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煤氣化生產技術范文第1篇

關鍵詞:地下采空區 露天開采 工程地質條件 防治技術對策

引言

華宇菱鎂礦于1958年初由鞍鋼大石橋鎂礦開始小規模開采,鞍山冶金地質勘探公司四六隊和水文地質隊對該區進行了多期勘探。2000年前,該礦由多家民營礦山無序開采,其坑道及采空區幾乎遍布全區,東起Ⅻ線西止ⅩⅤ線均有地下采空區。目前已測到的坑口就有17處,其中鎂礦坑口10個,滑石礦坑口7個。各坑口的底板標高由121.2～192.1m不等,采空區的頂底板高差為3～20m,平均為12m左右。這些采空區不但導致礦石儲量大量消失,而且嚴重影響了礦山的安全生產,并造成礦石回采率下降。

1.礦山概況

華宇菱鎂礦位于營口寬甸古隆起之營口斷塊。礦區屬大青山～大葳子山～山角山山脈的一部分,為剝蝕丘陵地貌,山勢起伏不平,地形切割中等,溝谷縱橫分布,山脊走向大致NE,傾角15～25°。

礦區位于北東向復背斜構造的南翼,變質巖層呈單斜構造形態,走向60～70°,傾向南東,傾角自東向西逐漸變緩。斷裂構造比較發育,主要有縱斷層和橫斷層兩組。菱鎂礦賦存于前震旦紀遼河群大石橋組下部白云巖～菱鎂礦段。礦體圍巖上盤為白云大理巖夾千枚巖,下盤為黑云母片巖。夾石有滑石片巖、絹云母片巖、千枚巖、透閃白云巖及菱鎂大理巖等。工程地質巖組特征表明,礦坑的賦礦圍巖主要為大理巖和少量煌斑巖,巖性致密堅硬,穩定性一般較好,在構造發育部位,穩固性相對較差。

礦山目前主要有三個露天采場進行了開采,即華峪采場、范峪采場、青山寺采場。

2.地下采空區現狀及穩定性分析

2.1 原地下采空區現狀基本特征

1.采空區體積不清。現有采空區及之前老硐之間的空間組合、分布情況和對應關系都不清楚。目前尚能查清的僅有明空區,主要分布在工程地質條件較好的地區。另有暗空區尚未查清,主要分布在工程地質條件差的地區。礦區暗空場主要有兩種類型,一是巖移塌陷區內的暗空區,一是古采老酮。目前據2006年底的不完全統計,地下采空區體積約為60萬m3。

2.采空區邊界不清。在開采初期出現采富棄貧、丟采的現象,加上塌落原因,許多空區輪廓不清。該礦在整合前,由于民采礦點進行無序開采,在礦區內120m水平以上遺留大量坑道及采空區,而在開采過程中又陸續發現新的采空區。

3.原地下采空區在剖而上有重疊現象,在平面上具交叉特征。多中段采空區投影在平面上形態千瘡百孔,呈現重疊的蜂窩狀。許多空場中坍塌受堵,上部及內部深處仍為未充填空場,增加了采空區的隱蔽性。

4.采空區頂板高度及形態控制程度不夠。許多空場都是在中段閉坑后才進行調查,已無法深入到采場頂部,又因測量手段的限制,某些采空區頂板及邊界不能控制。

5.地下開采方法不正規,礦柱留設無技術標準。原地下開采時主要用非正規房柱采礦法和全面采礦法,形成了狀態各異的空區。采空區頂板的支承礦柱沒有嚴格按巖性和受力情況進行設計、選擇形狀和確定技術參數,空區礦柱大小無統一規格。

2.2 采空區穩定性分析

華宇菱鎂礦采空區的穩定性主要受到圍巖特性及支承礦柱的尺寸強度和空區規模等因素制約。坑內的調查所見無巖體爆裂聲響和礦柱微裂張開、剝皮等情況,多數空區頂板較完整。

研究認為,華宇菱鎂礦采空區的穩定性受自重應力場控制。空區中承壓礦柱出現拉伸、剪切破壞的情況極為有限,多數礦柱穩定性較好,對空區頂板起到了良好的支撐作用。僅在工程地質條件差的地區的暗空區有破壞現象。由此可見,華宇菱鎂礦出現空區大面積連鎖性破壞的巖移災害條件不具備。但事實表明,采空區的存在對露采生產作業卻造成了直接性影響和危害。

