魯奇爐氣化廢水酚氨處理投資
Ⅰ 請問德國進口的魯奇爐的作用與設備,有人知道嗎
IGCC 整體煤氣化聯合循環(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)發電系統,是將煤氣化技術和高效的聯合循環相結合的先進動力系統。它由兩大部分組成,即煤的氣化與凈化部分和燃氣-蒸汽聯合循環發電部分。第一部分的主要設備有氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設備(包括硫的回收裝置),第二部分的主要設備有燃氣輪機發電系統、余熱鍋爐、蒸汽輪機發電系統。IGCC的工藝過程如下:煤經氣化成為中低熱值煤氣,經過凈化,除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物,變為清潔的氣體燃料,然後送入燃氣輪機的燃燒室燃燒,加熱氣體工質以驅動燃氣透平作功,燃氣輪機排氣進入余熱鍋爐加熱給水,產生過熱蒸汽驅動蒸汽輪機作功。其原理圖見下圖 IGCC技術把高效的燃氣-蒸汽聯合循環發電系統與潔凈的煤氣化技術結合起來,既有高發電效率,又有極好的環保性能,是一種有發展前景的潔凈煤發電技術。在目前技術水平下,IGCC發電的凈效率可達43%~45%,今後可望達到更高。而污染物的排放量僅為常規燃煤電站的1/10,脫硫效率可達99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。(目前國家二氧化硫為1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常規電站的15%--20%,耗水只有常規電站的1/2-1/3,利於環境保護。 整體煤氣化聯合循環發電的分類及作用 由圖中可以看出IGCC整個系統大致可分為:煤的制備、煤的氣化、熱量的回收、煤氣的凈化和燃氣輪機及蒸汽輪機發電幾個部分。可能採用的煤的氣化爐有噴流床(entrained flow bed)、固定床(fixed bed)和流化床(fluidized bed)三種方案。在整個IGCC的設備和系統中,燃氣輪機、蒸汽輪機和余熱鍋爐的設備和系統均是已經商業化多年且十分成熟的產品,因此IGCC發電系統能夠最終商業化的關鍵是煤的氣化爐及煤氣的凈化系統。具體來說,對IGCC氣化爐及煤氣的凈化系統的要求是: a) 氣化爐的產氣率、煤氣的熱值和壓力及溫度等參數能滿足設計的要求 b) 氣化爐有良好的負荷調節性能,能滿足發電廠對負荷調節的要求 c) 煤氣的成分、凈化程度等要能滿足燃氣輪機對負荷調節的要求 d) 具有良好的煤種適應性 e) 系統簡單,設備可靠,易於操作,維修方便,具有電廠長期、安全可靠運行所要求的可用率 f) 設備和系統的投資、運行成本低 1)噴流床氣化爐 噴流床是目前IGCC各示範工程中採用最多的一種氣化爐。它是一種高溫、高壓煤粉氣化爐,氣化爐的壓力為20-60bar,要求採用90%以上的顆粒小於100μm的煤粉,採用氧、富氧、空氣或水蒸氣作為氣化劑,當以氧為氣化劑時,氣化爐爐膛中心的火焰溫度可達2000℃。由於是高溫氣化,在產生的粗煤氣中不可能含有很多碳氫化合物、煤焦油和酚類物質,煤氣的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸氣,離開氣化爐的熱煤氣溫度在1200-1400℃,往往高於灰的軟化溫度。為了防止熱煤氣中已軟化了的粘性飛灰在氣化爐下游設備(余熱鍋爐)粘結堵塞,將除塵後的冷煤氣增壓後再返送回煤氣爐的出口和熱煤氣混合,將熱煤氣的溫度降低到比灰的軟化溫度低50℃,然後,熱煤氣再經過氣化爐的余熱鍋爐(輻射和對流蒸汽發生順)產生飽和蒸汽,同時使熱煤氣的溫度降低到200℃左右,約50%的煤中灰分在氣化爐高溫爐膛中心變成液態渣,由爐底排出並通過集渣器送入渣池。 煤粉灰中的以飛灰的形式隨熱煤氣,幫煤氣須經除塵、洗滌脫硫處理,成為清潔的煤氣,再送往燃燒室。 噴流床氣化爐由於是煤粉高溫高壓氣化,因此煤種適應性廣,碳轉化率高,能達到99%以上。 當前在歐美各地IGCC示範廠所選用的噴流床氣化爐有:美國德士古和CE爐,荷蘭的Shell爐,德國的Prenflo爐。給煤方式有濕法水煤漿給煤(如德士古爐)和干法給煤(如 shell和Prenflo爐)。 由於噴流床氣化爐的單爐生產能力大,並且具有較高的效率,燃料適應性廣,因而在今後發展大容量高效率的IGCC電站中具有強有力的競爭地位。 2)流化床氣化爐 流化床氣化爐可以充分利用床內氣固兩相間的高強度的傳熱和傳質,使整個床層內溫度分布均勻,混合條件好,有利於氣化反應的進行。同時,可以利用
Ⅱ 化工企業廢水必須零排放嗎零排放的噸水投資成本是多少呢有沒有比較靠譜的廢水零排放工藝
