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關(guān)鍵詞：甲醇 氣化 合成 空分
一、煤氣化制甲醇的重要意義
作為一種傳統(tǒng)的化工原料，甲醇在化工行業(yè)中一直扮演著極其重要的角色。隨著油價(jià)的日益上漲和甲醇應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，甲醇及其衍生品的應(yīng)用也越來(lái)越受到人們的重視。在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，甲醇及其衍生物的生產(chǎn)迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期。
在我國(guó)，80%以上的甲醇來(lái)源于煤炭轉(zhuǎn)化，充足的煤炭供應(yīng)是甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。據(jù)國(guó)有資產(chǎn)管理委員會(huì)的數(shù)據(jù)，我國(guó)累計(jì)探明可供建井的煤炭?jī)?chǔ)量多達(dá)2000多億噸，占全國(guó)已探明儲(chǔ)量的90%以上，按近些年平均20億噸/年的開(kāi)采量計(jì)算，僅目前探明的儲(chǔ)量就可以開(kāi)采一百年以上。
甲醇作為極其重要的一種化工原料，其下游衍生品也很豐富，這也是煤基甲醇化工可以代替部分石油化工的原因。傳統(tǒng)工藝上甲醇可以用來(lái)生產(chǎn)甲醛、合成橡膠、甲基叔丁基醚、對(duì)苯二甲酸二甲脂、氯甲烷、甲基丙烯酸甲脂、醋酸、甲胺等一系列有機(jī)化工產(chǎn)品。
除了傳統(tǒng)應(yīng)用，甲醇化工應(yīng)用技術(shù)近期還取得了不少新的突破。中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和上海金煤化工合作研發(fā)的煤基甲醇制乙二醇技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，并成功應(yīng)用于內(nèi)蒙古通遼經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)已開(kāi)工的20萬(wàn)噸/年乙二醇項(xiàng)目。神華集團(tuán)的百萬(wàn)噸級(jí)甲醇制烯烴項(xiàng)目運(yùn)行平穩(wěn)，兗礦集團(tuán)國(guó)宏化工有限責(zé)任公司的甲醇制二甲醚的項(xiàng)目也將于近期開(kāi)工。
除了化工應(yīng)用外，甲醇作為替代燃料近年來(lái)發(fā)展也很迅猛，源于甲醇的替代燃料主要包括甲醇摻混汽油、甲醇制汽油和燃料電池等。 甲醇摻混汽油是指在汽油中摻入5%、15%、25%和85%等不同比例的甲醇。07年8月份，奇瑞甲醇燃料汽車(chē)的技術(shù)改造基本完成，由奇瑞研制的10輛M85高比例甲醇燃料樣車(chē)已在山西進(jìn)入試用階段。而早在2005年10月至2006年6月，山西省已在陽(yáng)泉、臨汾、晉城進(jìn)行M15低比例甲醇汽油的試點(diǎn)封閉運(yùn)作。現(xiàn)在，兗礦集團(tuán)國(guó)宏化工有限責(zé)任公司的甲醇汽油項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，并且收益很高。
此外，甲醇制汽油（MTG）也是甲醇燃料應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。除了埃克森美孚公司的二步法MTG技術(shù)，中科院山西煤化所與化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院共同開(kāi)發(fā)的一步法甲醇轉(zhuǎn)化制備汽油技術(shù)，已在其能源化工中試基地完成中試。與埃克森美孚公司的技術(shù)相比，國(guó)產(chǎn)技術(shù)具有汽油選擇性高，工藝流程短，單程壽命長(zhǎng)和催化劑穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)[1]。
二、煤制甲醇基本的工藝及設(shè)備介紹
1.煤炭的氣化
煤氣化技術(shù)是煤制甲醇工藝中的關(guān)鍵性。目前，國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的煤氣化技術(shù)主要包括：荷蘭Shell公司的SCGP粉煤加壓氣化工藝、德國(guó)未來(lái)能源公司的GSP粉煤加壓氣化技術(shù)、美國(guó)Texaco公司德士古氣化工藝、德國(guó)Lurgi公司的Lurgi塊煤加壓氣化工藝等，本文以德士古氣化工藝為例進(jìn)行氣化工藝的介紹。
1.1煤漿制備
由輸送系統(tǒng)送來(lái)的原料煤干基（
1.2氣化
在本工段，水煤漿與氧進(jìn)行部分氧化反應(yīng)制得粗合成氣。
煤漿由煤漿槽經(jīng)煤漿加壓泵加壓后連同空分送來(lái)的高壓氧通過(guò)燒嘴進(jìn)入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧氣發(fā)生主要反應(yīng)如下：
CmHnSr+m/2O2mCO+（n/2-r）H2+rH2S
CO+H2OH2+CO2
氣化反應(yīng)在氣化爐反應(yīng)段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。
離開(kāi)氣化爐反應(yīng)段的熱氣體和熔渣進(jìn)入激冷室水浴，被水淬冷后溫度降低并被水蒸汽飽和后出氣化爐；氣體經(jīng)文丘里洗滌器、碳洗塔洗滌除塵冷卻后送至變換工段。
氣化爐反應(yīng)中生成的熔渣進(jìn)入激冷室水浴后被分離出來(lái)，排入鎖斗，定時(shí)排入渣池，由扒渣機(jī)撈出后裝車(chē)外運(yùn)。
1.3 灰水處理
將氣化來(lái)的黑水進(jìn)行渣水分離，處理后的水循環(huán)使用。
1.4 CO變換
將氣體中的CO部分變換成H2。發(fā)生的的化學(xué)反應(yīng)為變換反應(yīng)，以下列方程式表示：
CO+H2OH2+CO2
2.合成氣的凈化
本工段采用低溫甲醇洗工藝脫除變換氣中CO2、全部硫化物、其它雜質(zhì)和H2O。低溫甲醇洗工藝是使用物理吸收法的酸性氣體凈化技術(shù)，使用冷甲醇作為酸性氣體的吸收液，利用甲醇在零下60℃左右的低溫下對(duì)酸性氣體溶解度特別大的性質(zhì)，分段選擇性地吸收原料氣中的CO2、H2S及各種有機(jī)硫等雜質(zhì)，低溫甲醇洗工藝一般有林德和魯奇兩種，二者基本原理相同，并且技術(shù)都很成熟，只是在工程實(shí)施、工藝流程設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)上各有特點(diǎn)。
3.甲醇的合成
國(guó)內(nèi)外使用的甲醇合成塔主要有冷管式、冷激式、固定管板列管式水管式和多床內(nèi)換熱式合成塔。冷激式合成塔碳轉(zhuǎn)化率太低，能耗高，已基本淘汰：冷管式合成塔碳轉(zhuǎn)化率較高但副產(chǎn)的蒸汽僅為0.4MPa，大型裝置中很少采用；水管式合成塔傳熱系數(shù)較高，能更好地移走反應(yīng)熱，縮小傳熱面積，并能多裝催化劑，同時(shí)可副產(chǎn)中壓蒸汽，是大型化較理想的塔型，在60萬(wàn)t以上大型裝置應(yīng)用較為廣泛；固定管板由于列管需用特種的不銹鋼，因而造價(jià)最高；多床內(nèi)換熱式合成塔由大型氨合成塔發(fā)展而來(lái)，目前氨合成塔均采用三床（四床）內(nèi)換熱式合成塔。
4.甲醇的精餾
甲醇的精餾工藝，主要有ICI的兩塔流程和Lurgi三塔流程兩種。ICI兩塔工藝雖然工藝流程簡(jiǎn)單、裝置投資省，但是能耗相對(duì)較高；而Lurgi三塔精餾工藝流程雖然相對(duì)較長(zhǎng)，但操作能耗較ICI兩塔工藝流程低。從投資和能耗等方面來(lái)綜合考慮，對(duì)大、中型甲醇精餾裝置，三塔精餾工藝優(yōu)點(diǎn)更加明顯。主要原因在于三塔型工藝流程設(shè)置有一個(gè)加壓操作（壓力為0.6～0.7 MPa）的主精餾塔，加壓塔塔頂甲醇蒸汽冷凝熱可以用作常壓精餾塔塔底再沸器熱源，減少了水蒸汽和冷卻水消耗，從而使得精餾過(guò)程總的能耗可比二塔流程低20%～30%。
從清潔環(huán)保角度來(lái)講，也應(yīng)該采取三塔精餾工藝。目前在原來(lái)三塔精餾的基礎(chǔ)上又增加了回收塔，這進(jìn)一步提高回收常壓精餾塔塔底排出的含有少量甲醇的廢水的能力，提高了產(chǎn)品收率并減少?gòu)U水污染物產(chǎn)生量。
三、甲醇生產(chǎn)工藝的選擇
甲醇的生產(chǎn)現(xiàn)已大規(guī)模連續(xù)化，生產(chǎn)過(guò)程中要求合成氣中（H2+CO）含量高，要求煤氣化工藝更成熟可靠，效率更高。結(jié)合產(chǎn)品的質(zhì)量要求、環(huán)境友好以及不同工藝設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)，煤制甲醇工藝的選擇應(yīng)依據(jù)以下原則：
1.適用性，不同的煤氣化技術(shù)適用于不同的煤種，硬根據(jù)所用煤的質(zhì)量、性質(zhì)、品種等選擇合適的煤氣化工藝及后續(xù)工藝。
2.可靠性，技術(shù)必須成熟可靠，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力的前提下，設(shè)備裝置應(yīng)能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.先進(jìn)性，先進(jìn)性體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量性能、設(shè)備水平和工藝水平等方面，先進(jìn)性決定項(xiàng)目的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)全面研究工藝技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，深入探討是否可以采用更為先進(jìn)的工藝技術(shù)。
4.經(jīng)濟(jì)性，要求所才用技術(shù)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)成本低、投資省、消耗低。
5.安全環(huán)保性，煤化工生產(chǎn)過(guò)程容易產(chǎn)生大量煤粉、“三廢”等污染物，應(yīng)選用安全環(huán)保的工藝進(jìn)行安全、清潔生產(chǎn)[2]。
四、結(jié)語(yǔ)
甲醇用作燃料，排放氣中的一氧化碳，氮氧化物等含量降低，是一種環(huán)境友好的燃料，尤為重要的是，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，能夠降低對(duì)石油的依賴(lài)程度，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。但是在甲醇生產(chǎn)工藝選擇上，一定要根據(jù)實(shí)際情況，遵循適用、安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)的原則。
參考文獻(xiàn)
【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(píng)價(jià)指標(biāo)；綜合效益
0 引言
氣流床氣化過(guò)程實(shí)際上是煤炭在高溫下的熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(gè)及其復(fù)雜的反應(yīng)體系。在此反應(yīng)體系中，煤會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，主要過(guò)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(shí)也受溫度、壓力和氣化爐型式等的影響。
1 氣化過(guò)程的主要反應(yīng)
1.1 熱解過(guò)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(lèi)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(lái)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(lèi)。
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)軣岷笕菀琢呀猓蓺鈶B(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(shí)，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(kāi)，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(guò)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(chēng)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(guò)程中，如受到更高溫度的作用，就會(huì)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(lèi)：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(shí)，主要是膠質(zhì)體再固化過(guò)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(shí)，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(guò)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(lèi)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(lèi)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(gè)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(lái)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(shí)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(duì)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(guò)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(lái)進(jìn)行物料衡算和熱量街算，同時(shí)也能用來(lái)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(shuō)明反應(yīng)本身的機(jī)理。
2 氣流床煤氣化工藝性能主要評(píng)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(shí)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(duì)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(shí)，對(duì)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(guò)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(duì)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(píng)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(guò)程經(jīng)濟(jì)性的評(píng)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(píng)價(jià)指標(biāo)，可以看出這些氣化性能評(píng)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(lèi)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(píng)價(jià)指標(biāo)僅取相互獨(dú)立的評(píng)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(yǔ)
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(shū)[M].合肥：安徽文化音像出版社，2004.
