鲁奇炉气化废水酚氨处理投资
Ⅰ 请问德国进口的鲁奇炉的作用与设备,有人知道吗
IGCC 整体煤气化联合循环(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图 IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。(目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护。 整体煤气化联合循环发电的分类及作用 由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床(entrained flow bed)、固定床(fixed bed)和流化床(fluidized bed)三种方案。在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品,因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。具体来说,对IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是: a) 气化炉的产气率、煤气的热值和压力及温度等参数能满足设计的要求 b) 气化炉有良好的负荷调节性能,能满足发电厂对负荷调节的要求 c) 煤气的成分、净化程度等要能满足燃气轮机对负荷调节的要求 d) 具有良好的煤种适应性 e) 系统简单,设备可靠,易于操作,维修方便,具有电厂长期、安全可靠运行所要求的可用率 f) 设备和系统的投资、运行成本低 1)喷流床气化炉 喷流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉。它是一种高温、高压煤粉气化炉,气化炉的压力为20-60bar,要求采用90%以上的颗粒小于100μm的煤粉,采用氧、富氧、空气或水蒸气作为气化剂,当以氧为气化剂时,气化炉炉膛中心的火焰温度可达2000℃。由于是高温气化,在产生的粗煤气中不可能含有很多碳氢化合物、煤焦油和酚类物质,煤气的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气,离开气化炉的热煤气温度在1200-1400℃,往往高于灰的软化温度。为了防止热煤气中已软化了的粘性飞灰在气化炉下游设备(余热锅炉)粘结堵塞,将除尘后的冷煤气增压后再返送回煤气炉的出口和热煤气混合,将热煤气的温度降低到比灰的软化温度低50℃,然后,热煤气再经过气化炉的余热锅炉(辐射和对流蒸汽发生顺)产生饱和蒸汽,同时使热煤气的温度降低到200℃左右,约50%的煤中灰分在气化炉高温炉膛中心变成液态渣,由炉底排出并通过集渣器送入渣池。 煤粉灰中的以飞灰的形式随热煤气,帮煤气须经除尘、洗涤脱硫处理,成为清洁的煤气,再送往燃烧室。 喷流床气化炉由于是煤粉高温高压气化,因此煤种适应性广,碳转化率高,能达到99%以上。 当前在欧美各地IGCC示范厂所选用的喷流床气化炉有:美国德士古和CE炉,荷兰的Shell炉,德国的Prenflo炉。给煤方式有湿法水煤浆给煤(如德士古炉)和干法给煤(如 shell和Prenflo炉)。 由于喷流床气化炉的单炉生产能力大,并且具有较高的效率,燃料适应性广,因而在今后发展大容量高效率的IGCC电站中具有强有力的竞争地位。 2)流化床气化炉 流化床气化炉可以充分利用床内气固两相间的高强度的传热和传质,使整个床层内温度分布均匀,混合条件好,有利于气化反应的进行。同时,可以利用
Ⅱ 化工企业废水必须零排放吗零排放的吨水投资成本是多少呢有没有比较靠谱的废水零排放工艺
工业废水问题的破解来迫在眉睫自,工业废水零排放是指化工厂生产产品过程中所产生的废水,如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空压站等装置的含油废水,经过生化处理后,一般可达到国家二级排放标准,现由于水资源的短缺,需达到排放标准的水再经过进一步深度处理后,达到工业补水的要求并回用。
现代化工业废水按照含盐量可分为两类
1、是高浓度有机废水。主要来源于煤气化工艺废水等,其特点是含盐量低、污染物以COD为主。
2、是含盐废水。主要来源于生产过程中煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等,其特点是含盐量高。
工业废水零处理工艺介绍
1、由多元金属熔合多种催化剂,通过高温熔炼形成一体化合金,保证“原电池”效应持续高效。不会像物理混合那样出现阴阳极分离,影响原电池反应。
