn)的部位為持續(xù)釋放源。據(jù)此，在固體物料儲運(yùn)裝置中的儲煤筒倉內(nèi)部、圓形儲煤場內(nèi)、汽車卸煤斗內(nèi)、翻車機(jī)漏斗內(nèi)的粉塵為長期釋放源。(2)一級釋放源及21防爆區(qū)正常運(yùn)行時，預(yù)計(jì)周期性出現(xiàn)或偶爾釋放的粉塵為一級釋放源。據(jù)此，在固體物料裝置中的取樣點(diǎn)和地下輸煤結(jié)構(gòu)(包括汽車卸煤站地下、翻車機(jī)房地下和圓形儲煤場地下走廊)為一級釋放源。(3)二級釋放源及22防爆區(qū)正常運(yùn)行時，預(yù)計(jì)不可能釋放、不經(jīng)常釋放或短期釋放的粉塵為二級釋放源。據(jù)此，在固體物料裝置中的輸送機(jī)走廊、輸送機(jī)轉(zhuǎn)載站及破碎樓為二級釋放源。《規(guī)范》中又規(guī)定：安裝良好的除塵裝置，當(dāng)該除塵裝置停車時，工藝機(jī)組能聯(lián)動停車。符合這一條件，可劃為非防爆區(qū)。在工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，特別是在地下結(jié)構(gòu)、輸煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)、轉(zhuǎn)載站、破碎樓、輸煤走廊及圓形儲煤場內(nèi)，均設(shè)有效果較好的除塵設(shè)施。如圓形儲煤場空間高大，四周及封閉結(jié)構(gòu)頂部設(shè)有通風(fēng)窗。在電力行業(yè)大部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，固體物料儲運(yùn)裝置均按照非防爆區(qū)設(shè)計(jì)。近年來，隨著人們對安全生產(chǎn)認(rèn)識的加強(qiáng)，一般將長期釋放源的圓形儲煤場和一級釋放源區(qū)域劃為防爆區(qū)域，按22防爆區(qū)設(shè)計(jì)。煤化工行業(yè)一般遵從電力行業(yè)的規(guī)范和習(xí)慣，在裝置的各環(huán)節(jié)均設(shè)有除塵設(shè)施，理論上都能達(dá)到良好的除塵效果，但在實(shí)際項(xiàng)目中，輸煤裝置的很多部位都存在較多粉塵，尤其是當(dāng)煤源比較干燥、粉煤比例較大時，再加上項(xiàng)目單位管理不善、除塵系統(tǒng)出現(xiàn)故障不及時修理，或?yàn)榱斯?jié)約成本，除塵系統(tǒng)不投入運(yùn)行等原因，導(dǎo)致不能達(dá)到良好的除塵效果。綜上所述，筆者認(rèn)為應(yīng)將整個固體物料裝置的輸煤區(qū)域設(shè)為防爆區(qū)，并按21防爆區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在煤炭工業(yè)項(xiàng)目中，關(guān)于設(shè)備防爆的問題在《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤炭洗選工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、《選煤廠安全規(guī)程》中都有規(guī)定，與其他行業(yè)的區(qū)別主要是要考慮沼氣集聚。
2.2分流裝置
在輸煤系統(tǒng)中，相鄰設(shè)備之間用溜管連接。當(dāng)后續(xù)流程大于前面流程的設(shè)備臺數(shù)時，必須采用分流裝置。常用的分流裝置有：電動三通擋板、雙聯(lián)帶式給煤機(jī)、多工位伸縮頭、雙向帶式給煤機(jī)和移動式輸送機(jī)等。在該項(xiàng)目卸煤系統(tǒng)中，火車和汽車在卸煤站卸下的煤炭必須儲存在筒倉或圓形料場內(nèi)，故每路輸送系統(tǒng)都必須連接筒倉和圓形儲煤場。其分流流程如圖2所示，2號帶式輸送機(jī)必須同下游的3號帶式輸送機(jī)、4號帶式輸送機(jī)和5號帶式輸送機(jī)連接。如采用上述任何一種分流方式，將增加轉(zhuǎn)運(yùn)站的高度，不僅提高其工程造價(jià)，且2號帶式輸送機(jī)的提升高度大幅提高，造成其傾角較大，不利于安全運(yùn)行，因而采用刮板輸送機(jī)進(jìn)行分流的方式。刮板輸送機(jī)分流裝置在煤炭工業(yè)項(xiàng)目中使用較多，特別是在一分為三以上的分流系統(tǒng)中，但在其他行業(yè)中使用較少。