關(guān)鍵字：污水處理、改造項(xiàng)目、工藝流程
中圖分類(lèi)號(hào)：U664.9+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
目前，我國(guó)政府也加大了建設(shè)污水處理的力度，污水處理廠的數(shù)量每年都在增加。并且隨著污水處理技術(shù)的提高和國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的認(rèn)識(shí)，污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，污水處理工藝流程也進(jìn)行了相應(yīng)的改造。學(xué)習(xí)國(guó)外的污水處理的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)的國(guó)情及污水性質(zhì)，在實(shí)際操作中取樣分析，采取行之有效、經(jīng)濟(jì)合理的改造措施。
污水處理企業(yè)基本情況
本文以我國(guó)北方一大型綜合性煤化工企業(yè)為例，該公司現(xiàn)有的污水處理能力為200m3/h，隨著公司規(guī)模的擴(kuò)大和新項(xiàng)目的投產(chǎn)，計(jì)劃將污水處理能力提高至250 m3/h，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8979-1996》中的二類(lèi)一級(jí)的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保證周邊水源下游的居民生活用水安全，因此該公司要對(duì)原有的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)建和技術(shù)改造。
該公司原有的污水處理工藝為傳統(tǒng)的活性污泥工藝，整個(gè)工藝流程如下：污水先流經(jīng)隔油池進(jìn)行隔油，然后再流入調(diào)節(jié)池，在進(jìn)入好氧/缺氧池內(nèi)進(jìn)行生物處理，最后在進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀回流，回流水池是消化液的回流取水池，更是水監(jiān)測(cè)池。原處理設(shè)備主要為各一套污泥、污油處理設(shè)備，但是由于煤化工產(chǎn)物焦化污水水質(zhì)復(fù)雜，含難降解物較多，現(xiàn)有的設(shè)備較為落后，采用的處理工藝較為簡(jiǎn)單，不能夠適應(yīng)新項(xiàng)目中更為復(fù)雜的污染物的處理和沖擊，因此這些設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)不能夠保證處理后出水排放標(biāo)準(zhǔn)，影響了附近水源的水質(zhì)。
原污水水量、水質(zhì)等排污情況
該公司原污水處理采取的是清污分流制，各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的排污水量水質(zhì)等主要排污情況如下：
煤化工焦化后剩余氨水為15 m3/h；尿素廢水為49 m3/h；焦化酚水為38 m3/h；熱電廢水為10 m3/h；濁循廢水為20 m3/h；生活污水為30 m3/h；100萬(wàn)噸的焦化設(shè)備預(yù)留為45 m3/h；總計(jì)水量為229 m3/h；設(shè)計(jì)規(guī)模為250 m3/h。
3.點(diǎn)源的治理說(shuō)明
企業(yè)原有污水處理系統(tǒng)存在的問(wèn)題：原有的污水處理工藝不能夠進(jìn)一步去除COD和氨氮的單元；缺少不能夠進(jìn)一步的去除難降解的COD單元；原有污水處理工藝處理能力不足，不能夠達(dá)到250 m3/h的處理水平；原污水處理系統(tǒng)不能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)進(jìn)水水量、水質(zhì)的波動(dòng)；原污水處理設(shè)計(jì)的處理出水標(biāo)準(zhǔn)不能夠滿(mǎn)足我國(guó)現(xiàn)行的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的關(guān)于排放標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定；原有的設(shè)備如羅茨鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備老化陳舊，故障多發(fā)，風(fēng)量不足，不能夠滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的污水吃處理要求。
4點(diǎn)源治理范圍
4.1改造范圍
4.1.1蒸氨系統(tǒng)的改造
根據(jù)國(guó)家環(huán)保總局頒布的《環(huán)境污染治理設(shè)施運(yùn)用資質(zhì)分解分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定對(duì)回收車(chē)間內(nèi)的蒸氨系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)改造。
4.1.2硝銨中和廢水進(jìn)行回收利用的改造
該公司為煤化工企業(yè)，在生產(chǎn)硝銨時(shí)會(huì)生產(chǎn)大量的蒸汽冷凝液產(chǎn)物，硝銨溶液進(jìn)行蒸后也會(huì)生產(chǎn)大量氨氮冷凝液。因此要對(duì)其中和進(jìn)行改造。
4.1.3尿素水解的解吸系統(tǒng)改造
尿素水解解吸系統(tǒng)預(yù)計(jì)每小時(shí)能夠處理濃度為7%的冷凝液約22.9噸，基于原設(shè)施該系統(tǒng)負(fù)荷增加了近30%，并且冷凝液成分增加，如閃蒸汽等。系統(tǒng)負(fù)荷較重，盡管能夠勉強(qiáng)達(dá)標(biāo)，但是出水水質(zhì)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
4.1.4清污分流改造
由于該公司的下水系統(tǒng)使用多年，管道失修，凈水和污水發(fā)生串漏、滲漏現(xiàn)象，部分地方的下水井甚至發(fā)生互聯(lián)的現(xiàn)象，因此急需改造。
5.改造后的污水處理工藝流程
改造后，污水處理工藝流程大大提高了污水處理的效率（如圖1所示）。改造后該公司污水處理的工藝流成變化有以下幾個(gè)方面：
圖1 污水處理改造后的工藝流程圖
根據(jù)該公司擴(kuò)大生成規(guī)模后，煤化工污水的成分，其中濁循環(huán)排污水和剩余的氨水中所含的氨氮成分占有較大比例，對(duì)此處理的單元改用新型工藝吹脫除氨氮工藝，將污水中的氨氮脫除，其具體過(guò)程為：在合理的溫度和PH值環(huán)境下，將氣體溶入水中，保持氣液充分接觸，水中的游離氨氮就能夠自由穿過(guò)氣液界面。莊毅至氣相，最后脫除氨氮。
針對(duì)污水中所含成分復(fù)雜的油質(zhì)，采用立兩級(jí)隔油處理進(jìn)行去除，其能夠最大限度的將水中的浮油、重油以及乳化油等不同的油質(zhì)去除，并且還能夠有效的分離焦油和浮油。
此外，由于原水中的高氨氮含量，在新擴(kuò)建的污水處理工藝環(huán)節(jié)中，最主要的工藝就是A2/O處理工藝，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是三個(gè)處理環(huán)節(jié)厭氧、缺氧、好氧。在達(dá)到COD的去除標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，將分別進(jìn)行污泥回流后消化液回流，最后通過(guò)氧化形成的硝酸氮回流到厭氧池內(nèi)，與反硝化菌反應(yīng)形成產(chǎn)物氮?dú)猓詈髲乃蟹蛛x出來(lái)，提高污水的脫氮效果，保證其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
在上述工藝A2/O進(jìn)行處理末期，需要進(jìn)行氧化絮凝處理工藝，將復(fù)合氧化劑投入到水中，與難降解物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，促使其開(kāi)環(huán)斷鏈，合理對(duì)污水的B/C進(jìn)行調(diào)整，提高其后續(xù)的生物處理單元的處理效率。與此同時(shí)，將無(wú)水腫剩余的細(xì)小需服務(wù)和膠體微粒通過(guò)自然靜沉法進(jìn)行沉淀，提供水的清度。
最后一個(gè)進(jìn)行的處理單元為BAF單元，經(jīng)過(guò)前面的高級(jí)氧化處理工序，大部分的比較難生物降解的有機(jī)物都已被開(kāi)環(huán)斷鏈，形成比較易于生物降解的小分子有機(jī)物，在經(jīng)過(guò)這個(gè)處理單元，可以有效的去除這些小分子有機(jī)物，是出水達(dá)標(biāo)的最后一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。
6、總結(jié)
綜上所述，筆者以我國(guó)某大型煤化工企業(yè)為例，簡(jiǎn)單闡述了該公司污水處理改造項(xiàng)目的改造前后工藝流程的改變。通過(guò)這些工藝流程上的改變可以看出，該公司的新建項(xiàng)目能夠有效的保證污水處理效果達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠最大程度上降低達(dá)標(biāo)污水的排放量，避免了對(duì)該公司周?chē)叵滤岛透浇吹脑斐傻乃h(huán)境污染，保證了周邊居民的生活用水安全，這值得我國(guó)的絕大部分化工企業(yè)污水處理進(jìn)行學(xué)習(xí)借鑒。
參考文獻(xiàn)：
侯海坤，化工企業(yè)污水處理改造工藝流程分析 【J】，科技論壇，黑龍江科技信息，2011（10）；
關(guān)鍵詞：煤化工 化學(xué)污染 廢水處理
中圖分類(lèi)號(hào)：X74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）02（a）-0056-02
化學(xué)工業(yè)一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。我國(guó)近年來(lái)的煤化工產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣和煤制乙二醇都是國(guó)家所重視的新型能源。但是煤化工在生產(chǎn)過(guò)程中要消耗大量的水資源，也容易產(chǎn)生大量的廢水，造成嚴(yán)重的水源污染。對(duì)此要從技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)，提高煤化工的廢水處理技術(shù)的水平，對(duì)廢水實(shí)行凈化和重復(fù)利用，提高水資源的利用率。
1 煤化工廢水的來(lái)源以及特點(diǎn)
煤炭是煤化工的主要原料，運(yùn)用一系列技術(shù)手段，將煤炭轉(zhuǎn)化為燃料和化學(xué)產(chǎn)品的過(guò)程。在煤化工的生產(chǎn)過(guò)程中，有多個(gè)工序都容易產(chǎn)生廢水，比如：鼓風(fēng)冷凝、脫硫、除氨等。煤化工的廢水中含有大量的酚和氨，還有焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD等污染物質(zhì)，具有強(qiáng)烈的毒性[1]。如果不能采用有效地措施對(duì)廢水進(jìn)行處理，會(huì)降低土壤的質(zhì)量，對(duì)環(huán)境造成不可預(yù)計(jì)的負(fù)面影響。
煤化工廢水的主要特點(diǎn)有如下幾方面。
第一，難以被降解。煤化工廢水當(dāng)中含有大量的有機(jī)物，比如：喹啉、異喹啉、聯(lián)苯，這些有機(jī)物的結(jié)構(gòu)異常穩(wěn)定，很難被降解，給煤化工廢水的處理帶來(lái)了巨大的困難。