3.露天開采中的地下采空區危害

3.1 采空區現狀災害

1 滑塌地質災害。現場調查,在已有露天采場見有3處滑塌點,崩落物為陡坡處白云巖、大理巖塊石、碎石、砂土混雜堆積,規模在5～20m3,規模小,形成原因主要為采坡高陡,高度多大于15m,坡度大于70°,有的近直立形成陡崖,崩滑落物為坡頂殘坡積碎石、砂土,坡面松散巖塊、碎石。

2 井巷坍塌地質災害。通過現場調查、訪問,已有菱鎂礦、滑石礦采空巷道停采后出現井巷坍塌,巷道井口坍塌人員已無法進入。經調查、訪問核實,現已發現礦區內有四處坍塌。①ⅩⅣ線CK53孔南東40m巷道見坍塌,巷道頂板標高160.3m,采厚10m;②ⅩⅣ線CK54孔,東南約30m,巷道坍塌,巷道頂板標高170.1m,采厚約10m;③在ⅩⅢ線西約30m,巷道坍塌,巷道頂板標高153m,采厚約5m;④在ⅩⅢ線東約30m,巷道坍塌,巷道頂板標高139m,采厚約4m。其中①、③、④巷道坍塌頂板圍巖為菱鎂礦及菱鎂大理巖,在巖石節理裂隙發育部位產生巷道坍塌冒落;②為巷道坍塌,巷道圍巖為滑石片巖,由于巖體質軟,凌空后在地壓重力作用下頂板失穩產生坍塌。

3.2 采空區將導致的危害

華宇菱鎂礦露天開采中,其下部空區存在的危害多表現為露大作業臺階的失穩破壞,其破壞類型不僅僅位于空區頂板之上,且與多種工程地質因素密切相關,構成了空區危害的多樣性與復雜性。

1 露采工作臺階失穩危害。臺階失穩不僅波及范圍大,且還可以誘發各種崩塌性災害。實際觀測發現,臺階體的沉陷、傾斜、拉伸性破壞性失穩,會引起臺階體外側開裂,或產生崩塌性滾石,或片幫性松脫巖塊,給生產人員和作業設備帶來嚴重安全威脅。

2 露天工作臺階局部性塌陷危害。由采空區引發的露天工作臺階失穩,甚至塌陷、崩塌、滑塌。在露采場南部在節理裂隙發育帶,中部F1斷裂破碎帶附近,西部F7斷裂破碎帶附近,北部巖礦體順向坡段外,有可能引發崩(滑)塌地質災害。

①預見性塌陷。這是一種依據調查資料預先確定的具體部位,通過生產性爆破或技術性處理揭穿空區頂板而引起的塌陷。在菱鎂礦露天采場中部地段,分布大面積不同標高的采空區,礦山露天不同標高階段開采,由開采爆破及運輸機械震動,加之露天采開采空區頂板較薄時,在巖礦體完整性差、節理裂隙地段,F1斷裂破碎帶處則可能引發采空區塌(沉)陷,其規模可能不同,但塌陷可直接威脅危害作業人員及機械設備的安全。

②非預測性塌陷。這種塌陷危害性很大,多數情況是由于采空區資料不全,或空區復雜,探測手段難于控制,或其它(如工程銜接不合理)原因所致的暗空區造成的。礦區留下較多的規模不等的古采空硐,與采空區并存,影響作業平臺的穩定性。