工業廢水問題的破解來迫在眉睫自,工業廢水零排放是指化工廠生產產品過程中所產生的廢水,如生產乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空壓站等裝置的含油廢水,經過生化處理後,一般可達到國家二級排放標准,現由於水資源的短缺,需達到排放標準的水再經過進一步深度處理後,達到工業補水的要求並回用。
現代化工業廢水按照含鹽量可分為兩類
1、是高濃度有機廢水。主要來源於煤氣化工藝廢水等,其特點是含鹽量低、污染物以COD為主。
2、是含鹽廢水。主要來源於生產過程中煤氣洗滌廢水、循環水系統排水、除鹽水系統排水、回用系統濃水等,其特點是含鹽量高。
工業廢水零處理工藝介紹
1、由多元金屬熔合多種催化劑,通過高溫熔煉形成一體化合金,保證「原電池」效應持續高效。不會像物理混合那樣出現陰陽極分離,影響原電池反應。
2、架構式微孔結構形式,提供了極大的表面積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應效果。
3、活性強,比重輕,不鈍化、不板結,反應速率快,長期運行穩定有效。
4、針對不同廢水調整不同比例的催化成份,提高了反應效率,擴大了對廢水處理的應用范圍。
Ⅲ ((您好,煤氣爐含酚廢水怎麼處理啊
煤氣站的含酚廢水由酚類、油類、懸浮物等組成,其中酚類以一元酚為主,以苯酚含專量最高屬,其次還有間對甲苯酚,以兩段爐煤氣站氣化某煙煤為例,煤氣含酚廢水PH值一般為7-8.5,其主要污染物指標如表1。
表1煤氣含酚廢水污染物指標
Table1 the contaminant index of phenol water
污染物 指標/(mg/l)
揮發酚 2128
油類 2203
COD 5520
懸浮物 1015
Ⅳ 煤炭氣化的優點體現在哪些方面
一、煤氣化原理
氣化過程是煤炭的一個熱化學加工過程。它是以煤或煤焦為原料,以氧氣(空氣、富氧或工業純氧)、水蒸氣作為氣化劑,在高溫高壓下通過化學反應將煤或煤焦中的可燃部分轉化為可燃性氣體的工藝過程。氣化時所得的可燃氣體成為煤氣,對於做化工原料用的煤氣一般稱為合成氣(合成氣除了以煤炭為原料外,還可以採用天然氣、重質石油組分等為原料),進行氣化的設備稱為煤氣發生爐或氣化爐。 煤炭氣化包含一系列物理、化學變化。一般包括熱解和氣化和燃燒四個階段。乾燥屬於物理變化,隨著溫度的升高,煤中的水分受熱蒸發。其他屬於化學變化,燃燒也可以認為是氣化的一部分。煤在氣化爐中乾燥以後,隨著溫度的進一步升高,煤分子發生熱分解反應,生成大量揮發性物質(包括干餾煤氣、焦油和熱解水等),同時煤粘結成半焦。煤熱解後形成的半焦在更高的溫度下與通入氣化爐的氣化劑發生化學反應,生成以一氧化碳、氫氣、甲烷及二氧化碳、氮氣、硫化氫、水等為主要成分的氣態產物,即粗煤氣。氣化反應包括很多的化學反應,主要是碳、水、氧、氫、一氧化碳、二氧化碳相互間的反應,其中碳與氧的反應又稱燃燒反應,提供氣化過程的熱量。 主要反應有: 1、水蒸氣轉化反應 C+H2O=CO+H2-131KJ/mol 2、水煤氣變換反應 CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol 3、部分氧化反應 C+0.5 O2=CO+111KJ/mol 4、完全氧化(燃燒)反應 C+O2=CO2+394KJ/mol 5、甲烷化反應 CO+2H2=CH4+74KJ/mol 6、Boudouard反應 C+CO2=2CO-172KJ/mol
二、煤氣化工藝
煤炭氣化技術雖有很多種不同的分類方法,但一般常用按生產裝置化學工程特徵分類方法進行分類,或稱為按照反應器形式分類。氣化工藝在很大程度上影響煤化工產品的成本和效率,採用高效、低耗、無污染的煤氣化工藝(技術)是發展煤化工的重要前提,其中反應器便是工藝的核心,可以說氣化工藝的發展是隨著反應器的發展而發展的,為了提高煤氣化的氣化率和氣化爐氣化強度,改善環境,新一代煤氣化技術的開發總的方向,氣化壓力由常壓向中高壓(8.5 MPa)發展;氣化溫度向高溫(1500~1600℃)發展;氣化原料向多樣化發展;固態排渣向液態排渣發展。 1、固定床氣化 固定床氣化也稱移動床氣化。固定床一般以塊煤或焦煤為原料。煤由氣化爐頂加入,氣化劑由爐底加入。流動氣體的上升力不致使固體顆粒的相對位置發生變化,即固體顆粒處於相對固定狀態,床層高度亦基本保持不變,因而稱為固定床氣化。另外,從宏觀角度看,由於煤從爐頂加入,含有殘炭的爐渣自爐底排出,氣化過程中,煤粒在氣化爐內逐漸並緩慢往下移動,因而又稱為移動床氣化。 固定床氣化的特性是簡單、可靠。