第二，顏色深，污濁程度高。在煤化工進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠產(chǎn)生一定的廢棄物，融入工業(yè)廢水當(dāng)中。這就造成了工業(yè)廢水成分復(fù)雜，各種污染物質(zhì)混合在一起，顯得特別污濁。
第三，污染成分復(fù)雜。煤化工的生產(chǎn)工藝很復(fù)雜，具有多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。這些環(huán)境中都會(huì)產(chǎn)生污染物質(zhì)，這些污染物質(zhì)集中在廢水當(dāng)中，成分復(fù)雜，大大增加了廢水處理的難度，提高了對(duì)廢水處理技術(shù)的要求。
2 煤化工廢水的處理技術(shù)
2.1 預(yù)處理
2.1.1 氣浮法
這一方法主要是針對(duì)廢水中的油類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行去除和回收。主要工作原理是：向廢水中通入空氣小氣泡，促使小氣泡與水中的油滴顆粒粘附在一起，再把利用特殊方法把氣泡從水中排出去，達(dá)到了分離油質(zhì)成分的作用。氣浮法對(duì)于懸浮物的處理效果顯著，而且產(chǎn)生浮渣容易運(yùn)輸和再次利用。但是氣浮法只對(duì)于油類(lèi)物質(zhì)具有明顯效果，所以經(jīng)常要與其他方法配合使用。
2.1.2 混凝沉淀法
混凝沉淀法是為了出去廢水中懸浮的有機(jī)物，以便進(jìn)行后續(xù)的生物處理。這種方法主要是利用重力作用讓水中的固體懸浮物下沉，從而與液體分開(kāi)。在工業(yè)廢水中加入混凝劑，比如：鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺，來(lái)強(qiáng)化沉淀效果。采用混凝沉淀法，需要根據(jù)廢水成分的不同、pH值的不同來(lái)采用不同種類(lèi)和用量的混凝劑。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單、花費(fèi)資金少，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的廢水處理；缺點(diǎn)是對(duì)于COD的去除沒(méi)什么效果，而且容易生成大量難以進(jìn)行脫水處理的泥渣。
2.1.3 MAP化學(xué)沉淀法
MAP化學(xué)沉淀法是為了去除煤化工廢水當(dāng)中的氨和氮。由于含有氨和氮的復(fù)鹽，比如：磷酸銨鎂、磷酸銨鋅等，不容易在水中溶解，所以，要向廢水中加入磷酸根離子和一些金屬離子，來(lái)與高濃度的氨和氮生成沉淀進(jìn)行分離。目前，對(duì)含氨氮廢水的處理，主要是向其中投入氯化鎂和磷酸氫二鈉。由于生成的沉淀物英文縮寫(xiě)為MAP，所以這種方法被稱(chēng)作MAP化學(xué)沉淀法。MAP化學(xué)沉淀法對(duì)于廢水中的氨和氮去除率很高，工藝流程也不復(fù)雜，沉淀反應(yīng)不會(huì)受到溫度和水中毒素的影響，生成的沉淀物也沒(méi)有后續(xù)污染。
2.1.4 溶解萃取脫酚法
通過(guò)溶解萃取對(duì)廢水進(jìn)行脫酚處理，能夠回收廢水中的酚成分。酚在一些特定的溶劑中的溶解度比在水中的溶解度大[2]，這一特質(zhì)就是溶解萃取脫酚法的工作依據(jù)。將含酚的工業(yè)廢水和容易溶解酚的萃取劑共同投入萃取設(shè)備當(dāng)中，然后再通過(guò)精餾塔將酚和萃取劑分離出來(lái)，得到能夠繼續(xù)循環(huán)使用的萃取劑和脫酚廢水，達(dá)到提取廢水中的酚的目的。經(jīng)過(guò)處理后的脫酚廢水，可以經(jīng)由溶劑回收塔流向下一廢水處理環(huán)節(jié)。
2.2 生化處理
2.2.1 SBR工藝
SBR工藝是一種出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代的新技術(shù)，主要適用于生物降解和脫氮除磷。SBR工藝包括5個(gè)工作流程，既進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等。這一工藝方法能夠?qū)崿F(xiàn)生物降解、沉淀、均化和終沉等功能于一體，由高科技設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，不需要再設(shè)置污泥回流系統(tǒng)。SBR工藝的反應(yīng)池具有良好的生化反應(yīng)能力和污水處理能力，能夠有效抵抗污泥膨脹帶來(lái)的沖擊，穩(wěn)定地進(jìn)行工作[3]。
2.2.2 固定化生物技術(shù)
固定化生物技術(shù)能夠有效處理廢水當(dāng)中的難降解有機(jī)毒物，是近年來(lái)研發(fā)出來(lái)的新型廢水處理技術(shù)，在固定優(yōu)勢(shì)菌種時(shí)具有很強(qiáng)的針對(duì)性和可選擇性。采用這種技術(shù)對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，能夠提高生物反應(yīng)器內(nèi)部的微生物的細(xì)胞濃度和純度，有利于高效菌種保持活力。通過(guò)這種方法來(lái)處理工業(yè)廢水，產(chǎn)生的污泥較少，容易去除大量的氨，形成固體和液體分離開(kāi)的處理產(chǎn)物。
2.2.3 A2-O法
A2-O法又叫做低氧-好氧法，對(duì)于工業(yè)廢水當(dāng)中的氨氮和有機(jī)會(huì)具有顯著的處理效果。A2-O工藝是在A-O工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的工藝方法。相比A-O工藝，A2-O工藝在缺氧池之前多設(shè)置了一個(gè)厭氧池。在煤化工的廢水當(dāng)中，往往會(huì)含有大量的雜環(huán)及多環(huán)的芳烴類(lèi)有機(jī)物，這些有機(jī)物在氧氣充足時(shí)不容易發(fā)生生物降解，必須要經(jīng)過(guò)厭氧酸化處理，才能夠容易發(fā)生生物降解，或者轉(zhuǎn)化為小分子。
2.3 深度處理
2.3.1 活性炭吸附法
活性炭是一種黑色、多孔的固體炭，具有很強(qiáng)的吸附性，在工業(yè)生產(chǎn)中常常被當(dāng)作吸附劑來(lái)使用。活性炭吸附法，就是利用活性炭的這一特質(zhì)，對(duì)煤化工廢水進(jìn)行深度處理。活性炭的孔洞表面具有大量的羧基、羥基、酚羥基和內(nèi)酯，對(duì)COD具有明顯的去除效果。科學(xué)調(diào)查表明，在pH值為6的環(huán)境下，向50 mL廢水當(dāng)中投入一克活性炭粉末，1 h能夠去除98.5%的COD。
2.3.2 催化濕式氧化法
催化濕式氧化法，就是在高溫、高壓、催化劑等條件下，促進(jìn)廢水當(dāng)中的氧化作用，把廢水當(dāng)中的有機(jī)物分解成二氧化碳、水和氮?dú)獾葻o(wú)害物質(zhì)。目前這一方法的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：高濃度、難降解的有機(jī)廢水的預(yù)處理；包含有毒物質(zhì)的工業(yè)廢水處理。這種方法的特點(diǎn)是用途廣、氧化速度快、廢水處理的效率高、工藝流程簡(jiǎn)單、不容易產(chǎn)生二次污染。使用這種方法，催化劑昂貴的價(jià)格和高處理成本是主要的限制條件。另一方面，使用催化濕式氧化法需要高溫高壓的工作條件，對(duì)工藝設(shè)備具有很高的要求。
2.3.3 臭氧氧化法
臭氧氧化法具有瞬時(shí)反應(yīng)、沒(méi)有永久性殘留物、處理效率高等特點(diǎn)，被應(yīng)用于煤化工的廢水處理當(dāng)中。其主要工作流程如下：首先，在隔油池內(nèi)分理出廢水的油和酚，然后進(jìn)去調(diào)節(jié)池進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)，最后與臭氧一起通過(guò)氧化器進(jìn)行氧化，通過(guò)氧化器的時(shí)候一般以一種噴射的方式來(lái)進(jìn)行。由于臭氧不容易儲(chǔ)存，需要在生產(chǎn)之后立即進(jìn)行使用，所以，不容易調(diào)節(jié)臭氧的輸出量，在廢水的水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)的適應(yīng)性差。另一方面，這一工藝方法容易消耗較大的投資和耗電量，實(shí)行的成本過(guò)高，還容易造成臭氧泄露，對(duì)周?chē)h(huán)境和生物形成危害。
3 處理工藝
下圖為筆者所工作的寶鋼焦化廠某分公司煤化工企業(yè)污水處理工藝流程見(jiàn)圖1所示。
上述工藝的廢水處理過(guò)程中，對(duì)傳統(tǒng)的工藝流程進(jìn)行了改進(jìn)。經(jīng)處理后送深度回用處理站作最終處理，廢水站運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的水泵機(jī)封冷卻水、場(chǎng)地清洗水、設(shè)備檢修排水等全部收集后處理，因此可以達(dá)到區(qū)域內(nèi)無(wú)廢水外排。經(jīng)過(guò)3年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，效果良好，最終70%的煤化工廢水處理成了工業(yè)用水，在其余單元內(nèi)回用；10%的納濾（納濾）濃水送三燒結(jié)混合機(jī)拌料處理，20%的二級(jí)RO（反滲透）濃水用作煉鐵廠1#燒結(jié)機(jī)的干法脫硫裝置的煙氣冷卻水，達(dá)到廢水“O”排放的目標(biāo)，這也是國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)處理焦化廢水做的最好的。
4 結(jié)語(yǔ)
煤化工的廢水處理，是推動(dòng)煤化工綠色化、環(huán)保化的重要工作內(nèi)容之一。煤化工廢水的成分復(fù)雜，容易對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重的破壞。為了降煤化工廢水的惡劣影響降到最低，必須提高廢水處理技術(shù)的水平，研究出低成本、高效率、高去除率、無(wú)二次污染新型廢水處理技術(shù)，這樣才能夠促進(jìn)煤工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 姚碩，劉杰，孔祥西，等.煤化工廢水處理工藝技術(shù)的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].工業(yè)水處理，2016（3）：16-21.
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(shí)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(dòng)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(guò)程當(dāng)中低溫甲醇洗技術(shù)可以作為一個(gè)很好的吸收劑，作為一種物理吸附過(guò)程。在特定的零下50攝氏度的條件下，對(duì)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(guò)閃蒸或者氮?dú)鈿馓帷Ｍㄟ^(guò)對(duì)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(guò)洗滌塔再次進(jìn)行循環(huán)，從而維持循環(huán)過(guò)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(guò)對(duì)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(huì)得帶脫碳和脫酸處理。在兩個(gè)閃蒸分離器當(dāng)中會(huì)進(jìn)入富甲醇液，然后對(duì)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(huì)被輸送到硫化氫濃縮塔，并在一個(gè)常壓的狀態(tài)之下完成對(duì)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(huì)輸入所產(chǎn)生的硫化氫氣體，隨后在貧甲醇泵中對(duì)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(wèn)題