2、架构式微孔结构形式,提供了极大的表面积和均匀的水气流通道,对废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果。
3、活性强,比重轻,不钝化、不板结,反应速率快,长期运行稳定有效。
4、针对不同废水调整不同比例的催化成份,提高了反应效率,扩大了对废水处理的应用范围。
Ⅲ ((您好,煤气炉含酚废水怎么处理啊
煤气站的含酚废水由酚类、油类、悬浮物等组成,其中酚类以一元酚为主,以苯酚含专量最高属,其次还有间对甲苯酚,以两段炉煤气站气化某烟煤为例,煤气含酚废水PH值一般为7-8.5,其主要污染物指标如表1。
表1煤气含酚废水污染物指标
Table1 the contaminant index of phenol water
污染物 指标/(mg/l)
挥发酚 2128
油类 2203
COD 5520
悬浮物 1015
Ⅳ 煤炭气化的优点体现在哪些方面
一、煤气化原理
气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。 煤炭气化包含一系列物理、化学变化。一般包括热解和气化和燃烧四个阶段。干燥属于物理变化,随着温度的升高,煤中的水分受热蒸发。其他属于化学变化,燃烧也可以认为是气化的一部分。煤在气化炉中干燥以后,随着温度的进一步升高,煤分子发生热分解反应,生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等),同时煤粘结成半焦。煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应,生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物,即粗煤气。气化反应包括很多的化学反应,主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应,其中碳与氧的反应又称燃烧反应,提供气化过程的热量。 主要反应有: 1、水蒸气转化反应 C+H2O=CO+H2-131KJ/mol 2、水煤气变换反应 CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol 3、部分氧化反应 C+0.5 O2=CO+111KJ/mol 4、完全氧化(燃烧)反应 C+O2=CO2+394KJ/mol 5、甲烷化反应 CO+2H2=CH4+74KJ/mol 6、Boudouard反应 C+CO2=2CO-172KJ/mol
二、煤气化工艺
煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。 1、固定床气化 固定床气化也称移动床气化。固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本保持不变,因而称为固定床气化。另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。 固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。 固定床气化炉常见有间歇式气化(UGI)和连续式气化(鲁奇Lurgi)2种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中CH4含量,国内有数千台这类气化炉,弊端颇多;后者国内有20多台炉子,多用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。 (1)、固定床间歇式气化炉(UGI) 以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是30年代开发成功的,投资少,容易操作,目前已属落后的技术,其气化率低、原料单一、能耗高,间歇制气过程中,大量吹风气排空,每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3,放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,造成环境污染。我国中小化肥厂有900余家,多数厂仍采用该技术生产合成原料气。随着能源政策和环境的要来越来越高,不久的将来,会逐步为新的煤气化技术所取代。 (2)、鲁奇气化炉 30年代德国鲁奇(Lurgi)公司开发成功固定床连续块煤气化技术,由于其原料适应性较好,单炉生产能力较大,在国内外得到广泛应用。气化炉压力(2.5~4.0)MPa,气化反应温度(800~900)℃,固态排渣,气化炉已定型(MK~1~MK-5),其中MK-5型炉,内径4.8m,投煤量(75~84)吨/h,粉煤气产量(10~14)万m3/h。