2.3配煤系統(tǒng)
煤化工項(xiàng)目的來煤一般品種較多，其揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰分和含硫量等主要煤質(zhì)指標(biāo)差別較大，必須根據(jù)主工藝要求進(jìn)行混配，以滿足原料和燃料用戶的需要。目前常用的混煤方式有：倉混式、床混式、帶混式和爐混式等。(1)倉混式采用專用混煤倉的形式，一般利用圓筒倉，將不同煤質(zhì)的煤分別存入不同的筒倉，筒倉下給煤機(jī)按預(yù)先設(shè)定好的比例混合，可實(shí)現(xiàn)精確混配煤。倉混式配煤系統(tǒng)占地面積較小，混配簡單方便、噪聲低、揚(yáng)塵少，可實(shí)現(xiàn)精確配煤，適應(yīng)多煤種混配，但其初期投資較大。(2)床混式該混煤方式是根據(jù)不同的來煤品質(zhì)，將不同的煤依據(jù)一定的方式分層堆放在煤場，然后利用其設(shè)備的特點(diǎn)(如斗輪吃煤深度、取煤設(shè)備的行走或旋轉(zhuǎn)速度)來控制燃煤中的配比情況。該方式簡單，可以使用一般的煤場設(shè)備，且混煤量大，可長時間大容量混煤，但其精度不高。(3)帶混式該混煤方式是從2個或多個來煤區(qū)的煤按一定比例同時送到一條輸送帶上完成混配。該混煤系統(tǒng)配煤煤質(zhì)易于調(diào)節(jié)，當(dāng)其要求發(fā)生變化時，只要調(diào)節(jié)不同來煤區(qū)的取料比例，就可調(diào)節(jié)煤質(zhì)。(4)爐混式不同原煤倉中儲存不同煤質(zhì)的煤，按煤種分層送入爐膛燃燒，為爐混式。該混煤方式從運(yùn)煤系統(tǒng)調(diào)度、鍋爐燃燒的角度講都比較困難，較少使用。山西潞安煤制油項(xiàng)目采用帶混式混煤系統(tǒng)，其流程如圖3所示。氣化裝置使用的2種煤分別儲存在2個圓形儲煤場內(nèi)，通過煤場的中心漏斗或應(yīng)急漏斗下的給煤機(jī)同時將2種煤按設(shè)定的給煤量給至6號帶式輸送機(jī)，在6號帶式輸送機(jī)上進(jìn)行初混，再經(jīng)過后續(xù)設(shè)備(滾軸篩、破碎機(jī)和若干輸送機(jī))的處理或翻卸，達(dá)到充分混合。鍋爐裝置使用的2種煤分別儲存在2個圓筒倉內(nèi)，通過圓筒倉下的給煤機(jī)同時將2種煤按設(shè)定給煤量給至8號帶式輸送機(jī)，在8號帶式輸送機(jī)上進(jìn)行初混，再經(jīng)過后續(xù)設(shè)備(破碎機(jī)和若干輸送機(jī))的處理或翻卸，達(dá)到充分混合。在6號和8號帶式輸送機(jī)上給煤機(jī)的后方均設(shè)置電子皮帶秤，經(jīng)過計(jì)量調(diào)整給煤機(jī)的給煤量，從而達(dá)到精確配比。
3結(jié)語
第8篇：煤化工工藝流程范文
近日，神霧環(huán)保技術(shù)股份有限公司（下稱神霧環(huán)保）在北京顛覆性的煤化工技術(shù)――“乙炔法煤化工新工藝”（下稱新工藝）。與其它煤化工技術(shù)相比，這項(xiàng)由我國民營科技企業(yè)自主研發(fā)、全球首創(chuàng)的新工藝為我國現(xiàn)代煤化工開辟出一條全新的工藝路徑，能源利用效率更高、水耗更低、污染物排放更少、經(jīng)濟(jì)效益更好，將為我國實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用，重塑能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系，推動綠色低碳發(fā)展提供重要的科技支撐。
與目前國際流行的以煤炭氣化為龍頭的現(xiàn)代煤化工工藝路線不同，新工藝通過顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，以“蓄熱式電石生產(chǎn)新工藝”為核心，在生產(chǎn)低成本乙炔的同時，還能生產(chǎn)出大量低成本的合成氣（氫氣和一氧化碳）、石油、天然氣等，進(jìn)而可大量生產(chǎn)烯烴、汽柴油、甲醇、天然氣、乙二醇、芳烴等重要的能源化工產(chǎn)品。