隨著我國(guó)各大化工企業(yè)對(duì)于低溫甲醇洗技術(shù)工業(yè)社會(huì)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(lái)越明顯，這些技術(shù)問(wèn)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(duì)各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效益造成了不良影響，因此下文對(duì)低溫甲醇洗技術(shù)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，為有序開(kāi)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(guò)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(wèn)題，尤其是在高溫季節(jié)這種現(xiàn)象極為明顯，且這個(gè)問(wèn)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(wèn)題。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)該技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性改良。
（2）部分煤化工企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混合原料中S元素含量過(guò)高的現(xiàn)象，進(jìn)而影響著后續(xù)環(huán)節(jié)中可能會(huì)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(huì)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(huì)極大程度上影響著催化劑的化學(xué)性質(zhì)，使其無(wú)法降低生產(chǎn)中的活化能[2]。
（3）在煤制甲醇生產(chǎn)的過(guò)程中，應(yīng)用該技術(shù)可能造成甲醇消耗量過(guò)高問(wèn)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(guò)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(duì)低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用
（1）煤制合成氮。由于我國(guó)對(duì)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(duì)于煤制合成氮的運(yùn)用也越來(lái)越多，煤是其中最主要的原料。通過(guò)低溫甲醇洗技術(shù)，經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)的過(guò)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(guò)程當(dāng)中，主要是對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)煤制合成氮進(jìn)行制取具有很大的優(yōu)勢(shì)，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(huì)當(dāng)中，天然氣成為了一種極其重要的資源，但是目前我國(guó)天然氣的儲(chǔ)量有限，隨著人們不斷的消耗和開(kāi)采，現(xiàn)有的天然氣已經(jīng)難以滿(mǎn)足人們使用的需求。因此，為了緩解這一問(wèn)題，利用煤制天然氣具有極其重要的意義。相對(duì)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(duì)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(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)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(duì)其的需求越來(lái)越大。在煤化工生產(chǎn)當(dāng)中，經(jīng)常需要對(duì)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(guò)程極為復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)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(duì)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(duì)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(shí)，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(guò)程中對(duì)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(yǔ)
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(guò)程中，對(duì)于低溫甲醇洗技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更為廣泛。
參考文獻(xiàn)：
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1.1煤化工企業(yè)性質(zhì)決定了技術(shù)工作的重要性
現(xiàn)代煤化工是以技術(shù)為主導(dǎo)，以一體化、大型化、園區(qū)化、循環(huán)化為特征的資金、技術(shù)、資源密集型企業(yè)。其投資動(dòng)輒數(shù)十億元，甚至數(shù)百億元，引進(jìn)了國(guó)內(nèi)外大量高新技術(shù)，吸引了大量專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，形成了煤化工項(xiàng)目復(fù)雜的工藝技術(shù)流程以及大型化、集成化的生產(chǎn)設(shè)備、輔助設(shè)施。設(shè)備裝置的高度集成、工藝技術(shù)的高度耦合，對(duì)技術(shù)工作提出了極高的要求。煤化工項(xiàng)目選用什么樣的工藝技術(shù)，采用什么樣的工藝流程以及每個(gè)生產(chǎn)裝置的技術(shù)細(xì)節(jié)都是技術(shù)工作的范疇，并在很大程度上影響了煤化工企業(yè)的投資方向、資金用量以及資源的聚集方式。因此，構(gòu)建一支專(zhuān)業(yè)齊全、素質(zhì)過(guò)硬、數(shù)量保證的專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍，積極開(kāi)展煤化工技術(shù)工作，對(duì)于現(xiàn)代煤化工企業(yè)是極其重要的。
1.2企業(yè)管理內(nèi)涵決定了技術(shù)工作的重要性
煤化工屬于高危行業(yè)，存在高溫高壓、易燃易爆、有毒有害等風(fēng)險(xiǎn)。鑒于煤化工特殊的行業(yè)特色，現(xiàn)代煤化工企業(yè)的管理工作內(nèi)容要比一般企業(yè)更為豐富，標(biāo)準(zhǔn)要比一般企業(yè)更為嚴(yán)苛，技術(shù)管理工作在日常管理工作中的地位也更加突出。以煤制天然氣企業(yè)為例，項(xiàng)目在開(kāi)展可行性研究、總體設(shè)計(jì)、工藝包引進(jìn)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等各階段工作中充斥著大量的技術(shù)工作。各項(xiàng)技術(shù)工作的深度、廣度和各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)程度，影響項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度、工程投資、工程質(zhì)量以及項(xiàng)目投產(chǎn)后的日常運(yùn)營(yíng)管理。但一些大型煤化工項(xiàng)目業(yè)主和設(shè)計(jì)單位重速度輕質(zhì)量，不顧設(shè)計(jì)規(guī)律，拼命索要設(shè)計(jì)圖紙，壓縮設(shè)計(jì)時(shí)間，甚至采取“邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊修改”的做法，導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)中不斷變更設(shè)計(jì)，建成后麻煩不斷。因此，要做好企業(yè)的日常管理工作，首要是尊重技術(shù)工作規(guī)律，以良好、扎實(shí)的技術(shù)工作為基礎(chǔ)，進(jìn)一步規(guī)范企業(yè)管理，杜絕系統(tǒng)無(wú)計(jì)劃停車(chē)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)的連續(xù)穩(wěn)定。
1.3企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)決定了技術(shù)工作的重要性
現(xiàn)代煤化工企業(yè)日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)是安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿(mǎn)負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。就是要求場(chǎng)內(nèi)外主體生產(chǎn)裝置、公用工程、輔助設(shè)施以及其他相關(guān)的配套工程能夠形成一個(gè)完整的系統(tǒng)的生態(tài)鏈。各個(gè)環(huán)節(jié)有效銜接，協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)自如，信息流轉(zhuǎn)順暢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)有效地解決。要實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)營(yíng)目標(biāo)，離不開(kāi)強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，需要建立一支有豐富煤化工企業(yè)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，滲透到企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)技術(shù)攻堅(jiān)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和高效解決現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)技術(shù)故障。
1.4技術(shù)工作復(fù)雜性決定了技術(shù)工作的重要性