煤气中除含CO和H2外,含CH4高达10%~12%,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。缺点是气化炉结构复杂、炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备,制造和维修费用大;入炉煤必须是块煤;原料来源受一定限制;出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多、炉渣含碳5%左右。针对上述问题,1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了液体排渣气化炉(BGL),特点是气化温度高,灰渣成熔融态排出,炭转化率高,合成气质量较好,煤气化产生废水量小并且处理难度小,单炉生产能力同比提高3~5倍,是一种有发展前途的气化炉。 2、流化床气化 流化床气化又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料,这些细颗粒在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。流化床气化能得以迅速发展的主要原因在于:(1)生产强度较固定床大。(2)直接使用小颗粒碎煤为原料,适应采煤技术发展,避开了块煤供求矛盾。(3)对煤种煤质的适应性强,可利用如褐煤等高灰劣质煤作原料。 流化床气化炉常见有温克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循环流化床(CFB)、加压流化床(PFB是PFBC的气化部分)等。 (1)、循环流化床气化炉CFB 鲁奇公司开发的循环流化床气化炉(CFB)可气化各种煤,也可以用碎木、树皮、城市可燃垃圾作为气化原料,水蒸气和氧气作气化剂,气化比较完全,气化强度大,是移动床的2倍,碳转化率高(97%),炉底排灰中含碳2%~3%,气化原料循环过程中返回气化炉内的循环物料是新加入原料的40倍,炉内气流速度在(5~7)m/s之间,有很高的传热传质速度。气化压力0.15MPa。气化温度视原料情况进行控制,一般控制循环旋风除尘器的温度在(800~1050)℃之间。鲁奇公司的CFB气化技术,在全世界已有60多个工厂采用,正在设计和建设的还有30多个工厂,在世界市场处于领先地位。 CFB气化炉基本是常压操作,若以煤为原料生产合成气,每公斤煤消耗气化剂水蒸气1.2kg,氧气0.4kg,可生产煤气 (l.9~2.0)m3。煤气成份CO+H2>75%,CH4含量2.5%左右, CO215%,低于德士古炉和鲁奇MK型炉煤气中CO2含量,有利于合成氨的生产。 (2)、灰熔聚流化床粉煤气化技术 灰熔聚煤气化技术以小于6mm粒径的干粉煤为原料,用空气或富氧、水蒸气作气化剂,粉煤和气化剂从气化炉底部连续加入,在炉内(1050~1100)℃的高温下进行快速气化反应,被粗煤气夹带的未完全反应的残碳和飞灰,经两极旋风分离器回收,再返回炉内进行气化,从而提高了碳转化率,使灰中含磷量降低到10%以下,排灰系统简单。粗煤气中几乎不含焦油、酚等有害物质,煤气容易净化,这种先进的煤气化技术中国已自行开发成功。该技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电,特别用于中小氮肥厂替代间歇式固定床气化炉,以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气,可以使合成氨成本降低15%~20%,具有广阔的发展前景。 U-Gas在上海焦化厂(120吨煤/天)1994年11月开车,长期运转不正常,于2002年初停运;中科院山西煤化所开发的ICC灰熔聚气化炉,于2001年在陕西城化股份公司进行了100吨/天制合成气工业示范装置试验。CFB、PFB可以生产燃料气,但国际上尚无生产合成气先例;Winkler已有用于合成气生产案例,但对粒度、煤种要求较为严格,甲烷含量较高(0.7%~2.5%),而且设备生产强度较低,已不代表发展方向。 3、气流床气化 气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉2类;从专利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先将煤粉制成煤浆,用泵送入气化炉,气化温度1350~1500℃;后者是气化剂将煤粉夹带入气化炉,在1500~1900℃高温下气化,残渣以熔渣形式排出。