新工藝根據(jù)煤炭的分子結(jié)構(gòu)及固有特性，采用蓄熱式電石生產(chǎn)新工藝，將煤炭中的揮發(fā)份與固定碳進(jìn)行分質(zhì)梯級利用，煤炭中的揮發(fā)份通過催化熱解產(chǎn)生了人造天然氣、人造石油、合成氣；煤炭中的固定碳在高溫下還原生石灰，生成了電石和一氧化碳，電石再與水反應(yīng)生成乙炔。這些生產(chǎn)出的乙炔、人造石油、人造天然氣、合成氣等可同時發(fā)揮碳一化工、乙炔化工和石油天然氣化工各自的優(yōu)勢，形成了上述三種化工工藝的有機(jī)結(jié)合。與煤氣化工藝相比，單位產(chǎn)品的投資額、能耗、水耗、二氧化碳排放等指標(biāo)大幅降低。目前該項(xiàng)新工藝已經(jīng)在內(nèi)蒙古察哈爾右翼后旗杭寧達(dá)萊工業(yè)園區(qū)成功實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期。
神霧環(huán)保董事長吳道洪博士表示，在全面建成小康社會、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的背景下，我國面臨能源需求上升和環(huán)保壓力增加的雙重倒逼。石油、天然氣的對外嚴(yán)重依賴，決定了我國必須做好煤炭的清潔高效利用這篇文章，其中的關(guān)鍵在于科技創(chuàng)新和技術(shù)突破，利用科技的力量推動供給側(cè)生產(chǎn)方式的變革。新工藝顛覆了現(xiàn)代煤化工技術(shù)，破解了制約煤化工健康可持續(xù)發(fā)展的難題，具有節(jié)能、減排、增效等技術(shù)優(yōu)勢。這將開啟中國煤炭消費(fèi)與利用的革命，實(shí)現(xiàn)煤炭從燃料轉(zhuǎn)為原料的高效清潔利用，在促進(jìn)制造業(yè)、重工業(yè)、重化工業(yè)快速發(fā)展的同時，從源頭減少污染物和二氧化碳排放。
能源需求和環(huán)保壓力倒逼
現(xiàn)代煤化工亟待發(fā)展和突圍
隨著我國全面建成小康社會、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的推進(jìn)，能源需求將持續(xù)增長。2014年我國人均能源消費(fèi)量為3.1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，不到發(fā)達(dá)國家的一半。而從發(fā)達(dá)國家走過的歷程來看，生活水平要達(dá)到比較高的程度，人均年能源消費(fèi)量一般不低于4噸標(biāo)準(zhǔn)煤，我國要建成中等收入發(fā)達(dá)國家，能源需求勢必有很大的增長，現(xiàn)在的能源過剩不代表未來能源過剩。
我國能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是“富煤、貧油、少氣”，石油、天然氣嚴(yán)重依賴進(jìn)口，風(fēng)能、太陽能等新能源目前只是發(fā)展方向和有效補(bǔ)充，煤炭在相當(dāng)長的一個時期內(nèi)仍然是我國最可靠、最穩(wěn)定、最經(jīng)濟(jì)的能源，2015年我國能源消費(fèi)中煤炭占64%。目前煤炭的利用方式對水、土壤、大氣等生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，我國二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、煙塵排放量的70%、人為源大氣汞排放量的40%、二氧化碳排放量的70%以上均來自于燃煤。
在能源需求和環(huán)境壓力的倒逼之下，如何在經(jīng)濟(jì)中高速增長的同時建設(shè)生態(tài)文明、兌現(xiàn)減排國際承諾，是我國當(dāng)前無法回避的挑戰(zhàn)。吳道洪表示，根據(jù)我國的資源稟賦應(yīng)該繼續(xù)多用煤，但分散式、粗放式的燒煤的方式已行不通，唯有發(fā)展清潔、低碳煤化工，將煤炭從燃料變?yōu)樵?，多用煤少燒煤，才是出路所在?/p>