同時由於氣化劑於煤逆流接觸,氣化過程進行得比較完全,且使熱量得到合理利用,因而具有較高的熱效率。 固定床氣化爐常見有間歇式氣化(UGI)和連續式氣化(魯奇Lurgi)2種。前者用於生產合成氣時一定要採用白煤(無煙煤)或焦碳為原料,以降低合成氣中CH4含量,國內有數千台這類氣化爐,弊端頗多;後者國內有20多台爐子,多用於生產城市煤氣;該技術所含煤氣初步凈化系統極為復雜,不是公認的首選技術。 (1)、固定床間歇式氣化爐(UGI) 以塊狀無煙煤或焦炭為原料,以空氣和水蒸氣為氣化劑,在常壓下生產合成原料氣或燃料氣。該技術是30年代開發成功的,投資少,容易操作,目前已屬落後的技術,其氣化率低、原料單一、能耗高,間歇制氣過程中,大量吹風氣排空,每噸合成氨吹風氣放空多達5 000 m3,放空氣體中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤氣冷卻洗滌塔排出的污水含有焦油、酚類及氰化物,造成環境污染。我國中小化肥廠有900餘家,多數廠仍採用該技術生產合成原料氣。隨著能源政策和環境的要來越來越高,不久的將來,會逐步為新的煤氣化技術所取代。 (2)、魯奇氣化爐 30年代德國魯奇(Lurgi)公司開發成功固定床連續塊煤氣化技術,由於其原料適應性較好,單爐生產能力較大,在國內外得到廣泛應用。氣化爐壓力(2.5~4.0)MPa,氣化反應溫度(800~900)℃,固態排渣,氣化爐已定型(MK~1~MK-5),其中MK-5型爐,內徑4.8m,投煤量(75~84)噸/h,粉煤氣產量(10~14)萬m3/h。煤氣中除含CO和H2外,含CH4高達10%~12%,可作為城市煤氣、人工天然氣、合成氣使用。缺點是氣化爐結構復雜、爐內設有破粘和煤分布器、爐篦等轉動設備,製造和維修費用大;入爐煤必須是塊煤;原料來源受一定限制;出爐煤氣中含焦油、酚等,污水處理和煤氣凈化工藝復雜、流程長、設備多、爐渣含碳5%左右。針對上述問題,1984年魯奇公司和英國煤氣公司聯合開發了液體排渣氣化爐(BGL),特點是氣化溫度高,灰渣成熔融態排出,炭轉化率高,合成氣質量較好,煤氣化產生廢水量小並且處理難度小,單爐生產能力同比提高3~5倍,是一種有發展前途的氣化爐。 2、流化床氣化 流化床氣化又稱為沸騰床氣化。其以小顆粒煤為氣化原料,這些細顆粒在自下而上的氣化劑的作用下,保持著連續不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態運動,迅速地進行著混合和熱交換,其結果導致整個床層溫度和組成的均一。流化床氣化能得以迅速發展的主要原因在於:(1)生產強度較固定床大。(2)直接使用小顆粒碎煤為原料,適應採煤技術發展,避開了塊煤供求矛盾。(3)對煤種煤質的適應性強,可利用如褐煤等高灰劣質煤作原料。 流化床氣化爐常見有溫克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循環流化床(CFB)、加壓流化床(PFB是PFBC的氣化部分)等。 (1)、循環流化床氣化爐CFB 魯奇公司開發的循環流化床氣化爐(CFB)可氣化各種煤,也可以用碎木、樹皮、城市可燃垃圾作為氣化原料,水蒸氣和氧氣作氣化劑,氣化比較完全,氣化強度大,是移動床的2倍,碳轉化率高(97%),爐底排灰中含碳2%~3%,氣化原料循環過程中返回氣化爐內的循環物料是新加入原料的40倍,爐內氣流速度在(5~7)m/s之間,有很高的傳熱傳質速度。氣化壓力0.15MPa。氣化溫度視原料情況進行控制,一般控制循環旋風除塵器的溫度在(800~1050)℃之間。魯奇公司的CFB氣化技術,在全世界已有60多個工廠採用,正在設計和建設的還有30多個工廠,在世界市場處於領先地位。 CFB氣化爐基本是常壓操作,若以煤為原料生產合成氣,每公斤煤消耗氣化劑水蒸氣1.2kg,氧氣0.4kg,可生產煤氣 (l.9~2.0)m3。煤氣成份CO+H2>75%,CH4含量2.5%左右, CO215%,低於德士古爐和魯奇MK型爐煤氣中CO2含量,有利於合成氨的生產。 (2)、灰熔聚流化床粉煤氣化技術 灰熔聚煤氣化技術以小於6mm粒徑的乾粉煤為原料,用空氣或富氧、水蒸氣作氣化劑,粉煤和氣化劑從氣化爐底部連續加入,在爐內(1050~1100)℃的高溫下進行快速氣化反應,被粗煤氣夾帶的未完全反應的殘碳和飛灰,經兩極旋風分離器回收,再返回爐內進行氣化,從而提高了碳轉化率,使灰中含磷量降低到10%以下,排灰系統簡單。粗煤氣中幾乎不含焦油、酚等有害物質,煤氣容易凈化,這種先進的煤氣化技術中國已自行開發成功。該技術可用於生產燃料氣、合成氣和聯合循環發電,特別用於中小氮肥廠替代間歇式固定床氣化爐,以煙煤替代無煙煤生產合成氨原料氣,可以使合成氨成本降低15%~20%,具有廣闊的發展前景。 