在气化炉内,煤炭细粉粒经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,直接发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下,因此,其热解、燃烧以吸热的气化反应,几乎是同时发生的。随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹夹着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。这种运动状态,相当于流化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。 气流床对煤种(烟煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容性,国际上已有多家单系列、大容量、加压厂在运作,其清洁、高效代表着当今技术发展潮流。 干粉进料的主要有K-T(Koppres-Totzek)炉、Shell- Koppres炉、Prenflo炉、Shell炉、GSP炉、ABB-CE炉,湿法煤浆进料的主要有德士古(Texaco)气化炉、Destec炉。 (1)、德士古(Texaco)气化炉 美国Texaco(2002年初成为Chevron公司一部分,2004年5月被GE公司收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5MPa之间,气化温度1400℃,液态排渣,煤气成份CO+H2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。目前Texaco最大商业装置是Tampa电站,属于DOE的CCT-3,1989年立项,1996年7月投运,12月宣布进入验证运行。该装置为单炉,日处理煤2000~2400吨,气化压力为2.8MPa,氧纯度为95%,煤浆浓度68%,冷煤气效率~76%,净功率250MW。 Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道,工艺氧走一、三通道,水煤浆走二通道,介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题,主要是由于水煤浆在较高线速下(约30m/s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。 80年代末至今,中国共引进多套Texaco水煤浆气化装置,用于生产合成气,我国在水煤浆气化领域中积累了丰富的设计、安装、开车以及新技术研究开发经验与知识。 从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看,主要优点:水煤浆制备输送、计量控制简单、安全、可靠;设备国产化率高,投资省。由于工程设计和操作经验的不完善,还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态,存在的问题还较多,主要缺点:喷嘴寿命短、激冷环寿命仅一年、褐煤的制浆浓度约59%~61%;烟煤的制浆浓度为65%;因汽化煤浆中的水要耗去煤的8%,比干煤粉为原料氧耗高12%~20%,所以效率比较低。 (2)、Destec(Global E-Gas)气化炉 Destec气化炉已建设2套商业装置,都在美国:LGT1(气化炉容量2200吨/天,2.8MPa,1987年投运)与Wabsh Rive(二台炉,一开一备,单炉容量2500吨/天,2.8MPa,1995年投运)炉型类似于K-T,分第一段(水平段)与第二段(垂直段),在第一段中,2个喷嘴成180度对置,借助撞击流以强化混合,克服了Texaco炉型的速度成钟型(正态)分布的缺陷,最高反应温度约1400℃。为提高冷煤气效率,在第二阶段中,采用总煤浆量的10%~20%进行冷激(该点与Shell、Prenflo的循环没气冷激不同),此处的反应温度约1040℃,出口煤气进火管锅炉回收热量。熔渣自气化炉第一段中部流下,经水冷激固化,形成渣水浆排出。E-Gas气化炉采用压力螺旋式连续排渣系统。 Global E-Gas气化技术缺点为:二次水煤浆停留时间短,碳转化率较低;设有一个庞大的分离器,以分离一次煤气中携带灰渣与二次煤浆的灰渣与残炭。这种炉型适合于生产燃料气而不适合于生产合成气。 (3)、Shell气化炉 最早实现工业化的干粉加料气化炉是K-T炉,其它都是在其基础之上发展起来的,50年代初Shell开发渣油气化成功,在此基础上,经历了3个阶段:1976年试验煤炭30余种;1978年与德国Krupp-Koppers(krupp-Uhde公司的前身)合作,在Harburg建设日处理150t煤装置;两家分手后,1978年在美国Houston的Deer Park建设日处理250t高硫烟煤或日处理400t高灰分、高水分褐煤。