4.地下采空區危害的防治措施與技術對策

采空區的存在是導致臺階失穩破壞的最重要原因,但在受到工程地質條件差、開采工藝不合理、管理不到位及長期的爆破震動等因素影響時,會加速臺階體性態改變或失穩成災。

4.1 采用有效技術查定地下采空區

1.實地調查。以人員可以進入明空場開展調查為特征,調查空場精度。在實踐中以測量導入的井巷導線點為控制點進行編錄的。用標準皮尺丈量長度,頂板高度配以激光測距儀確定。編錄人員盡量至空場盡頭,可以提高空場編錄的精度。生產中可以用穿孔鉆機實施機械探測,把握頂板厚度和空場分布輪廓。

2.機械探測法。根據礦區內采空區分布的基木狀況,研究礦體形態與富集規律,分析圍巖蝕變特征,結合現場形跡勘察認識,采用剔除圈定法,把暗空區的位置最大限度地框在一定范圍內。然后,選用150型穿孔機或阿特拉斯等重、輕型鉆機,實施現場探測,也可以結合生產作業進行。探測中要堅持從穩定一側漸進的原則,確保安全并起到對暗空區的探明作用。

3.物理探測技術。礦區以賦存明空區及暗空區且散巖相互存在、廣泛分布為特征,目前主要以探查暗空區為主,潛孔鉆機成孔難度大,用機械探測方法難以在該區對暗空場實施探測。運用物理探測技術可以實現對暗空場探測,主要方法有:雷達波法微重力法、高密度視電阻率法和淺層地震法等。雷達波法和電阻率法在國內外已經得到采用,其準確率可達90%以上。高密度視電阻率法利用人工電場發生畸變的基本原理,對不同電阻率的巖石、礦石或空區探測時電場變化特點,獲得不同介質的電阻率變化規律,達到對空區探測的目的。

4.2 確定地下采空區輪廓

建立采空區原始資料圖形庫。根據原始資料和圖紙,進行地下開采空區的性態及其穩定性分析,按照不同的特點和狀況好壞劃類,為生產決策提供依據。通過資料圖形庫的建立,實現計算機管理,有利于對采空區資料的查找、分析,從而提高其利用率,為開采決策和技術研究提供準確快捷的信息。

4.3 防治措施與技術對策

為減輕和避免地質災害對礦山建設造成危害,在礦山建設中應采取科學合理的防治措施。同時要加強對施工人員進行地質災害教育,提高防災意識和能力,制定發生突發性災害的應急措施,避免不應有的損失。按照引發、加劇、遭受地質災害類型結合治理工程規范和地質災害防治經驗提出災害治理防治措施建議:

1.確定邊坡的穩定性。由采空區引發的邊坡穩定性失穩會造成邊坡產生滑塌,邊坡的穩定性計算方法可采用極限平衡法、應力應變法、(有限元法及邊界元法)以及可靠性分析法(概率分析法)。[1]

2.防治措施。①崩塌、滑塌災害防治措施。針對巖體的性質及邊坡處形態,采用穩定的坡角,及時處理危巖或削坡,避免在坡上加荷載,對破碎處必要時進行噴錨。②井巷坍塌災害防治措施。為防止井巷坍塌、片幫、冒落,對不穩定圍巖、破碎帶應支護、襯砌加固噴錨,要經常敲幫問頂,及時清理危巖體。③地面塌陷災害防治措施。對露天采區中部采空區應進一步勘查,在不同開采階段下部有采空區時,應采取提前崩落、采取落頂措施。④在地面巖移范圍內可能產生塌陷區,要建立定期監測點進行巡視,地面建立警示牌和圍欄網。已出現塌陷坑應利用渣石土回填。

3.遵守露天開采的規律。開采工作而不斷在空間移動,臺階工作線不斷擴展推進,采場不斷延伸和擴大。因此,露天臺階體的穩定控制和平臺的建設等都應與采空區的高度合理銜接,利于對采空區的生產探測和穿爆處理。露采中尤其要保持采礦和剝離工作的協調發展,遵循礦山工程的延深速度與工作臺階推進速度成比例發展的規律。嚴格規范臺階結構。根據工程地質條件,采礦工藝和設備作用等要求,合理確定臺階結構尺寸至關重要,要嚴格防止高臺階的危害。