U-Gas在上海焦化廠(120噸煤/天)1994年11月開車,長期運轉不正常,於2002年初停運;中科院山西煤化所開發的ICC灰熔聚氣化爐,於2001年在陝西城化股份公司進行了100噸/天制合成氣工業示範裝置試驗。CFB、PFB可以生產燃料氣,但國際上尚無生產合成氣先例;Winkler已有用於合成氣生產案例,但對粒度、煤種要求較為嚴格,甲烷含量較高(0.7%~2.5%),而且設備生產強度較低,已不代表發展方向。 3、氣流床氣化 氣流床氣化是一種並流式氣化。從原料形態分有水煤漿、干煤粉2類;從專利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先將煤粉製成煤漿,用泵送入氣化爐,氣化溫度1350~1500℃;後者是氣化劑將煤粉夾帶入氣化爐,在1500~1900℃高溫下氣化,殘渣以熔渣形式排出。在氣化爐內,煤炭細粉粒經特殊噴嘴進入反應室,會在瞬間著火,直接發生火焰反應,同時處於不充分的氧化條件下,因此,其熱解、燃燒以吸熱的氣化反應,幾乎是同時發生的。隨氣流的運動,未反應的氣化劑、熱解揮發物及燃燒產物裹夾著煤焦粒子高速運動,運動過程中進行著煤焦顆粒的氣化反應。這種運動狀態,相當於流化技術領域里對固體顆粒的「氣流輸送」,習慣上稱為氣流床氣化。 氣流床對煤種(煙煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性,國際上已有多家單系列、大容量、加壓廠在運作,其清潔、高效代表著當今技術發展潮流。 乾粉進料的主要有K-T(Koppres-Totzek)爐、Shell- Koppres爐、Prenflo爐、Shell爐、GSP爐、ABB-CE爐,濕法煤漿進料的主要有德士古(Texaco)氣化爐、Destec爐。 (1)、德士古(Texaco)氣化爐 美國Texaco(2002年初成為Chevron公司一部分,2004年5月被GE公司收購)開發的水煤漿氣化工藝是將煤加水磨成濃度為60~65%的水煤漿,用純氧作氣化劑,在高溫高壓下進行氣化反應,氣化壓力在3.0~8.5MPa之間,氣化溫度1400℃,液態排渣,煤氣成份CO+H2為80%左右,不含焦油、酚等有機物質,對環境無污染,碳轉化率96~99%,氣化強度大,爐子結構簡單,能耗低,運轉率高,而且煤適應范圍較寬。目前Texaco最大商業裝置是Tampa電站,屬於DOE的CCT-3,1989年立項,1996年7月投運,12月宣布進入驗證運行。該裝置為單爐,日處理煤2000~2400噸,氣化壓力為2.8MPa,氧純度為95%,煤漿濃度68%,冷煤氣效率~76%,凈功率250MW。 Texaco氣化爐由噴嘴、氣化室、激冷室(或廢熱鍋爐)組成。其中噴嘴為三通道,工藝氧走一、三通道,水煤漿走二通道,介於兩股氧射流之間。水煤漿氣化噴嘴經常面臨噴口磨損問題,主要是由於水煤漿在較高線速下(約30m/s)對金屬材質的沖刷腐蝕。噴嘴、氣化爐、激冷環等為Texaco水煤漿氣化的技術關鍵。 80年代末至今,中國共引進多套Texaco水煤漿氣化裝置,用於生產合成氣,我國在水煤漿氣化領域中積累了豐富的設計、安裝、開車以及新技術研究開發經驗與知識。 從已投產的水煤漿加壓氣化裝置的運行情況看,主要優點:水煤漿制備輸送、計量控制簡單、安全、可靠;設備國產化率高,投資省。由於工程設計和操作經驗的不完善,還沒有達到長周期、高負荷、穩定運行的最佳狀態,存在的問題還較多,主要缺點:噴嘴壽命短、激冷環壽命僅一年、褐煤的制漿濃度約59%~61%;煙煤的制漿濃度為65%;因汽化煤漿中的水要耗去煤的8%,比干煤粉為原料氧耗高12%~20%,所以效率比較低。 (2)、Destec(Global E-Gas)氣化爐 Destec氣化爐已建設2套商業裝置,都在美國:LGT1(氣化爐容量2200噸/天,2.8MPa,1987年投運)與Wabsh Rive(二台爐,一開一備,單爐容量2500噸/天,2.8MPa,1995年投運)爐型類似於K-T,分第一段(水平段)與第二段(垂直段),在第一段中,2個噴嘴成180度對置,藉助撞擊流以強化混合,克服了Texaco爐型的速度成鍾型(正態)分布的缺陷,最高反應溫度約1400℃。為提高冷煤氣效率,在第二階段中,採用總煤漿量的10%~20%進行冷激(該點與Shell、Prenflo的循環沒氣冷激不同),此處的反應溫度約1040℃,出口煤氣進火管鍋爐回收熱量。熔渣自氣化爐第一段中部流下,經水冷激固化,形成渣水漿排出。E-Gas氣化爐採用壓力螺旋式連續排渣系統。 Global E-Gas氣化技術缺點為:二次水煤漿停留時間短,碳轉化率較低;設有一個龐大的分離器,以分離一次煤氣中攜帶灰渣與二次煤漿的灰渣與殘炭。