共费时16年,至1988年Shell煤技术运用于荷兰Buggenum IGCC电站。该装置的设计工作为1.6年,1990年10月开工建造,1993年开车,1994年1月进入为时3年的验证期,目前已处于商业运行阶段。单炉日处理煤2000t。 Shell气化炉壳体直径约4.5m,4个喷嘴位于炉子下部同一水平面上,沿圆周均匀布置,借助撞击流以强化热质传递过程,使炉内横截面气速相对趋于均匀。炉衬为水冷壁(Membrame Wall),总重500t。炉壳于水冷管排之间有约0.5m间隙,做安装、检修用。 煤气携带煤灰总量的20%~30%沿气化炉轴线向上运动,在接近炉顶处通入循环煤气激冷,激冷煤气量约占生成煤气量的60%~70%,降温至900℃,熔渣凝固,出气化炉,沿斜管道向上进入管式余热锅炉。煤灰总量的70%~80%以熔态流入气化炉底部,激冷凝固,自炉底排出。 粉煤由N2携带,密相输送进入喷嘴。工艺氧(纯度为95%)与蒸汽也由喷嘴进入,其压力为3.3~3.5MPa。气化温度为1500~1700℃,气化压力为3.0MPa。冷煤气效率为79%~81%;原料煤热值的13%通过锅炉转化为蒸汽;6%由设备和出冷却器的煤气显热损失于大气和冷却水。 Shell煤气化技术有如下优点:采用干煤粉进料,氧耗比水煤浆低15%;碳转化率高,可达99%,煤耗比水煤浆低8%;调解负荷方便,关闭一对喷嘴,负荷则降低50%;炉衬为水冷壁,据称其寿命为20年,喷嘴寿命为1年。主要缺点:设备投资大于水煤浆气化技术;气化炉及废锅炉结构过于复杂,加工难度加大。 我公司直接液化项目采用此技术生产氢气。 (4)、GSP气化炉 GSP(GAS Schwarze Pumpe)称为“黑水泵气化技术”,由前东德的德意志燃料研究所(简称DBI)于1956年开发成功。目前该技术属于成立于2002年未来能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)(Sustec Holding AG子公司)。GSP气化炉是一种下喷式加压气流床液态排渣气化炉,其煤炭加入方式类似于shell,炉子结构类似于德士古气化炉。1983年12月在黑水泵联合企业建成第一套工业装置,单台气化炉投煤量为720吨/天,1985年投入运行。GSP气化炉目前应用很少,仅有5个厂应用,我国还未有一台正式使用,宁煤集团(我公司控股)将要引进此技术用于煤化工项目。 总之,从加压、大容量、煤种兼容性大等方面看,气流床煤气化技术代表着气化技术的发展方向,水煤浆和干煤粉进料状态各有利弊,界限并不十分明确,国内技术界也众说纷纭。
3、我国煤气化技术进展
煤气化技术在中国已有近百年的历史,但仍然较落后和发展缓慢,就总体而言,中国煤气化以传统技术为主,工艺落后,环保设施不健全,煤炭利用效率低,污染严重。目前在国内较为成熟的仍然只是常压固定床气化技术。它广泛用于冶金、化工、建材、机械等工业行业和民用燃气,以UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。常压固定床气化技术的优点是操作简单,投资小;但技术落后,能力和效率低,污染重,急需技术改造。如不改变现状,将影响经济、能源和环境的协调发展。 近40年来,在国家的支持下,中国在研究与开发、消化引进技术方面进行了大量工作。我国先后从国外引进的煤气化技术多种多样。通过对煤气化引进技术的消化吸收,尤其是通过国家重点科技攻关,对引进装置进行技术改造并使之国产化,使我国煤气化技术的研究开发取得了重要进展。50年代末到80年代进行了仿K-T气化技术研究与开发;80年代中科院山西煤化所开发了灰熔聚流化床煤气化工艺并取得了专利;“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”(22吨煤/天装置),中试装置的结果表明:有效气成分~83%,比相同条件下的Texaco生产装置高1.5~2个百分点;碳转化率>98%,比Texaco高2~3个百分点;比煤耗、比氧耗均比Texaco降低7%。 “十五”期间多喷嘴对置式水煤浆气化技术已进入商业示范阶段。“新型水煤浆气化技术”获“十五”国家高技术研究发展计划(863计划)立项,由兖矿集团有限公司、华东理工大学承担,在兖矿鲁南化肥厂建设多喷嘴对置式水煤浆气化炉及配套工程,利用两台日处理1150吨煤多喷嘴对置式水煤浆气化炉(4.0MPa)配套生产24万吨甲醇、联产71.8MW发电,总投资为~16亿元。该装置于2005年7月21日一次投料成功,并完成80小时连续、稳定运行。装置初步运行结果表明:有效气CO+H2超过82%,碳转化率高于98%。它标志着我国拥有了具备自主知识产权的、与国家能源结构相适应的煤气化技术具有重大的突破,其水平填补了国内空白,并达到国际先进水平。