“從鉆木取火，到追逐太陽能、風(fēng)能，人類獲取能源的方式逐漸提升，向著清潔化、低碳化的方向發(fā)展。對于地球上大量埋藏的煤炭而言，應(yīng)該更多的作為原料去生產(chǎn)化工產(chǎn)品，而不應(yīng)該僅僅當(dāng)作燃料去簡單、粗放地燃燒?！眳堑篮檎f，“煤炭作為原料的時候，其中的碳原子變成我們?nèi)粘Ｋ璧那鍧嵢加?、天然氣及各種石油化工產(chǎn)品，而作為燃料的時候就變成二氧化碳排入大氣，加速全球氣候變暖?！?/p>
從世界范圍看，煤炭作為燃料和原料的比例為77：23，而我國絕大部分煤都作為燃料，2015年現(xiàn)代煤化工用煤量占我國煤炭消費(fèi)量的比例僅為1.5%，由煤化工生產(chǎn)的重要能源化工產(chǎn)品占比很低，未來煤化工的發(fā)展空間非常巨大。
在過去兩個五年規(guī)劃中，我國一直鼓勵發(fā)展清潔高效煤化工，過去10年總共核準(zhǔn)的煤化工投資項(xiàng)目1.56萬億元，“十三五”規(guī)劃中國家繼續(xù)大力支持發(fā)展煤化工，預(yù)計(jì)將繼續(xù)投入資金3萬億元。但我國以煤氣化為龍頭的煤化工行業(yè)一直被投資大、能效低、水耗高、經(jīng)濟(jì)性差等問題困擾，尤其是近兩年來全球石油價(jià)格暴跌近70%，導(dǎo)致煤化工幾無利潤可言。無論是從企業(yè)盈利和發(fā)展的需要，還是為滿足國家和行業(yè)相關(guān)環(huán)保要求，煤化工行業(yè)都迫切需要新的工藝和技術(shù)，去突破發(fā)展困局。
節(jié)能減排增效 新工藝顛覆煤化工技術(shù)
煤氣化是以氧氣和水蒸汽為氣化劑，在高溫下通過化學(xué)反應(yīng)將大分子結(jié)構(gòu)的煤首先轉(zhuǎn)化成小分子的合成氣（一氧化碳和氫氣），再經(jīng)過復(fù)雜的合成反應(yīng)生成汽柴油、天然氣、烯烴、乙二醇、芳烴等下游重要能源化工產(chǎn)品。
新工藝把中低階煤炭與生石灰混合造塊后，在隔絕空氣的條件下，加熱到900℃以上，使其中的揮發(fā)份分解，產(chǎn)生合成氣、人造天然氣和人造石油等；沒有分解的碳與石灰在高溫下反應(yīng)生成電石和一氧化碳，電石與水反應(yīng)生成乙炔，乙炔往下游延伸合成聚乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、1，4-丁二醇、丙烯酸、芳烴、橡膠等重要化工產(chǎn)品。新工藝是以煤制乙炔為龍頭的碳二化工工藝，又同時發(fā)揮了碳一化工、碳二化工和石油天然氣化工三種路線各自的優(yōu)勢，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和環(huán)保優(yōu)勢。
在能源轉(zhuǎn)換效率上，煤氣化工藝和新工藝都近80%以上，但煤氣化僅僅獲得了合成氣，是最初級的化工原料，所有終端產(chǎn)品尚需進(jìn)一步的復(fù)雜合成才能獲得。而新工藝同時獲得了合成氣、石油天然氣和乙炔，三種產(chǎn)品按熱值占比分別為24%、38%和38%，不僅有初級原料，還有更高級的油氣、乙炔等原料，這是煤氣化合成氣還需要進(jìn)一步反應(yīng)才可以獲得的，相當(dāng)于新工藝一步就可以獲得煤氣化下游需要2―3步反應(yīng)轉(zhuǎn)化才能獲得的能源化工產(chǎn)品，縮短了工藝流程、降低了系統(tǒng)能耗。
在投資上，以100萬噸烯烴項(xiàng)目為例，煤氣化法煤化工需投資約280億元，新工藝需要約200億元，減少28%；在能耗上，新工藝生產(chǎn)每噸烯烴的煤耗下降約26%；在水耗上，煤氣化生產(chǎn)每噸烯烴耗水量約27噸，新工藝需要約13.2噸，下降約50%；在排放上，煤氣化生產(chǎn)每噸烯烴排放二氧化碳約7.5噸，新工藝排放約4.73噸，下降約37%；在成本上，新工藝生產(chǎn)每噸烯烴成本下降15%以上。此外，煤氣化生產(chǎn)每噸烯烴副產(chǎn)約0.06噸碳四/碳五，而新工藝可副產(chǎn)0.4―0.7立方米天然氣和0.15-0.2噸石油，綜合效益更好。
乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基礎(chǔ)化工原料，其產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，迄今為止世界范圍內(nèi)的低碳烯烴絕大多數(shù)由石油、天然氣作為原料加工得來。近十年來我國大力發(fā)展煤化工，約有20%的低碳烯烴是由煤氣化法制烯烴工藝產(chǎn)出的，但近兩年石油價(jià)格暴跌使其經(jīng)濟(jì)性受到巨大影響。
吳道洪表示，神霧環(huán)保顛覆性的乙炔法制烯烴路線，完全顛覆了上述兩種烯烴生產(chǎn)路線，直接用乙炔制乙烯流程短、投資少、能源轉(zhuǎn)化效率高、水耗少、產(chǎn)品成本更低。新工藝為我國煤炭清潔高效利用創(chuàng)新出了一條新途徑，我國大力發(fā)展現(xiàn)代煤化工有了更好的技術(shù)選擇。這意味著以中低階煤炭和石灰為原料、以電為能源可以生產(chǎn)目前石油化工行業(yè)的所有下游化工產(chǎn)品，我國每年13.2萬億元的石化產(chǎn)品有望擺脫對外依賴的局面，能源安全將有新的保障。
產(chǎn)業(yè)化投產(chǎn)成功 技術(shù)先進(jìn)性凸顯
20世紀(jì)50年代以前，乙炔是“有機(jī)合成工業(yè)之母”，可以合成幾千種化工產(chǎn)品，主要由電石與水反應(yīng)生成。在石油天然氣大量開采和電石行業(yè)高污染、高能耗、高成本的雙重影響之下，導(dǎo)致乙炔價(jià)格高企，用乙炔去生產(chǎn)乙烯、甲醇等化工產(chǎn)品成本倒掛，這也制約了乙炔化工的發(fā)展。因此如何大規(guī)模地獲取低成本乙炔，是發(fā)展乙炔化工、現(xiàn)代煤化工及現(xiàn)代石油化工的關(guān)鍵。
在內(nèi)蒙古港原化工有限公司，采用新工藝的電石生產(chǎn)線已經(jīng)成功投產(chǎn)。神霧環(huán)保采取合同能源管理的模式，利用新工藝對原有的傳統(tǒng)電石爐進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)改造。此項(xiàng)目已入選中美兩國首批10個提高能效示范項(xiàng)目之一，改造投資1.6億多元，每年產(chǎn)生節(jié)能效益預(yù)計(jì)可達(dá)7500多萬元。
新工藝使用廉價(jià)的低階粉煤、粉狀石灰作為生產(chǎn)原料，替代高階煤炭、蘭炭、焦炭、塊狀石灰等，生產(chǎn)1噸電石的原料成本降低43.75%。同時，采用蓄熱式燃燒技術(shù)和高溫物料密閉保溫?zé)崴图夹g(shù)，大幅度節(jié)約了能源，降低了能耗；粉狀原料增加了接觸反應(yīng)面積、提高了反應(yīng)速度，降低了反應(yīng)的溫度，進(jìn)一步降低了電耗。生產(chǎn)1噸電石耗電量從3150度降低為2500度，綜合能耗降低20%。此外，生產(chǎn)1噸電石還副產(chǎn)出70千克人造石油和260立方米煤氣，附加值提升15%以上。
通過兩種工藝生產(chǎn)過程直接對比，生產(chǎn)1噸電石總的可以增加經(jīng)濟(jì)效益500元以上，減排粉塵188千克、二氧化碳689千克、二氧化硫20千克和氮氧化物10千克，大氣污染物排放量比傳統(tǒng)工藝下降50%以上。如果對我國現(xiàn)有3000萬噸電石產(chǎn)能進(jìn)行技術(shù)改造，每年能夠增加150億元的收益，副產(chǎn)250萬噸人造石油和75億立方米人造天然氣，減少煤炭消耗529萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳1375萬噸。