這種爐型適合於生產燃料氣而不適合於生產合成氣。 (3)、Shell氣化爐 最早實現工業化的乾粉加料氣化爐是K-T爐,其它都是在其基礎之上發展起來的,50年代初Shell開發渣油氣化成功,在此基礎上,經歷了3個階段:1976年試驗煤炭30餘種;1978年與德國Krupp-Koppers(krupp-Uhde公司的前身)合作,在Harburg建設日處理150t煤裝置;兩家分手後,1978年在美國Houston的Deer Park建設日處理250t高硫煙煤或日處理400t高灰分、高水分褐煤。共費時16年,至1988年Shell煤技術運用於荷蘭Buggenum IGCC電站。該裝置的設計工作為1.6年,1990年10月開工建造,1993年開車,1994年1月進入為時3年的驗證期,目前已處於商業運行階段。單爐日處理煤2000t。 Shell氣化爐殼體直徑約4.5m,4個噴嘴位於爐子下部同一水平面上,沿圓周均勻布置,藉助撞擊流以強化熱質傳遞過程,使爐內橫截面氣速相對趨於均勻。爐襯為水冷壁(Membrame Wall),總重500t。爐殼於水冷管排之間有約0.5m間隙,做安裝、檢修用。 煤氣攜帶煤灰總量的20%~30%沿氣化爐軸線向上運動,在接近爐頂處通入循環煤氣激冷,激冷煤氣量約占生成煤氣量的60%~70%,降溫至900℃,熔渣凝固,出氣化爐,沿斜管道向上進入管式余熱鍋爐。煤灰總量的70%~80%以熔態流入氣化爐底部,激冷凝固,自爐底排出。 粉煤由N2攜帶,密相輸送進入噴嘴。工藝氧(純度為95%)與蒸汽也由噴嘴進入,其壓力為3.3~3.5MPa。氣化溫度為1500~1700℃,氣化壓力為3.0MPa。冷煤氣效率為79%~81%;原料煤熱值的13%通過鍋爐轉化為蒸汽;6%由設備和出冷卻器的煤氣顯熱損失於大氣和冷卻水。 Shell煤氣化技術有如下優點:採用干煤粉進料,氧耗比水煤漿低15%;碳轉化率高,可達99%,煤耗比水煤漿低8%;調解負荷方便,關閉一對噴嘴,負荷則降低50%;爐襯為水冷壁,據稱其壽命為20年,噴嘴壽命為1年。主要缺點:設備投資大於水煤漿氣化技術;氣化爐及廢鍋爐結構過於復雜,加工難度加大。 我公司直接液化項目採用此技術生產氫氣。 (4)、GSP氣化爐 GSP(GAS Schwarze Pumpe)稱為「黑水泵氣化技術」,由前東德的德意志燃料研究所(簡稱DBI)於1956年開發成功。目前該技術屬於成立於2002年未來能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)(Sustec Holding AG子公司)。GSP氣化爐是一種下噴式加壓氣流床液態排渣氣化爐,其煤炭加入方式類似於shell,爐子結構類似於德士古氣化爐。1983年12月在黑水泵聯合企業建成第一套工業裝置,單台氣化爐投煤量為720噸/天,1985年投入運行。GSP氣化爐目前應用很少,僅有5個廠應用,我國還未有一台正式使用,寧煤集團(我公司控股)將要引進此技術用於煤化工項目。 總之,從加壓、大容量、煤種兼容性大等方面看,氣流床煤氣化技術代表著氣化技術的發展方向,水煤漿和干煤粉進料狀態各有利弊,界限並不十分明確,國內技術界也眾說紛紜。
3、我國煤氣化技術進展
煤氣化技術在中國已有近百年的歷史,但仍然較落後和發展緩慢,就總體而言,中國煤氣化以傳統技術為主,工藝落後,環保設施不健全,煤炭利用效率低,污染嚴重。目前在國內較為成熟的仍然只是常壓固定床氣化技術。它廣泛用於冶金、化工、建材、機械等工業行業和民用燃氣,以UGI、水煤氣兩段爐、發生爐兩段爐等固定床氣化技術為主。常壓固定床氣化技術的優點是操作簡單,投資小;但技術落後,能力和效率低,污染重,急需技術改造。如不改變現狀,將影響經濟、能源和環境的協調發展。 近40年來,在國家的支持下,中國在研究與開發、消化引進技術方面進行了大量工作。我國先後從國外引進的煤氣化技術多種多樣。通過對煤氣化引進技術的消化吸收,尤其是通過國家重點科技攻關,對引進裝置進行技術改造並使之國產化,使我國煤氣化技術的研究開發取得了重要進展。50年代末到80年代進行了仿K-T氣化技術研究與開發;80年代中科院山西煤化所開發了灰熔聚流化床煤氣化工藝並取得了專利;「九五」期間華東理工大學、兗礦魯南化肥廠、中國天辰化學工程公司承擔了國家重點科技攻關項目「新型(多噴嘴對置)水煤漿氣化爐開發」(22噸煤/天裝置),中試裝置的結果表明:有效氣成分~83%,比相同條件下的Texaco生產裝置高1.5~2個百分點;碳轉化率>98%,比Texaco高2~3個百分點;比煤耗、比氧耗均比Texaco降低7%。 「十五」期間多噴嘴對置式水煤漿氣化技術已進入商業示範階段。「新型水煤漿氣化技術」獲「十五」國家高技術研究發展計劃(863計劃)立項,由兗礦集團有限公司、華東理工大學承擔,在兗礦魯南化肥廠建設多噴嘴對置式水煤漿氣化爐及配套工程,利用兩台日處理1150噸煤多噴嘴對置式水煤漿氣化爐(4.0MPa)配套生產24萬噸甲醇、聯產71.8MW發電,總投資為~16億元。該裝置於2005年7月21日一次投料成功,並完成80小時連續、穩定運行。裝置初步運行結果表明:有效氣CO+H2超過82%,碳轉化率高於98%。它標志著我國擁有了具備自主知識產權的、與國家能源結構相適應的煤氣化技術具有重大的突破,其水平填補了國內空白,並達到國際先進水平。