現(xiàn)代煤化工技術(shù)的成熟度應(yīng)當(dāng)以其使用的普及程度來(lái)確定。目前除了美國(guó)、南非以及前民主德國(guó)外，現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目在其他國(guó)家尚沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。大唐克旗煤制天然氣項(xiàng)目?jī)H開(kāi)車(chē)運(yùn)行1個(gè)月后就發(fā)生故障，不得不停產(chǎn)檢修，恰恰證明煤制天然氣技術(shù)看似成熟，實(shí)則還有部分問(wèn)題尚未解決或在實(shí)踐中尚未體現(xiàn)。單個(gè)系統(tǒng)、單個(gè)裝置在中試時(shí)可能是正常的，而一旦工業(yè)化放大后就可能出現(xiàn)很多不確定因素；單個(gè)系統(tǒng)、單個(gè)裝置在獨(dú)立運(yùn)行時(shí)可能是正常的，可一旦融入整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)就可能出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。這說(shuō)明現(xiàn)代煤化工技術(shù)是極為復(fù)雜的，不能輕言成熟。目前，現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目，離規(guī)模化量產(chǎn)還有一定的距離。但社會(huì)對(duì)現(xiàn)代煤化工的期望值很高。技術(shù)工作的復(fù)雜性，凸顯了技術(shù)工作的重要性，要求煤化工企業(yè)從一開(kāi)始就要考慮未來(lái)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境，考慮項(xiàng)目的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿(mǎn)負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。
1.5項(xiàng)目肩負(fù)的示范任務(wù)決定了技術(shù)工作的重要性
當(dāng)前，許多現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目從政府批復(fù)項(xiàng)目“路條”起，就擔(dān)負(fù)著許多示范任務(wù)。這些是國(guó)家下達(dá)的硬指標(biāo)，必須要完成。示范任務(wù)本身具有探索性、開(kāi)拓性，需要通過(guò)部分項(xiàng)目先行先試，了解相關(guān)指標(biāo)后才能進(jìn)一步推廣，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，完成示范任務(wù)，推動(dòng)某一產(chǎn)業(yè)逐步成熟，有利于避免盲目投資造成的巨額經(jīng)濟(jì)損失，有利于引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。這對(duì)技術(shù)工作提出了很高的要求。不過(guò)從煤化工企業(yè)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)實(shí)踐工作來(lái)看，部分企業(yè)的化工專(zhuān)家話(huà)語(yǔ)權(quán)不夠。在上層的決策中，專(zhuān)家的聲音無(wú)法傳遞到?jīng)Q策層中，出現(xiàn)了外行管理內(nèi)行、重大技術(shù)問(wèn)題決策不征求化工專(zhuān)家意見(jiàn)的現(xiàn)象，甚至有部分企業(yè)認(rèn)為以前搞煤炭、搞電力的一樣可以搞好煤化工，導(dǎo)致部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)不合理，不能實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)以及項(xiàng)目決策失誤。煤化工企業(yè)發(fā)展實(shí)踐證明，在項(xiàng)目決策中需要尊重技術(shù)人員的意見(jiàn)，在頂層設(shè)計(jì)、制度安排、體制機(jī)制、業(yè)務(wù)流程等方面保障化工專(zhuān)家的話(huà)語(yǔ)權(quán)。
2現(xiàn)代煤化工企業(yè)技術(shù)工作標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前，煤化工產(chǎn)業(yè)借力煤炭?jī)r(jià)格下降、煤炭企業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈和轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，已經(jīng)進(jìn)入深度調(diào)整期和發(fā)展醞釀期。現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)將快速發(fā)展，對(duì)技術(shù)工作提出了很高的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①可靠性。就是要求技術(shù)人員全程參與項(xiàng)目前期、建設(shè)期、聯(lián)動(dòng)試車(chē)以及竣工后的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，熟悉生產(chǎn)工藝，處理技術(shù)難題，確保盡快打通生產(chǎn)工藝流程，盡快產(chǎn)出合格產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。可靠性是對(duì)技術(shù)工作的最基本要求。②合理性。是指工藝技術(shù)方面的合理，就是要求在選取什么樣的工藝技術(shù)、選用國(guó)內(nèi)的還是國(guó)外的工藝技術(shù)、考慮工藝裝置的設(shè)計(jì)能力等過(guò)程中進(jìn)行充分研究論證，提出論證意見(jiàn)，確保在滿(mǎn)足生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保要求的前提下，控制工藝裝置裕量和工程造價(jià)。③經(jīng)濟(jì)性。就是要求在開(kāi)展總體設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中借鑒在建和建成項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目工藝技術(shù)路線的合理優(yōu)化，簡(jiǎn)化工藝流程，控制工程造價(jià)，提升裝置運(yùn)行效率，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。④?chē)?yán)謹(jǐn)性［1］。就是要求技術(shù)人員，是化工專(zhuān)家能以審慎的態(tài)度、科學(xué)的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)開(kāi)展技術(shù)工作，說(shuō)出來(lái)的話(huà)、出具的審查意見(jiàn)需要有科學(xué)依據(jù)作為支撐，不能信口開(kāi)河、人云亦云，要始終保持戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢、如履薄冰的精神狀態(tài)解決示范項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題。⑤風(fēng)險(xiǎn)性。就是要求技術(shù)人員在開(kāi)展技術(shù)工作過(guò)程中，一方面關(guān)注項(xiàng)目自身各類(lèi)技術(shù)拼盤(pán)相互銜接的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，另一方面關(guān)注現(xiàn)代煤化工最新技術(shù)進(jìn)展，關(guān)注常規(guī)能源和非常規(guī)替代能源的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)展，了解煤化工產(chǎn)品的市場(chǎng)需求和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策走向，掌握示范項(xiàng)目的示范效果，以便及時(shí)調(diào)整工作思路，降低、規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)［2］。⑥示范性。就是要求技術(shù)人員在開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)時(shí)能突出重點(diǎn)，在沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒的示范任務(wù)上，要傾注更多的工作精力，集中更多的工作資源，確保圓滿(mǎn)完成示范任務(wù)，為國(guó)家制定產(chǎn)業(yè)政策、確定產(chǎn)業(yè)走向、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)積累可供借鑒推廣的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和參考依據(jù)。
3推動(dòng)煤化工企業(yè)技術(shù)管理的思路
現(xiàn)代煤化工企業(yè)技術(shù)工作難度大、責(zé)任重，從企業(yè)高級(jí)管理人員、技術(shù)人員到基層崗位操作員工，哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能造成事故，輕則經(jīng)濟(jì)損失，重則人身傷亡、威脅環(huán)保，造成巨大的社會(huì)影響。就必須要有一個(gè)好的工作思路，一套好的制度安排以及一支好的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
3.1形成一個(gè)統(tǒng)籌全局的工作思路
開(kāi)展技術(shù)工作，需要形成宏觀的、系統(tǒng)的、戰(zhàn)略的、縝密的、邏輯的思維，善于將點(diǎn)滴問(wèn)題放在系統(tǒng)中去思考。通過(guò)制定系統(tǒng)化的解決方案，統(tǒng)攬全局、總體安排、分步實(shí)施、逐個(gè)攻破，從而解決整體問(wèn)題。統(tǒng)籌全局的工作思路還要求技術(shù)工作不能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題才被動(dòng)地應(yīng)對(duì)問(wèn)題、解決問(wèn)題，而要對(duì)工作有超前性預(yù)判，解決問(wèn)題于未萌之中。具體到項(xiàng)目建設(shè)中，就是要對(duì)項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行獨(dú)立自主地、認(rèn)真細(xì)致地審查，不能對(duì)設(shè)計(jì)單位有依賴(lài)思想。因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)的不同，設(shè)計(jì)單位承接項(xiàng)目業(yè)主單位的設(shè)計(jì)任務(wù)、簽訂設(shè)計(jì)合同，所需要做的就是按照既定的輸入條件，完成設(shè)計(jì)任務(wù)，提供符合要求的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
3.2建立一套科學(xué)規(guī)范的制度安排