石油化工產(chǎn)業(yè)是國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，目前我國每年13.2萬億元產(chǎn)值的石油化工產(chǎn)品均是以石油、天然氣為原料。新工藝大幅降低了電石生產(chǎn)的原料成本和電耗，低成本電石就可以產(chǎn)出低成本乙炔，乙炔再向下游延伸生產(chǎn)各種重要的化工產(chǎn)品，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上完全可以替代烯烴等石化產(chǎn)品和其它煤化工技術(shù)的產(chǎn)品，將為我國的石油化工市場開辟一條全新的路徑。
第9篇：煤化工工藝流程范文
煤化工指的是利用化學(xué)加工的方式，將煤轉(zhuǎn)化成為其他形態(tài)的液氣固型燃料或化學(xué)品。由于煤化工需求產(chǎn)量極大，因而已經(jīng)作為重要的工業(yè)體系之一，在我國實(shí)行了多年。然而，煤在轉(zhuǎn)化成為其他形態(tài)的燃料過程中，由于技術(shù)能力的問題，及生產(chǎn)加工步驟問題，必然會出現(xiàn)大量的工業(yè)廢水。煤化工業(yè)的廢水主要來自于煤煉焦，煤氣凈化和化工產(chǎn)品的回爐制造等方面[1]。因此，在煤化工廢水中，常常含有大量復(fù)雜的有毒有害的有機(jī)物，例如酚氨等具有毒性高、污染能力強(qiáng)的特點(diǎn)。如若未經(jīng)任何處理便將其排放到自然界，那么必然會對周遭的生態(tài)環(huán)境造成十分嚴(yán)峻的影響，破壞當(dāng)?shù)氐纳锖椭脖簧婵臻g。因此加強(qiáng)煤化工廢水處理強(qiáng)度非常重要。煤化工廢水主要有三個特別顯著的特點(diǎn)。第一點(diǎn)為難以降解，由于煤化工成分復(fù)雜，包含多種化學(xué)物質(zhì)及有機(jī)物質(zhì)，因而在這種情況下，受化學(xué)穩(wěn)定性的影響，在自然情況下，煤化工廢水若想能夠自然降解，必然需要數(shù)十年的慢慢分化。這也說明了，加強(qiáng)煤化工廢水排放管理十分重要，煤化工企業(yè)必須提高廢水處理投入，確保煤化工廢水不會流入自然界。第二點(diǎn)則是廢水一般較為渾濁。煤化工廢水是由煤炭進(jìn)行特殊化學(xué)處理完成轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生的。因而煤化工廢水給人的第一印象便是水質(zhì)渾濁。廢水中包含大量的污染雜質(zhì)，且不溶于水的同時不易沉降。如若將廢水直接排放到自然界中，必然會污染排放地點(diǎn)周圍的水質(zhì)狀況。第三點(diǎn)，污染物雜多。這是因?yàn)槊夯ぴ谶M(jìn)行煤炭轉(zhuǎn)化過程中，所用到的工序和工藝十分復(fù)雜。因而在轉(zhuǎn)化過程中，煤化工廢水融合了大量的化學(xué)物品和煤炭殘?jiān)?。因此煤化工廢水中雜質(zhì)數(shù)量巨大，這無異于加劇了廢水的污染處理整治難度。
2標(biāo)準(zhǔn)化流程定義與流程
2.1標(biāo)準(zhǔn)化操作含義。標(biāo)準(zhǔn)化流程是指以企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)為根本，以經(jīng)營流程為基礎(chǔ)，制定與之符合的相應(yīng)操作程序，管控方法以及相應(yīng)的管理準(zhǔn)則[2]。以此為根據(jù)開展企業(yè)的工作目標(biāo)規(guī)劃，并制定相應(yīng)的管理目標(biāo)。在該程序的管理下，能夠確保當(dāng)事故發(fā)生時，企業(yè)能夠有充足的應(yīng)對對策，減少事故的危害程度與影響。因此標(biāo)準(zhǔn)化操作可以說是企業(yè)的發(fā)展機(jī)動性天氣條件，也是后續(xù)的災(zāi)害事故處理預(yù)警系統(tǒng)。2.2標(biāo)準(zhǔn)化操作量化。標(biāo)準(zhǔn)化操作流程的細(xì)節(jié)量化口是一種可以很便捷的進(jìn)行評審的表格文字形式[3]。細(xì)節(jié)量化口在不同的項(xiàng)目進(jìn)行過程中，能夠?yàn)椴僮髁鞒虒Σ哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。同時在事務(wù)結(jié)束后，還能夠?qū)唧w的項(xiàng)目事務(wù)進(jìn)行簡單的評測。