4.維護地下采空區圍巖的穩定性。對地表所有塌陷坑以及廢棄舊巷,實行回填平坑處理,減少圍巖應力集中積累的破壞現象。

5.控制爆破震動影響。盡量控制露天生產臺階的噸級爆破藥量,嚴格查禁地下盜采礦柱的行為。

6.結合露采穿爆進行空區處理。根據地采空區規模大小及其狀態、巖性條件、頂板高度等具體情況,可選用生產穿爆崩落空區頂板,或側向水平(傾斜)鉆孔爆破或VCR法拉槽等方法處理空區,可達到消除危害的目的。

5.結論

華宇菱鎂礦采取以人為本,預防為主,預防與治理相結合的原則,在礦山建設中嚴格執行設計方案、規章制度和責任制,預防于細微之中。高度重視地下采空區對生產的影響,通過采用采空區圍巖工程地質分區危害控制技術,對已查明的采空區采用深孔爆破法崩落大量礦石充填采空區,保證安全生產取得了顯著的效果。

參考文獻:

煤氣化生產技術范文第2篇

關鍵詞：煤化工；氣化裝置；管道施工

一、煤化工及煤氣化技術概述

（一）煤化工

煤化工是指以煤炭作為主要原材料，通過一定的化學加工后，使原本固體形態的煤炭轉化為液體、氣體及化學品的過程。具體一點講煤化工就是將煤炭轉換為液體、氣體或是化學產品，然后再進行進一步加工使其成為化工和能源產品的工業過程。煤化工具體包括煤氣化、電石化學以及焦化等等。現如今隨著全球石油資源不斷匱乏，從而使得煤化工具有非常廣闊的發展前景。

煉焦不僅是煤化工可以利用的生產技術中最早的工藝之一，而且也是化學工業中較為重要的組成部分之一；煤炭轉化為液體的過程，即煤炭經過高壓加氫液化的過程，由此能夠生產出化學產品和人造石油。在石油資源日益緊缺的今天，煤炭的液化產品將有可能替代天然石油成為重要的能源；煤炭氣化在整個煤化工中占據著極其重要的地位，其主要用于各種氣體燃料的生產，屬于潔凈型能源，這種能源不僅能夠進一步提高國民的生活水平，而且還有助于環保，由煤氣化生產出來的合成氣是合成液體燃料等諸多產品必備的原料之一。

（二）煤氣化技術

煤氣化技術主要是指將預先處理好的煤炭加入到反應器中，較為常見的反應器為氣化爐，然后在特定的壓力及溫度下，利用氧化劑以一定的流動方式使煤炭轉化為氣體，由此便可獲得粗制的水煤氣，最后采用脫硫脫碳工藝可精制成一氧化碳氣。可以說該技術是煤炭資源清潔利用的重要途徑之一。按照技術工藝的不同，可將煤氣化技術分為以下三類：

1.固定床氣化。具體是指在煤炭氣化的過程中，煤炭原料從氣化爐的頂部加入，而氣化劑則是從爐底加入，煤與氣化劑會在爐內形成逆流接觸，相對于氣化劑在爐內上升的速度而言，煤炭原料的下降速度要比其慢很多，可將其視作固定不動，所以稱其為固定床氣化。但是在實際的生產加工過程中，煤炭原料并非是固定不動的，其只不過是下降速度較為緩慢，要是準確來講應當稱之為移動床氣化。

2.流化床氣化。這是一種以灰熔聚和恩德爐為代表的氣化技術。其主要是以煤炭粒度為0～10mm的小顆粒作為氣化原料，這種小顆粒的煤炭原料能夠分散地懸浮在氣化爐內垂直上升的氣流中。當煤炭顆粒在沸騰的狀態下會發生氣化反應，這樣能夠使煤料層內的溫度達到一致，從而有利于提高氣化效率。流化床氣化技術是朝鮮恩德企業在長期的生產實踐當中通過不斷完善得到的一種煤氣化工藝。