Ⅳ 固定床加壓氣化是怎麼保證爐內壓力穩定的
移動床氣化又稱固定床氣化,屬於逆流操作。分為常壓與加壓兩種。常壓法比較簡單,但要求用塊煤,低灰熔點的煤難以使用。加壓法是常壓法的改進和提高,常用O2與水蒸氣為氣化劑,對煤種適應性大大提高。屬於這類爐型的氣化爐有UGI爐、魯奇(Lurgi)爐和液態排渣魯奇(BGL)爐等。
(1) UGI爐
固定床氣化爐常壓UGI爐以塊狀無煙煤或焦炭為原料,以空氣和水蒸氣為氣化劑,在常壓下生產合成原料氣或燃料氣。該技術是20世紀30年代開發成功的,設備容易製造、操作簡單、投資少。但是,在日益重視規模化、環境保護和能源利用率的今天,這種常壓煤氣化技術設備能力低、三廢量大以及必須使用無煙塊煤等缺點變得日益突出。
① UGI爐單爐生產能力小。即使是最大的3.6m爐,單爐的產氣量也只有12000m3/h(標)左右,使得氣化爐數量增多,布局十分困難。
② UGI爐生產現場操作環境惡劣。一層潮濕,二層悶熱,三層升騰的蒸汽讓人難以忍受。
③ 一個制氣循環分為吹風、上吹、下吹、二次上吹、空氣吹凈5個階段。氣化過程中大約有1/3的時間用於吹風和倒換閥門,有效制氣 時間少,氣化強度低。另外,需要經常維護氣化區的適當位置,加上閥門開啟頻繁,部件容易損壞,因而操作與管理比較繁瑣。4 m l7 [" ~: ~) V1 B* L1 O4 [7 K
④ 來自洗氣箱和洗氣塔的大量含氰廢水和吹風氣,對河流和空氣造成嚴重污染。
⑤ UGI爐對煤質的要求極為嚴格,原料必須是25~80mm的無煙塊煤,入爐煤必須經過篩選,篩選下來的粉煤和碎煤只能低價賣出或燒鍋爐。 b/ a5 ]3 x9 V1 o: U$ m
⑥ UGI爐碳轉化率低,渣中含碳量高達22%以上,造成煤的大量浪費。
⑦ UGI爐出爐煤氣中CO+H2隻有70%左右,而且爐出口溫度低,氣體含有相當量的煤焦油,給氣體凈化帶來困難。
UGI爐目前已屬於落後的技術,國外早已不再採用。我國的中小氮肥廠仍有3000多台UGI爐在運轉。
(2)Lurgi(魯奇)加壓氣化爐
魯奇碎煤加壓氣化技術是20世紀30年代由聯邦德國魯奇公司開發的,是目前世界上建廠數量最多的煤氣化技術。Lurgi加壓氣化爐壓力2.5~4.0MPa,氣化反應溫度800~900℃,固態排渣,以小塊煤(對入爐煤粒度要求是6mm以上,其中13mm以上佔87%,6~13mm佔13%)為原料、蒸汽-氧氣連續送風製取中熱值煤氣。
①魯奇碎煤氣化技術對煤種和煤質的要求較高,只能使用弱黏結煙煤和褐煤,灰熔點(氧化氣氛)大於1500℃。對強黏結性、熱穩定性差、灰熔點低以及粉狀煤則難以使用。% z5 M0 k/ C4 R+ z; Z8 E# r2 Y+ \" ]* ^
②生產能力大,自工業化以來,單爐生產能力持續增長。
③氣化爐結構復雜,爐內設有破黏和煤分布器、爐箅等轉動設備,製造和維修費用的。7 e; b2 S2 P( Z# ~ o7 G4 H
④進料用灰鎖上、下閥的使用壽命最長僅為5~6個月,而且長期依賴進口。+ q' ], E1 D& e( n
⑤出爐煤氣中含有焦油、酚等,煤氣凈化和污水處理工藝復雜、流程長、設備多,爐渣含碳5%左右。! |: ^$ N3 n( G$ z/ A
與UGI爐相比,Lurgi爐有效的解決了UGI爐單爐生產能力小的問題。同時由於在生產中是由了碎煤,也使煤的利用率得到相應提高。
(3)液態排渣魯奇(BGL)爐
1984年魯奇公司和英國煤氣公司聯合開發了BGL液態排渣魯奇爐,該爐操作壓力2.5~3.0MPa,氣化反應溫度1400~1600℃。爐結構比傳統)Lurgi爐簡單,取消了轉動爐箅。
與固態排渣法相比較,液態排渣加壓氣化法的主要特點是:! a" b3 j9 C7 c+ n8 g
①氣化強度高,上產能力大;
②水蒸氣耗量低,水蒸氣分解率高;3 r+ ~5 r* a2 j. i
③煤氣中可燃組分增加,熱值提高;, v3 o& R/ c R8 Z
④煤種適應性增強;
⑤碳轉化率、氣化效率和熱效率均有提高;9 w, @0 {; I* ~5 }3 Q
⑥對環境污染減少。8 C* b& c" x: Z }' H5 q# z, R