因而細(xì)節(jié)量化在煤化工廢水處理中能夠起到非常關(guān)鍵的作用。簡單來說，操作量化口就好似一張簡單的表格，能夠幫助管理者盯緊項(xiàng)目的實(shí)時動態(tài)，確定相矛盾進(jìn)程進(jìn)度。同時由于操作量化表一般使用相對統(tǒng)一的管理方式，因而管理人員在交流途中可以實(shí)現(xiàn)最佳的信息傳動效果，從而在出現(xiàn)問題時，可以進(jìn)行針對解決。2.3標(biāo)準(zhǔn)化操作流程實(shí)現(xiàn)守則。對于標(biāo)準(zhǔn)化操作流程的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)初期階段進(jìn)行全方位的標(biāo)準(zhǔn)化流程定制[4]。首先，若是需要加強(qiáng)煤化工廢水處理的監(jiān)管質(zhì)量，和廢水處理與治理效率。工作人員應(yīng)在設(shè)計(jì)之初，便確定施工中所需要用到的施工技術(shù)與圖紙。其次在專業(yè)人員的帶領(lǐng)下，所有的工程設(shè)計(jì)人員必須一同到現(xiàn)場做設(shè)計(jì)的合適工作，確保圖紙信息和具體施工地點(diǎn)和項(xiàng)目需求相符，保障圖紙內(nèi)容真實(shí)準(zhǔn)確。另外為了避免后續(xù)的工作中，因外在因素影響到圖紙的設(shè)計(jì)出現(xiàn)變化，確保設(shè)計(jì)流程符合標(biāo)準(zhǔn)要求，工程人員還要制定更為標(biāo)準(zhǔn)的操作流程，并使其與設(shè)計(jì)內(nèi)容相符。
3標(biāo)準(zhǔn)化流程在煤化工廢水處理中的優(yōu)點(diǎn)
標(biāo)準(zhǔn)化流程不僅可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)分配，同時在處理煤化工廢水的過程中，可以起到有效的引導(dǎo)作用。因此標(biāo)準(zhǔn)化操作流程在企業(yè)的煤化工廢水處理管理中，能夠大大提高全員的工作效率，獲得設(shè)計(jì)項(xiàng)目成員的全體參與，減少外部專業(yè)人員的支持力度，從而謀取更高的企業(yè)經(jīng)濟(jì)獲益。這么做不僅可以使煤化工企業(yè)在處理煤化工廢水的過程中，事項(xiàng)處理更為順利，同時標(biāo)準(zhǔn)的操作流程一般是結(jié)合了專業(yè)的設(shè)計(jì)流程指定的。因而標(biāo)準(zhǔn)化流程設(shè)計(jì)也可以利用其它更為方便的設(shè)計(jì)方式完成。例如表格及流程圖等方式。另外標(biāo)準(zhǔn)化流程操作流程非常符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)需求，再滿足廢水處理工作設(shè)計(jì)的同時，提高設(shè)計(jì)部門廢水處理方案的設(shè)計(jì)能力。從另一個角度來說，通過標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，能夠有效避免管理人員和設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)理念上的差異，或溝通差異出現(xiàn)矛盾。全體員工都能夠明確個人工作職責(zé)，同時標(biāo)準(zhǔn)化的操作方案也是加強(qiáng)工程師審核設(shè)計(jì)的有效方式，確保項(xiàng)目的設(shè)計(jì)更具合理性、科學(xué)性。
4基于標(biāo)準(zhǔn)化流程的煤化工廢水處理方案的制定設(shè)計(jì)和優(yōu)化