一個(gè)好的制度體系可以讓壞人變好人，讓散兵游勇變成技術(shù)尖兵團(tuán)隊(duì)；一套設(shè)計(jì)不合理的制度體系，會(huì)讓好人變壞人，更談不上團(tuán)隊(duì)合作。目前，現(xiàn)代煤化工企業(yè)正處于深度調(diào)整期和發(fā)展醞釀期，有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家提出，現(xiàn)代煤化工企業(yè)“煤質(zhì)對(duì)路則成，管理對(duì)路則順”［3］。整個(gè)產(chǎn)業(yè)醞釀一場(chǎng)發(fā)展的大風(fēng)暴。要想在這場(chǎng)發(fā)展風(fēng)暴中前行，就必須建立一整套科學(xué)規(guī)范的制度體系，加強(qiáng)對(duì)人的管理、對(duì)物的管制、對(duì)流程的規(guī)范、對(duì)結(jié)果的考核獎(jiǎng)懲。當(dāng)前，部分企業(yè)出臺(tái)了一些基本制度及配套管理辦法和操作細(xì)則，但總體來(lái)說(shuō)還是亡羊補(bǔ)牢式的管理模式，縫縫補(bǔ)補(bǔ)，缺乏系統(tǒng)性，缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，下一步需在實(shí)踐中不斷完善。具體到煤制天然氣項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目對(duì)人才的需求旺盛，但市場(chǎng)上人才不足，部分技術(shù)人員是剛從高校畢業(yè)的學(xué)生，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)積累。要使這部分技術(shù)人才快速成長(zhǎng)起來(lái)，必須要堅(jiān)持會(huì)議制度，通過(guò)會(huì)議互通有無(wú)，教學(xué)相長(zhǎng)；必須堅(jiān)持安全教育先行，從項(xiàng)目建設(shè)期就要開(kāi)展對(duì)員工的安全教育，不能等到試生產(chǎn)以后再開(kāi)展，應(yīng)通過(guò)長(zhǎng)期教育，形成良好的安全習(xí)慣；必須堅(jiān)持從嚴(yán)考核、剛性約束，對(duì)不符合企業(yè)要求的員工要堅(jiān)決淘汰；必須不斷完善管控體系，隨著項(xiàng)目的建設(shè)推進(jìn)，形成一整套技術(shù)規(guī)范，使員工工作有規(guī)范，企業(yè)管理有基礎(chǔ)，考核獎(jiǎng)罰有依據(jù)。
3.3打造一支堅(jiān)強(qiáng)有力的技術(shù)團(tuán)隊(duì)
傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整是發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)煤化工技術(shù)低下，綜合經(jīng)濟(jì)效益日漸下降。雖然僅有個(gè)別企業(yè)和石油化工聯(lián)系密切，產(chǎn)品多樣新穎，發(fā)展生存較好，但仍然存在產(chǎn)能過(guò)剩，競(jìng)爭(zhēng)加劇的難題。十幾年來(lái)，曾一度是亮點(diǎn)的焦?fàn)t煤氣加工行業(yè)，現(xiàn)如今也因市場(chǎng)疲勞，導(dǎo)致難以繼續(xù)發(fā)展的困境。煤液化產(chǎn)品有巨大的市場(chǎng)潛力，但是由于工藝流程、工程技術(shù)密集度高、操作難度大，還沒(méi)有大范圍應(yīng)用，是我國(guó)新型煤化工技術(shù)考慮發(fā)展的方向。近幾年來(lái)，很多以甲醇、合成氨、聚氯乙烯等為主要產(chǎn)品的傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)建設(shè)迅速發(fā)展，可以看到大部分傳統(tǒng)煤化工依舊是只靠上項(xiàng)目求發(fā)展，并沒(méi)有創(chuàng)新。但是也存在一些傳統(tǒng)煤化工企業(yè)在技術(shù)集成和技術(shù)創(chuàng)新方面的努力，提高了合成氨裝置的能力，大幅減少綜合能耗，整個(gè)工藝流程的自動(dòng)化水平和操作安全度明顯提高，而且還實(shí)現(xiàn)了廢水綜合利用。
2新型煤化工技術(shù)
2.1技術(shù)特點(diǎn)
產(chǎn)品以潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主在以前，可以通過(guò)發(fā)展煤化工，為用戶(hù)提供終端產(chǎn)品以及其它諸如焦炭、化肥、煤焦化、煤氣化、合成氨、煤制活性炭等的工業(yè)原料與燃料等等。目前，新型煤化工可生產(chǎn)出煤化工獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的芳香烴類(lèi)產(chǎn)品，主要以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）、電力、熱力等為主要產(chǎn)品，以及煤化工獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的特有產(chǎn)品，如芳香烴類(lèi)產(chǎn)品。為滿(mǎn)足未來(lái)幾十年我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，這些產(chǎn)品起著非常重要的作用，而且這些產(chǎn)品以進(jìn)口替代品為主。技術(shù)系統(tǒng)將采用高新技術(shù)及優(yōu)化集成工藝新型煤化工按照煤種以及煤質(zhì)特點(diǎn)的不同可利用不同的煤轉(zhuǎn)化高新技術(shù)，同時(shí)在能源梯級(jí)運(yùn)用、產(chǎn)品構(gòu)成模式上進(jìn)行不同工藝的集成結(jié)合，形成完整的體系。對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益，如煤氣化-合成油、煤直接液化以及其它化工產(chǎn)品、煤氣化-化工合成-電力多聯(lián)產(chǎn)體系等。煤炭資源的有效、合理利用通過(guò)煤炭的潔凈、合理與高效利用相互結(jié)合可發(fā)展新型煤化工生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)不同質(zhì)量煤炭的合理使用，保證煤炭資源能夠有效、合理的利用。高硫煤作直接液化或煤氣化原料利用；高活性低變質(zhì)煤的化工轉(zhuǎn)化利用；多煤種的全面使用都可通過(guò)煤炭的潔凈、合理以及高效利用而獲得。煤氣化、燃燒等產(chǎn)生廢渣的利用；煤焦化剩余煤氣、合成尾氣的利用等都屬于新型煤化工資源的綜合高效利用。
2.2煤化工產(chǎn)品
近年來(lái)，我國(guó)聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)跟不上其需求速度，且缺口有越來(lái)越大的趨勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)合成工業(yè)對(duì)于乙烯、丙烯等原料的需求量將不斷增大。通過(guò)發(fā)展新型煤化工產(chǎn)業(yè)，以煤為原料制取乙烯、丙烯的原料或直接獲得產(chǎn)品，還可以得到能替代石油化工的其它產(chǎn)品，具有非常重大的意義。這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)不但能減輕石油加工在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料油和化工品兩類(lèi)產(chǎn)品原料不足的矛盾，同時(shí)也緩解了國(guó)內(nèi)石油供需矛盾、減少了我國(guó)對(duì)上述原料進(jìn)口的依賴(lài)程度。代用液體燃料（甲醇、二甲醚等代用燃料或化工品）甲醇不僅作為汽車(chē)燃料，同時(shí)也是重要的化工原料。二甲醚可以代替柴油用于發(fā)動(dòng)機(jī)，也可替代天然氣作為民用燃料。目前，由于建設(shè)規(guī)模、技術(shù)、生產(chǎn)成本等原因，我國(guó)甲醇需求巨大，每年需進(jìn)口百萬(wàn)噸以上，而生產(chǎn)能力和需求量也都呈逐年遞增的趨勢(shì)；一步法二甲醚合成技術(shù)目前正處在開(kāi)發(fā)階段，如果作為廣大村鎮(zhèn)的民用燃料，具有非常巨大的市場(chǎng)潛力。
2.3電力、熱力
電力是我國(guó)能源建設(shè)的重點(diǎn)，根據(jù)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，預(yù)計(jì)未來(lái)20年年均發(fā)電裝機(jī)容量的增長(zhǎng)率要保持在6%以上。新型煤化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以將化工合成等產(chǎn)生的可燃尾氣、余熱等用于聯(lián)產(chǎn)電力，但是在發(fā)展的初級(jí)階段，為緩解大型煤化工用電負(fù)荷快速增長(zhǎng)的壓力，可自行配套生產(chǎn)電力、熱力的副工廠。近年來(lái)出現(xiàn)一種新型煤化工與IGCC發(fā)電等新技術(shù)集成的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是未來(lái)可能成為煤炭潔凈發(fā)電的主要途徑。
3結(jié)語(yǔ)
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(huì)
Key words： coal chemical technology；teaching；experience
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）02-0238-02
0 引言
《煤化工工藝學(xué)》是煤化工專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課，煤化工專(zhuān)業(yè)在我校是屬于化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的一個(gè)方向。為了順應(yīng)國(guó)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(zhuān)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(zhuān)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(guò)本書(shū)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)，具備在專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)第一線工作的基本能力。所以教授好這門(mén)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(mén)以應(yīng)用為主的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課，學(xué)生學(xué)起來(lái)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(mén)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(shí)結(jié)合自己多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在駕馭這門(mén)課程方面談一下自己的教學(xué)體會(huì)。
1 合理分配課時(shí)，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(shù)才老師編寫(xiě)的，建議課時(shí)80學(xué)時(shí)。而我校在教學(xué)計(jì)劃中規(guī)定課時(shí)是128學(xué)時(shí)，大三下80學(xué)時(shí)，大四上48學(xué)時(shí)，因此在分配教學(xué)內(nèi)容時(shí)，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(shí)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(shí)理解、消化、吸收；大四上的內(nèi)容主要是新型煤化工的知識(shí)，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(zhuān)業(yè)既保留了煤化工專(zhuān)業(yè)的特色，又吸收了石油加工專(zhuān)業(yè)的營(yíng)養(yǎng)，具有大化工的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)現(xiàn)在煤化工的開(kāi)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(shí)放在這個(gè)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(guò)的東西，面試時(shí)更有自信。