Ⅳ 固定床加压气化是怎么保证炉内压力稳定的
移动床气化又称固定床气化,属于逆流操作。分为常压与加压两种。常压法比较简单,但要求用块煤,低灰熔点的煤难以使用。加压法是常压法的改进和提高,常用O2与水蒸气为气化剂,对煤种适应性大大提高。属于这类炉型的气化炉有UGI炉、鲁奇(Lurgi)炉和液态排渣鲁奇(BGL)炉等。
(1) UGI炉
固定床气化炉常压UGI炉以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是20世纪30年代开发成功的,设备容易制造、操作简单、投资少。但是,在日益重视规模化、环境保护和能源利用率的今天,这种常压煤气化技术设备能力低、三废量大以及必须使用无烟块煤等缺点变得日益突出。
① UGI炉单炉生产能力小。即使是最大的3.6m炉,单炉的产气量也只有12000m3/h(标)左右,使得气化炉数量增多,布局十分困难。
② UGI炉生产现场操作环境恶劣。一层潮湿,二层闷热,三层升腾的蒸汽让人难以忍受。
③ 一个制气循环分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净5个阶段。气化过程中大约有1/3的时间用于吹风和倒换阀门,有效制气 时间少,气化强度低。另外,需要经常维护气化区的适当位置,加上阀门开启频繁,部件容易损坏,因而操作与管理比较繁琐。4 m l7 [" ~: ~) V1 B* L1 O4 [7 K
④ 来自洗气箱和洗气塔的大量含氰废水和吹风气,对河流和空气造成严重污染。
⑤ UGI炉对煤质的要求极为严格,原料必须是25~80mm的无烟块煤,入炉煤必须经过筛选,筛选下来的粉煤和碎煤只能低价卖出或烧锅炉。 b/ a5 ]3 x9 V1 o: U$ m
⑥ UGI炉碳转化率低,渣中含碳量高达22%以上,造成煤的大量浪费。
⑦ UGI炉出炉煤气中CO+H2只有70%左右,而且炉出口温度低,气体含有相当量的煤焦油,给气体净化带来困难。
UGI炉目前已属于落后的技术,国外早已不再采用。我国的中小氮肥厂仍有3000多台UGI炉在运转。
(2)Lurgi(鲁奇)加压气化炉
鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的,是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。Lurgi加压气化炉压力2.5~4.0MPa,气化反应温度800~900℃,固态排渣,以小块煤(对入炉煤粒度要求是6mm以上,其中13mm以上占87%,6~13mm占13%)为原料、蒸汽-氧气连续送风制取中热值煤气。
①鲁奇碎煤气化技术对煤种和煤质的要求较高,只能使用弱黏结烟煤和褐煤,灰熔点(氧化气氛)大于1500℃。对强黏结性、热稳定性差、灰熔点低以及粉状煤则难以使用。% z5 M0 k/ C4 R+ z; Z8 E# r2 Y+ \" ]* ^
②生产能力大,自工业化以来,单炉生产能力持续增长。
③气化炉结构复杂,炉内设有破黏和煤分布器、炉箅等转动设备,制造和维修费用的。7 e; b2 S2 P( Z# ~ o7 G4 H
④进料用灰锁上、下阀的使用寿命最长仅为5~6个月,而且长期依赖进口。+ q' ], E1 D& e( n
⑤出炉煤气中含有焦油、酚等,煤气净化和污水处理工艺复杂、流程长、设备多,炉渣含碳5%左右。! |: ^$ N3 n( G$ z/ A
与UGI炉相比,Lurgi炉有效的解决了UGI炉单炉生产能力小的问题。同时由于在生产中是由了碎煤,也使煤的利用率得到相应提高。
(3)液态排渣鲁奇(BGL)炉
1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了BGL液态排渣鲁奇炉,该炉操作压力2.5~3.0MPa,气化反应温度1400~1600℃。炉结构比传统)Lurgi炉简单,取消了转动炉箅。
与固态排渣法相比较,液态排渣加压气化法的主要特点是:! a" b3 j9 C7 c+ n8 g
①气化强度高,上产能力大;
②水蒸气耗量低,水蒸气分解率高;3 r+ ~5 r* a2 j. i
③煤气中可燃组分增加,热值提高;, v3 o& R/ c R8 Z
④煤种适应性增强;
⑤碳转化率、气化效率和热效率均有提高;9 w, @0 {; I* ~5 }3 Q
⑥对环境污染减少。8 C* b& c" x: Z }' H5 q# z, R
液态排渣法固定床加压气化具有一系列优点,因而受到广泛重视。但是由于高温、高压的操作条件,对于炉衬材料、熔渣池的结构和材质以及熔渣排出的有效控制都有待于不断改进。