液態排渣法固定床加壓氣化具有一系列優點,因而受到廣泛重視。但是由於高溫、高壓的操作條件,對於爐襯材料、熔渣池的結構和材質以及熔渣排出的有效控制都有待於不斷改進。
Ⅵ 煤氣化的工藝技術
碎煤固定層加壓氣化採用的原料煤粒度為6~50mm,氣化劑採用水蒸汽與純氧作為氣化劑。該技術氧耗量較低,原料適應性廣,可以氣化變質程度較低的煤種(如褐煤、泥煤等),得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品。該技術的典型代表是魯奇加壓氣化技術和BGL碎煤熔渣氣化技術。
該氣化技術的優點:
原料適應范圍廣,除黏結性較強的煙煤外,從褐煤到無煙煤均可氣化,可氣化水分、灰分較高的劣質煤。
氧耗量較低,氣化較年輕的煤時,可以得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品。
該氣化技術存在的不足:
該技術出爐煤氣中甲烷和二氧化碳的含量較高,有效氣的含量較低。
蒸汽分解率低。一般蒸汽分解率約為40 %,蒸汽消耗較大,未分解的蒸汽在後序工段冷卻,造成氣化廢水較多,由於廢水中含有酚類物質,導致廢水處理工序流程長,投資高。 粉煤流化床加壓氣化又稱之為沸騰床氣化,這是一種成熟的氣化工藝,在國外應用較多,該工藝可直接使用0~6mm碎煤作為原料,備煤工藝簡單,氣化劑同時作為流化介質,爐內氣化溫度均勻,典型的代表有德國溫克勒氣化技術,山西煤化所的ICC灰融聚氣化技術和恩德粉煤氣化技術。
雖然近年來流化床氣化技術已有較大發展,相繼開發了如高溫溫柯勒(HTW)、U-Gas等加壓流化床氣化新工藝以及循環流化床工藝(CFB),在一定程度上解決了常壓流化床氣化存在的帶出物過多等問題,但仍然存在煤氣中帶出物含量高、帶出物碳含量高且又難分離、碳轉化率偏低、煤氣中有效成分低,而且要求煤高活性、高灰熔點等多方面問題。 氣流床加壓氣化技術大都以純氧作為氣化劑,在高溫高壓下完成氣化過程,粗煤氣中有效氣(CO+H2)含量高,碳轉化率高,不產生焦油、萘和酚水等,是一種環境友好型的氣化技術。
氣流床氣化技術主要分為水煤漿氣化技術和粉煤氣化技術。
Ⅶ 簡述煤通過魯奇爐氣化制備煤氣的過程
為了進一步擴大用煤范圍,使之達到氣化一般粘結性煤的目的,推出了Mark-IV型氣化爐,改進了布煤器和破粘裝置,可氣化除焦煤外的所有煤種,氣化強度進一步得到提高,單台氣化爐直徑3.8米,產氣35000-65000Nm³/h,此後,南非薩索爾(Sasol)在1980年開發了Mark-V型氣化爐,氣化爐內徑4.7米,單台產氣量達10萬m³/h。在此基礎上,又推出第四代魯奇爐Mark+(已於2010年8月完成該爐的基礎工藝及機械設計)。同時,為滿足氣體排放標准,解決廢水達標排放難題,魯奇公司相繼開發出高效的煤氣化尾氣處理和酚氨廢水處理工藝技術。
Ⅷ 常用的污水處理方法有哪兩種
1、物理化學污水處理法
物理化學污水處理法有吸附法和混凝法混凝法兩種。吸附法處理廢水,就是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質,使廢水得到凈化。常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土、粉煤灰等。這種污水處理方法處理成本高,吸附劑再生困難,不利於處理高濃度的廢水,故常用於深度污水處理。
混凝法混凝法是向廢水中加入混凝劑並使之水解產生水合配離子及氫氧化物膠體,使污水處理中污染物質發生凝聚從而沉澱去除。混凝法的關鍵在於混凝劑,目前國內焦化污水處理廠家一般採用聚合硫酸鐵。
2、高級氧化法
等利用濕式催化氧化法對煤氣化污水處理的研究表明,在合理的處理時間內酚、氰和硫化物的去除率接近100%,COD去除率達65%~90%。曹曼等用光催化氧化法處理焦化廢水,並研究了催化劑、pH、溫度和時間對處理效果的影響,研究發現,加入催化劑後,經過紫外光照射lh,可將污水處理中所有的有機毒物和顏色全部除去。
高級氧化法污水處理是在廢水中產生大量的·OH,·OH能夠無選擇性地將廢水中的難降解有機污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化法可以分為Fenton試劑法、濕式氧化法、光催化氧化法、超聲聲化學氧化法等。
3、PACT法污水處理是在活性污泥曝氣生物濾池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用,為微生物的生長提供食物,從而加速對有機物的氧化分解能力,活性炭用濕空氣氧化法再生。研究表明,該污水處理法去除效果好,投資費和運行費較低。
抱歉,說了3種!