2 內(nèi)容詳略有當(dāng)，緊跟學(xué)科前沿
郭樹(shù)才老師的《煤化工工藝學(xué)》是按照80學(xué)時(shí)的課程來(lái)設(shè)計(jì)的，我們拆開(kāi)來(lái)講解，如果只理解課本上的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)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(guò)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(mǎn)，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(dòng)態(tài)，具有對(duì)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(guò)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(guò)程中，筆者就結(jié)合國(guó)內(nèi)的央企大唐國(guó)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(lái)做適當(dāng)重點(diǎn)講解，這樣，既使學(xué)生回顧起來(lái)《煤化學(xué)》課本上的基本重點(diǎn)知識(shí)，又使學(xué)生了解了煤低溫干餾工藝的風(fēng)向標(biāo)，既滿(mǎn)足了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)好奇，又為未來(lái)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(guò)程、國(guó)內(nèi)外主要焦?fàn)t類(lèi)型、焦化工藝等的主要內(nèi)容，同時(shí)也結(jié)合國(guó)內(nèi)鞍山焦耐院與化六院開(kāi)發(fā)并且使用的各類(lèi)大型焦?fàn)t，展開(kāi)評(píng)價(jià)，既使學(xué)生把握了煤的高溫干餾的基本知識(shí)，也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了煤焦化的瓶頸以及突破的入口，為未來(lái)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(guò)程中如何提取并且回收重要的化學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)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(shí)的同時(shí)，也較好的把握了國(guó)內(nèi)煤化工專(zhuān)業(yè)動(dòng)態(tài)，為自己選擇專(zhuān)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(shí)方面，更是結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的煤化工產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)，在講解氣化原理、氣化設(shè)備、氣化工藝的同時(shí)，結(jié)合本人對(duì)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(duì)未來(lái)煤化工發(fā)展的大戰(zhàn)略有了初步的思考，并對(duì)就業(yè)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。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(lèi)型，針對(duì)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(shí)的同時(shí)，也知道了自己的專(zhuān)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(dòng)力方面去就業(yè)，拓展了思維，開(kāi)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(dòng)加強(qiáng)
在《煤化工工藝學(xué)》的教學(xué)過(guò)程中，如果僅僅是循規(guī)蹈矩地一味去講解，學(xué)生會(huì)覺(jué)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(duì)設(shè)備及工藝加深認(rèn)識(shí)。比如在講解煤加工的設(shè)備時(shí)，我們習(xí)慣稱(chēng)“爐子”，使學(xué)生與家庭里常見(jiàn)的火爐聯(lián)系起來(lái)，建立形象化的模型，然后，把模型拆開(kāi)來(lái)，逐一再理順，大家就對(duì)設(shè)備有了直觀的認(rèn)識(shí)。然后又把“爐子”與化工生產(chǎn)中的“反應(yīng)器”聯(lián)系起來(lái)，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(shí)過(guò)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(duì)焦?fàn)t建立起了立體的印象，然后再把成焦過(guò)程中模型分解開(kāi)來(lái)畫(huà)在黑板上，大家就很直觀地對(duì)“單向供熱”、“成層結(jié)焦”有了更深刻的體會(huì)。其次采用相關(guān)專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化了專(zhuān)業(yè)理論的理解，同時(shí)也強(qiáng)化了相關(guān)專(zhuān)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(shí)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(duì)號(hào)入座；在講到焦?fàn)t燃燒系統(tǒng)及煙囪的流體流動(dòng)時(shí)，我們及時(shí)地與《化工原理》課程的精髓之流體流動(dòng)和傳熱對(duì)接，把各個(gè)環(huán)節(jié)流體流動(dòng)的性質(zhì)分析到位，同時(shí)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(wèn)題去思考，培養(yǎng)大學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；還有在講解煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制過(guò)程中，及時(shí)與《化工原理》里吸收及萃取的單元操作聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)課的同時(shí)，把握了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課如何應(yīng)用的方法，既促進(jìn)了本專(zhuān)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(shí)別并分解工藝路線。教會(huì)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(guò)程中，不僅僅是學(xué)會(huì)原理、工藝，認(rèn)識(shí)設(shè)備，識(shí)別流程，更重要的還有如何去設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，因此，組織學(xué)生討論，帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)思考，利用相關(guān)知識(shí)去引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手，寫(xiě)專(zhuān)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(zhuān)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(shí)刊，2012（07）.
關(guān)鍵詞：煤化工；特性參數(shù)；煤粉爆炸；煤粉泄露
中圖分類(lèi)號(hào)：TD78
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）12013303
1引言
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，煤化工產(chǎn)業(yè)以其生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)受到了高度關(guān)注[1]。近年來(lái)一大批煤化工項(xiàng)目在我國(guó)的內(nèi)蒙古、寧夏等地陸續(xù)建設(shè)和投產(chǎn)，其中不乏世界上首次的商業(yè)化示范性工程，煤化工已成為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分[2，3]。
根據(jù)煤化工生產(chǎn)的需要，原料煤大部分使用小粒徑、高揮發(fā)分、低水分、低灰分的煤種，這類(lèi)煤的爆炸下限濃度與著火溫度均較低，且生產(chǎn)過(guò)程涉及到高溫、高壓環(huán)境[4，5]，因此一旦發(fā)生煤粉泄露擴(kuò)散就極易導(dǎo)致燃燒爆炸事故，嚴(yán)重制約著煤化工行業(yè)的安全生產(chǎn)。
本文在煤粉爆炸特性參數(shù)測(cè)試的基礎(chǔ)上，應(yīng)用特性參數(shù)對(duì)某煤化工煤粉制備工藝過(guò)程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控指標(biāo)參數(shù)及其閥值進(jìn)行分析，提出了改進(jìn)措施，使得粉體介質(zhì)在工藝生產(chǎn)中始終處于可控狀態(tài)。這對(duì)于煤化工行業(yè)有效預(yù)防和控制煤粉泄露及爆炸事故的發(fā)生，保障企業(yè)安全生產(chǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2工藝流程簡(jiǎn)介
某煤化工煤粉制備系統(tǒng)工藝流程如圖1所示，該工藝流程可分為兩條路線，即煤的運(yùn)行路線和氣的運(yùn)行路線。
其中，煤的運(yùn)行路線為：原煤經(jīng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入原煤倉(cāng)，通過(guò)磨煤機(jī)進(jìn)行研磨干燥后形成的煤粉進(jìn)入煤粉收集器，含有煤粉的熱氣體經(jīng)收集器中的濾袋過(guò)濾后由出風(fēng)口經(jīng)管道排到循環(huán)風(fēng)機(jī)，吸附在濾袋外表面的煤粉經(jīng)氮?dú)夥创得撀渲料虏康牧隙罚隙穬?nèi)的煤粉由旋轉(zhuǎn)給料機(jī)排至螺旋輸送機(jī)中，然后輸送到纖維分離器，篩分出的煤粉進(jìn)入下游粉煤倉(cāng)，再經(jīng)發(fā)送罐送至下一氣化工序。氣的運(yùn)行路線為：熱風(fēng)爐內(nèi)的循環(huán)氣體與燃燒產(chǎn)生的尾氣混合后形成熱惰性氣體，然后進(jìn)入磨煤機(jī)對(duì)煤粉進(jìn)行干燥與輸送。煤粉分離后的熱氣體通過(guò)管道送到循環(huán)風(fēng)機(jī)，經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓，大部分循環(huán)至熱風(fēng)爐中，部分排入大氣。