Ⅵ 煤气化的工艺技术
碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6~50mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。该技术氧耗量较低,原料适应性广,可以气化变质程度较低的煤种(如褐煤、泥煤等),得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。该技术的典型代表是鲁奇加压气化技术和BGL碎煤熔渣气化技术。
该气化技术的优点:
原料适应范围广,除黏结性较强的烟煤外,从褐煤到无烟煤均可气化,可气化水分、灰分较高的劣质煤。
氧耗量较低,气化较年轻的煤时,可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。
该气化技术存在的不足:
该技术出炉煤气中甲烷和二氧化碳的含量较高,有效气的含量较低。
蒸汽分解率低。一般蒸汽分解率约为40 %,蒸汽消耗较大,未分解的蒸汽在后序工段冷却,造成气化废水较多,由于废水中含有酚类物质,导致废水处理工序流程长,投资高。 粉煤流化床加压气化又称之为沸腾床气化,这是一种成熟的气化工艺,在国外应用较多,该工艺可直接使用0~6mm碎煤作为原料,备煤工艺简单,气化剂同时作为流化介质,炉内气化温度均匀,典型的代表有德国温克勒气化技术,山西煤化所的ICC灰融聚气化技术和恩德粉煤气化技术。
虽然近年来流化床气化技术已有较大发展,相继开发了如高温温柯勒(HTW)、U-Gas等加压流化床气化新工艺以及循环流化床工艺(CFB),在一定程度上解决了常压流化床气化存在的带出物过多等问题,但仍然存在煤气中带出物含量高、带出物碳含量高且又难分离、碳转化率偏低、煤气中有效成分低,而且要求煤高活性、高灰熔点等多方面问题。 气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂,在高温高压下完成气化过程,粗煤气中有效气(CO+H2)含量高,碳转化率高,不产生焦油、萘和酚水等,是一种环境友好型的气化技术。
气流床气化技术主要分为水煤浆气化技术和粉煤气化技术。
Ⅶ 简述煤通过鲁奇炉气化制备煤气的过程
为了进一步扩大用煤范围,使之达到气化一般粘结性煤的目的,推出了Mark-IV型气化炉,改进了布煤器和破粘装置,可气化除焦煤外的所有煤种,气化强度进一步得到提高,单台气化炉直径3.8米,产气35000-65000Nm³/h,此后,南非萨索尔(Sasol)在1980年开发了Mark-V型气化炉,气化炉内径4.7米,单台产气量达10万m³/h。在此基础上,又推出第四代鲁奇炉Mark+(已于2010年8月完成该炉的基础工艺及机械设计)。同时,为满足气体排放标准,解决废水达标排放难题,鲁奇公司相继开发出高效的煤气化尾气处理和酚氨废水处理工艺技术。
Ⅷ 常用的污水处理方法有哪两种
1、物理化学污水处理法
物理化学污水处理法有吸附法和混凝法混凝法两种。吸附法处理废水,就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质,使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土、粉煤灰等。这种污水处理方法处理成本高,吸附剂再生困难,不利于处理高浓度的废水,故常用于深度污水处理。
混凝法混凝法是向废水中加入混凝剂并使之水解产生水合配离子及氢氧化物胶体,使污水处理中污染物质发生凝聚从而沉淀去除。混凝法的关键在于混凝剂,目前国内焦化污水处理厂家一般采用聚合硫酸铁。
2、高级氧化法
等利用湿式催化氧化法对煤气化污水处理的研究表明,在合理的处理时间内酚、氰和硫化物的去除率接近100%,COD去除率达65%~90%。曹曼等用光催化氧化法处理焦化废水,并研究了催化剂、pH、温度和时间对处理效果的影响,研究发现,加入催化剂后,经过紫外光照射lh,可将污水处理中所有的有机毒物和颜色全部除去。
高级氧化法污水处理是在废水中产生大量的·OH,·OH能够无选择性地将废水中的难降解有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化法可以分为Fenton试剂法、湿式氧化法、光催化氧化法、超声声化学氧化法等。
3、PACT法污水处理是在活性污泥曝气生物滤池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力,活性炭用湿空气氧化法再生。研究表明,该污水处理法去除效果好,投资费和运行费较低。
抱歉,说了3种!