4.1SBR技術(shù)。SBS技術(shù)是基于普通的活性污泥技術(shù)[5]。并在原有基礎(chǔ)之上進(jìn)行了一定的改進(jìn)，在應(yīng)用SBS技術(shù)處理煤化工廢水時，因?yàn)镾BS技術(shù)具有強(qiáng)大的有機(jī)物處理能力，因而能夠取得非常顯著的處理成效。眾所周知，煤化工廢水中，由于摻雜了大量的固體有機(jī)物，這些有機(jī)物中，有的是煤炭殘?jiān)?，有的則是在化學(xué)反應(yīng)下，煤炭和空氣與化學(xué)品融合后的產(chǎn)物。利用SBS技術(shù)可以有效減少煤化工廢水雜質(zhì)中得降解步驟，加快煤化工廢水中的雜質(zhì)在物理和化學(xué)的共同作用下，與水中微生物產(chǎn)生反應(yīng)，使得微生物代謝更快。這樣便可以有效提高微生物在廢水處理中的作用，從而減少其他生產(chǎn)投入，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。4.2CBR技術(shù)。CBR技術(shù)是一種基于生物流化床的技術(shù)[6]。該技術(shù)并不是一種單純的煤化工廢水處理技術(shù)，而是由多種技術(shù)共同組成的技術(shù)集合體。通過復(fù)合式的污水處理手段，可以有效加強(qiáng)微生物對廢水的處理作用。微生物在處理廢水過程中，可以隨著廢水流動，從而實(shí)時進(jìn)行廢水的處理和雜質(zhì)降解工作。并且微生物處理廢水成本造價(jià)極低，且不會產(chǎn)生二次污染，因而CBR技術(shù)如今正逐漸成為煤化工廢水處理技術(shù)的主要應(yīng)用方式。不過微生物因?yàn)轶w積小，難控制，因而CBR技術(shù)對于工作人員的技術(shù)要求非常高。唯有具備過硬的知識和技術(shù)才能夠確保廢水處理工作簡單有效，從而使微生物廢水處理發(fā)揮最大功效。4.3UASB技術(shù)。UASB技術(shù)作為一種傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)，在人類處理煤化工廢水的歷史中，長期占據(jù)著重要地位。UASB技術(shù)主要原理是通過厭氧生物對廢水進(jìn)行處理，將廢水中的物質(zhì)進(jìn)行分解，通過沉降使得廢水達(dá)到可回收的效果[7]。由于UASB技術(shù)的成效顯著，且原理簡單，因而該項(xiàng)技術(shù)才能一直從上世紀(jì)70年代末沿用至今，并廣受好評。4.4膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)主要用于廢水回收后的處理工序。膜分離技術(shù)主要是通過雙模處理將廢水中的鹽濃度提升，使得鹵離子留在雙模的一邊[8]。之后使用蒸發(fā)裝置，將鹵鹽水濃度提高，成為更高濃度的鹵鹽水，并等待結(jié)晶。當(dāng)出現(xiàn)結(jié)晶后，統(tǒng)一處理進(jìn)行填埋。不同階段有著不同的煤化工廢水處理模式，膜分離技術(shù)作為最后的收尾工作，在整條標(biāo)準(zhǔn)化煤化工廢水處理工作流程中，起到的作用是非關(guān)鍵。專業(yè)人員應(yīng)采用更加環(huán)保的設(shè)計(jì)方案制定合理的煤化工廢水處理工序。減少不必要的廢水處理工作誤差，從而確保廢水處理工作既符合時展需求，又不會降低企業(yè)經(jīng)營效益。
5結(jié)語
隨著我國的國力逐步走進(jìn)世界前列，人們的整體素質(zhì)也得到了有效提升。環(huán)保理念的誕生和意識加強(qiáng)，使得熱門對煤化工廢水排放的關(guān)注度擺在了非常高的地位。企業(yè)應(yīng)做好帶頭的標(biāo)桿作用，盡可能提升廢水的回收使用率，并加強(qiáng)廢水在利用回收技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。通過一系列科學(xué)的實(shí)踐對策，減少煤化工廢水對大自然的污染，同時也為煤化工行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展承擔(dān)起社會責(zé)任。靈活的使用各種廢水再處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水資源的零排放，高處理目的，從而為人類的生存共創(chuàng)美好家園。
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