圖1煤粉制備工藝流程
3煤粉爆炸特性參數(shù)測(cè)試
3.1實(shí)驗(yàn)樣品
實(shí)驗(yàn)選取了工藝中兩種典型的煤粉樣品，實(shí)驗(yàn)前將煤樣用標(biāo)準(zhǔn)分樣篩分成粒徑分布范圍分別為75 μm以下和200 μm以下的2種煤塵顆粒，然后將其置于常壓下50℃的干燥箱中干燥4 h，以去除煤樣中的水分。并依據(jù)GB212-91《煤的工業(yè)分析方法》對(duì)實(shí)驗(yàn)采用的煤粉樣品進(jìn)行了工業(yè)分析，工業(yè)分析結(jié)果見(jiàn)表1。
3.2實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，利用20 L粉m爆炸特性測(cè)試系統(tǒng)、粉塵云最低著火溫度測(cè)試系統(tǒng)、粉塵層最低著火溫度測(cè)試系統(tǒng)及哈特曼裝置分別對(duì)煤樣的爆炸下限濃度、最大爆炸壓力、最低著火溫度、極限氧含量等5個(gè)關(guān)鍵特性參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，為煤粉泄漏監(jiān)測(cè)及控制指標(biāo)的確定提供理論依據(jù)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如表2所示。
從測(cè)試結(jié)果可以看出，兩種煤粉的爆炸下限濃度與最低著火溫度都非常低，而最大爆炸壓力和最大壓力上升速率都比較高，因此在生產(chǎn)過(guò)程中，一旦發(fā)生泄漏極易導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。所以必須對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)范圍內(nèi)的危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以及時(shí)應(yīng)對(duì)煤粉泄漏、燃燒爆炸等安全事故。
4安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控指標(biāo)分析
針對(duì)煤粉制備生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行工況條件，依據(jù)煤粉爆炸特性關(guān)鍵參數(shù)對(duì)壓力、溫度、煤粉濃度、氧濃度等幾個(gè)主要類(lèi)別的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控參數(shù)指標(biāo)及其閥值進(jìn)行分析。
4.1壓力
備煤裝置系統(tǒng)工藝中的各個(gè)設(shè)備及輸送管線均存在壓力監(jiān)測(cè)，用于監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)對(duì)壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工況參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)在備煤裝置中，系統(tǒng)生產(chǎn)工藝中的操作壓力除發(fā)送罐發(fā)送壓力為0.2 MPa，其余均為微正壓或負(fù)壓條件，而煤粉加壓輸送工序中粉煤倉(cāng)為低壓設(shè)備，鎖斗、給料罐及輸送管線均為高壓條件，備煤裝置及氣化粉煤倉(cāng)壓力報(bào)警值均為低壓，都遠(yuǎn)低于煤粉的最大爆炸壓力值，所以一旦發(fā)生事故在壓力初始階段就會(huì)自動(dòng)報(bào)警、跳車(chē)。鎖斗、給料罐為高壓密封環(huán)境，且有惰氣保護(hù)，無(wú)煤粉爆炸危險(xiǎn)。
在備煤裝置原煤倉(cāng)過(guò)濾器、粉煤倉(cāng)過(guò)濾器安裝有壓差變送器，為設(shè)備自帶，沒(méi)有接入監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。為監(jiān)測(cè)過(guò)濾器收塵布袋破損或脫落，應(yīng)在原煤倉(cāng)過(guò)濾器、粉煤倉(cāng)過(guò)濾器進(jìn)出口設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)及合理的預(yù)警值對(duì)其壓差進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。
4.2溫度
溫度是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，防止煤粉自燃、爆炸事故發(fā)生的重要指標(biāo)。重點(diǎn)須對(duì)設(shè)備及管路內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止操作不當(dāng)造成溫度升高，并對(duì)熱惰性氣體內(nèi)的粉塵含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止高溫造成煤塵層管壁或拐彎處沉積煤塵自燃。
備煤裝置生產(chǎn)工藝條件下煤粉儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)臏囟日Ｖ狄话銥?0～110℃，控制指標(biāo)上限均
因此根據(jù)工藝中溫度參數(shù)的控制指標(biāo)分析，現(xiàn)有的溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)較為齊全，在設(shè)備節(jié)點(diǎn)、循環(huán)氣輸送管線上均安設(shè)有溫度傳感器，臨界值設(shè)置合理，能夠滿(mǎn)足對(duì)系統(tǒng)工藝正常運(yùn)行的監(jiān)控。
4.3煤粉濃度
在生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在諸多嚴(yán)重或不可控煤粉泄漏危險(xiǎn)位置，因此須在煤粉泄漏量較大或泄漏頻繁等危險(xiǎn)程度大的區(qū)域設(shè)置煤粉濃度監(jiān)測(cè)，對(duì)煤粉濃度的監(jiān)測(cè)也是預(yù)防煤塵泄露或爆炸的根本措施。
在備煤循環(huán)氣煤粉濃度監(jiān)測(cè)的報(bào)警值為50 mg/Nm3，控制向大氣環(huán)境中的煤粉排放量，控制指標(biāo)遠(yuǎn)低于煤粉的爆炸下限濃度，設(shè)置合理。粉煤倉(cāng)頂部環(huán)境粉塵含量分析儀的報(bào)警值同樣為50 mg/Nm3，低于爆炸下限濃度。粉塵倉(cāng)頂部監(jiān)測(cè)環(huán)境中泄漏煤粉的濃度，當(dāng)泄漏量較大時(shí)，容易量程超限，則不能監(jiān)測(cè)環(huán)境中實(shí)際濃度值。對(duì)于犁式卸料器落煤口，由于在落煤過(guò)程中會(huì)造成揚(yáng)塵，為形成煤塵云的易發(fā)區(qū)，存在一定的危險(xiǎn)性，在該處應(yīng)增設(shè)粉塵濃度傳感器，量程為0～1000 mg/Nm3。但煤塵云含量較低，控制指標(biāo)報(bào)警值應(yīng)遠(yuǎn)低于爆炸下限，因此報(bào)警值設(shè)置為100 mg/Nm3。各過(guò)濾器排空管線上煤粉監(jiān)測(cè)為低濃度工藝條件，報(bào)警值參考備煤循環(huán)氣控制指標(biāo)，高報(bào)的臨界值為30 mg/Nm3，高高蟮牧俳韁滴50 mg/Nm3。
對(duì)于軟連接、防爆板等易泄漏位置，安設(shè)有高濃度粉塵傳感器，煤粉濃度控制指標(biāo)設(shè)置為1 g/Nm3，當(dāng)檢測(cè)到煤粉濃度超標(biāo)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，立即啟動(dòng)水霧噴淋裝置對(duì)泄漏位置噴淋降塵，出現(xiàn)火焰信號(hào)時(shí)還會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)抑爆裝置進(jìn)行主動(dòng)抑爆。
4.4氧濃度
煤粉加壓輸送工序中采用二氧化碳作為加壓輸送、保護(hù)氣體，收塵器及過(guò)濾器采用氮?dú)膺M(jìn)行反吹。氧氣為煤塵發(fā)生自燃、爆炸等事故的必要因素，因此必須控制系統(tǒng)工藝中的氧含量。
在備煤裝置現(xiàn)有的氧濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的濃度一般控制在6.5%～7%左右，報(bào)警臨界值設(shè)置為8%，低于煤塵云爆炸極限氧含量。在氣化粉煤倉(cāng)排放氣體的氧含量報(bào)警臨界值設(shè)置為2%，遠(yuǎn)低于煤塵云爆炸極限氧含量。氧濃度越低，對(duì)設(shè)備的腐蝕性也就越小，同時(shí)煤粉發(fā)生自燃或爆炸的危險(xiǎn)性也就越小。在備煤煤粉收集器頂部、粉煤倉(cāng)過(guò)濾器上部、原煤倉(cāng)過(guò)濾器上部、氣化粉煤倉(cāng)過(guò)濾器上部、減壓過(guò)濾器上部增加的氧濃度傳感器主要為監(jiān)測(cè)設(shè)備檢修過(guò)程中的氧濃度，防止?jié)舛冗^(guò)低，造成檢修人員窒息，所以這些位置的氧濃度傳感器為現(xiàn)場(chǎng)就地顯示，不需要接入監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警，檢修時(shí)氧濃度應(yīng)>18%。氣化粉煤倉(cāng)頂部氧濃度傳感器監(jiān)測(cè)粉煤倉(cāng)內(nèi)部氣體的氧氣濃度，參照粉煤倉(cāng)過(guò)濾器排放氣體氧濃度的監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)，正常應(yīng)
5結(jié)語(yǔ)
煤粉制備生產(chǎn)工藝中的壓力、溫度、煤粉濃度、氧濃度是防治煤粉泄露及燃燒爆炸的重要安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控指標(biāo)。因此，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝正確設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置、監(jiān)測(cè)指標(biāo)測(cè)量范圍與報(bào)警值，以保障生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，對(duì)煤化工行業(yè)控制煤粉泄露、燃燒爆炸等事故的發(fā)生具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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Application of Characteristic Parameters in Prevention and Control of Pulverized Coal Explosion Accident
Yao Min1，Jiao Hongqiao1，Liu Tongqiang1，Qin Xinxin2
（1. Shenhua Ningxia coal industry Refco Group Ltd，Ningxia 750411， China；2. China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute， Chongqing 400037， China）