Ⅸ 国内大型环保企业如何处理煤化工废水
我国近年来兴起的煤化工产业大多分布子在西北地区,水资源少,而煤化工又是水资源消耗量和废水产生量都相当大的产业,因此,废
以下为大家分享神华包头煤制烯烃、神华鄂尔多斯煤直接液化、陕煤化集团蒲城
项目名称:云天化集团呼伦贝尔金新化工有限公司煤化工水系统整体解决方案
关键词:煤化工领域水系统整体解决方案典范
项目简介
呼伦贝尔金新化工有限公司是云天化集团下属分公司。该项目位于呼伦贝尔大草原深处,当地政府要求此类化工项目的环保设施均需达到“零排放”的水准。同时此项目是亚洲首个采用BGL炉(BritishGas-Lurgi英国燃气-鲁奇炉)煤制气生产合成氨、尿素的项目,生产过程中产生的废水成分复杂、污染程度高、处理难度大。此项目也成为国内煤化工领域水系统整体解决方案的典范。
项目规模
煤气水:80m3/h污水:100m3/h
回用水:500m3/h除盐水:540m3/h
冷凝液:100m3/h
主要工艺
煤气水:除油+水解酸化+SBR+混凝沉淀+BAF+机械搅拌澄清池+砂滤
污水:气浮+A/O
除盐水:原水换热+UF+RO+混床
冷凝水:换热+除铁过滤器+混床
回用水:澄清器+多介质过滤+超滤+一级反渗透+浓水反渗透
博天环境集团
技术亮点
1、煤气化废水含大量油类,含量高达500mg/L,以重油、轻油、乳化油等形式存在,项目中设置隔油和气浮单元去除油类,其中气浮采用纳米气泡技术,纳米级微小气泡直径30-500nm,与传统溶气气浮相比,气泡数量更多,停留时间更长,气泡的利用率显著提升,因此大大提高了除油效果和处理效率。
2、煤气化废水特性为高COD、高酚、高盐类,B/C比值低,含大量难降解物质,采用水解酸化工艺,不产甲烷,利用水解酸化池中水解和产酸微生物,将污水在后续的生化处理单元比较少的能耗,在较短的停留时间内得到处理。
3、煤气废水高氨氮,设置SBR可同时实现脱氮除碳的目的。
4、双膜法在除盐水和回用水处理工艺上的成熟应用,可有效降低吨水酸碱消耗量,且操作方便。运行三年以后,目前的系统脱盐率仍可达到98%。
项目名称:陕煤化集团蒲城清洁能源化工有限责任公司水处理装置EPC项目
关键词:新型煤化工领域合同额最大水处理EPC项目
项目简介
该项目位于陕西省渭南市蒲城县,采用的是德士古气化炉和大连化物所的DMTO二代烯烃制甲醇技术。因此废水主要以气化废水及DMTO装置排水为主,具有高氨氮、高硬度的特点。博天环境承接了该公司年产180万吨甲醇、70万吨烯烃项目的污水装置、回用水装置和脱盐水装置,水处理EPC合同总额达到5亿零900万元。
项目规模
污水:1300m3/h回用水:2400m3/h
浓水处理系统:600m3/h
脱盐水:一级脱盐水1600m3/h
工艺凝液:600m3/h透平凝液:1200m3/h
主要工艺
污水:调节+混凝+沉淀+SBR
回用水:BAF+澄清+活性砂滤+双膜系统+浓水RO
脱盐水:UF+两级RO+混床
浓水处理系统:异相催化氧化
工艺凝液:过滤+阳床+混床
透平凝液:过滤+混床
技术亮点
1、污水系统将多级串联技术与SBR工艺相结合,将SBR反应工序以时间分隔为多次交替出现的缺氧、好氧转换阶段,这种环境下丝状菌导致的污泥膨胀会被限制,污泥沉降率就会提高;同时,分隔出的各个反应段时长与微生物活性相契合,充分利用快速反硝化阶段,创造良好的生物环境,促使硝化与反硝化反应彻底的进行,提高有机物去除效率,实现高氨氮污水污染物的达标处理。
2、浓水采用异相催化氧化处理技术,所用高活性异相催化填料与反应生成的Fe3+生成FeOOH异相结晶体,催化生成更多羟基自由基,具有极强的氧化能力,减少药剂投加量和污泥生成量。