Ⅸ 國內大型環保企業如何處理煤化工廢水
我國近年來興起的煤化工產業大多分布子在西北地區,水資源少,而煤化工又是水資源消耗量和廢水產生量都相當大的產業,因此,廢
以下為大家分享神華包頭煤制烯烴、神華鄂爾多斯煤直接液化、陝煤化集團蒲城
項目名稱:雲天化集團呼倫貝爾金新化工有限公司煤化工水系統整體解決方案
關鍵詞:煤化工領域水系統整體解決方案典範
項目簡介
呼倫貝爾金新化工有限公司是雲天化集團下屬分公司。該項目位於呼倫貝爾大草原深處,當地政府要求此類化工項目的環保設施均需達到「零排放」的水準。同時此項目是亞洲首個採用BGL爐(BritishGas-Lurgi英國燃氣-魯奇爐)煤制氣生產合成氨、尿素的項目,生產過程中產生的廢水成分復雜、污染程度高、處理難度大。此項目也成為國內煤化工領域水系統整體解決方案的典範。
項目規模
煤氣水:80m3/h污水:100m3/h
回用水:500m3/h除鹽水:540m3/h
冷凝液:100m3/h
主要工藝
煤氣水:除油+水解酸化+SBR+混凝沉澱+BAF+機械攪拌澄清池+砂濾
污水:氣浮+A/O
除鹽水:原水換熱+UF+RO+混床
冷凝水:換熱+除鐵過濾器+混床
回用水:澄清器+多介質過濾+超濾+一級反滲透+濃水反滲透
博天環境集團
技術亮點
1、煤氣化廢水含大量油類,含量高達500mg/L,以重油、輕油、乳化油等形式存在,項目中設置隔油和氣浮單元去除油類,其中氣浮採用納米氣泡技術,納米級微小氣泡直徑30-500nm,與傳統溶氣氣浮相比,氣泡數量更多,停留時間更長,氣泡的利用率顯著提升,因此大大提高了除油效果和處理效率。
2、煤氣化廢水特性為高COD、高酚、高鹽類,B/C比值低,含大量難降解物質,採用水解酸化工藝,不產甲烷,利用水解酸化池中水解和產酸微生物,將污水在後續的生化處理單元比較少的能耗,在較短的停留時間內得到處理。
3、煤氣廢水高氨氮,設置SBR可同時實現脫氮除碳的目的。
4、雙膜法在除鹽水和回用水處理工藝上的成熟應用,可有效降低噸水酸鹼消耗量,且操作方便。運行三年以後,目前的系統脫鹽率仍可達到98%。
項目名稱:陝煤化集團蒲城清潔能源化工有限責任公司水處理裝置EPC項目
關鍵詞:新型煤化工領域合同額最大水處理EPC項目
項目簡介
該項目位於陝西省渭南市蒲城縣,採用的是德士古氣化爐和大連化物所的DMTO二代烯烴制甲醇技術。因此廢水主要以氣化廢水及DMTO裝置排水為主,具有高氨氮、高硬度的特點。博天環境承接了該公司年產180萬噸甲醇、70萬噸烯烴項目的污水裝置、回用水裝置和脫鹽水裝置,水處理EPC合同總額達到5億零900萬元。
項目規模
污水:1300m3/h回用水:2400m3/h
濃水處理系統:600m3/h
脫鹽水:一級脫鹽水1600m3/h
工藝凝液:600m3/h透平凝液:1200m3/h
主要工藝
污水:調節+混凝+沉澱+SBR
回用水:BAF+澄清+活性砂濾+雙膜系統+濃水RO
脫鹽水:UF+兩級RO+混床
濃水處理系統:異相催化氧化
工藝凝液:過濾+陽床+混床
透平凝液:過濾+混床
技術亮點
1、污水系統將多級串聯技術與SBR工藝相結合,將SBR反應工序以時間分隔為多次交替出現的缺氧、好氧轉換階段,這種環境下絲狀菌導致的污泥膨脹會被限制,污泥沉降率就會提高;同時,分隔出的各個反應段時長與微生物活性相契合,充分利用快速反硝化階段,創造良好的生物環境,促使硝化與反硝化反應徹底的進行,提高有機物去除效率,實現高氨氮污水污染物的達標處理。
2、濃水採用異相催化氧化處理技術,所用高活性異相催化填料與反應生成的Fe3+生成FeOOH異相結晶體,催化生成更多羥基自由基,具有極強的氧化能力,減少葯劑投加量和污泥生成量。