3.氣流床氣化。其屬于一種并流氣化的方式，具體是指利用氣化劑把煤炭粒度為100um以下的煤粉帶入到爐內，也可將煤粉預先加工成水煤漿，再以泵注的方式加入到爐內。煤料在高于其灰熔點的溫度下會與氣化劑發生燃燒及氣化反應，而煤灰渣則會以液體形態從氣化爐內被排出。氣流床氣化的代表工藝為殼牌干煤粉氣化工藝，該工藝于1972開始研究，并于1978在德國漢堡建成的投煤量為150t/d的裝置中投入運行。截止到目前，我國現已引進20余套殼牌氣化爐裝置。基于該氣化爐裝置在我國煤化工產業的廣泛應用，下面本文就氣化裝置管道施工中的注意事項進行簡介。

二、煤化工氣化裝置管道施工過程中的具體注意事項

（一）氧氣管道施工

在煤化工氣化裝置氧氣管道安裝時，應注意以下事項：

1.應盡可能避免油類物質對管道造成污染，同時還應采用有效的脫脂措施。此外，應處理好管道焊接過程中產生的焊渣、銹屑等雜物，不可將其遺留在管道內。

2.氧氣管道口的對接焊縫不可使用虛空焊接，嚴禁在敷設的相鄰管道上施焊，焊縫與電力傳送支架的邊緣距離應大于0.1m。

3.在管道安裝時不可采用鋼鐵等工具對管道進行敲擊，如需敲擊應選擇專用的皮錘進行，這樣能夠防止管道發生變形，從而影響其氣密性。

4.管道與閥門部件之間的絲口連接位置處的密封材料應采用聚四氟乙烯帶，嚴禁使用含油的可燃材料；由于墊片需要與氧氣管道直接接觸，為此墊片也應選擇不可燃的材料，如銅片等。在對墊片進行安裝時，應當避免其露出至管道內面，這樣容易引起燃燒。

（二）磨煤及干燥系統管道施工

由于磨煤機氣管路內對潔凈度的要求相對較高，所以在進行配管安裝前應當做好噴砂處理；在對密封風管進行安裝時應將磨輥油溫測量器的電纜從風管內穿入再由密封管道出口位置處引出；為確保磨煤機高壓油系統的使用安全，必須對油管內部進行酸洗除銹及鈍化處理，應將油管內的雜質清理干凈后才能進行安裝；在具體安裝時要求安裝環境清潔，這樣有利于防止灰塵等雜質掉入管道當中；管道的內潔要求應在施工進行前做好交底工作，因這類管道屬于低壓系統，若施工人員對管道內潔度不予以重視的話，其很難達到要求的標準，因此，在實際施工中必須對此加以注意。

（三）煤氣化系統管道施工

在整個裝置中，氣化系統屬于核心部分，該系統由諸多子系統組成，具體包括合成氣、氣化爐燒嘴、氣化蒸汽、灰渣池等系統。本系統為熔渣型氣化爐，這種氣化爐為圓筒型，具有凸出點及冷卻殼體的反應器。在其凸出點上分別布置有4個煤粉燒嘴，它們的燃燒方向是相對的。本系統作為裝置中最為復雜的系統之一，它的管道施工要求也是最高的。在對氣化裝置中關鍵設備進行安裝時，應對其內部構件進行吹掃，借此來清除構件中的雜物和灰層；在對外部水汽系統進行配管時，應做好噴砂處理；全部管道上的開孔焊接都必須在安裝前施工完畢，嚴禁管道安裝好后進行開孔；在現場安裝管道的過程中，應有專職人員對管內清潔度進行隨時檢查，以確保清潔度符合要求；在安裝導淋循環水供應管線時，應確保其具有一定的向上坡度，同時水與蒸汽混合物管線也要具有一定的向上坡度，通常情況下，坡度要求為3%，具體施工時可按實際要求對坡度進行確定；在施工過程中，應使用水平尺對水氣系統的坡度大小進行檢查，以此來確保其符合施工要求。

（四）除渣系統管道施工

由于除渣系統管道中的內部介質以水渣混合物為主，其對管道的沖刷力較大，而且固體沉淀物也非常容易引起管道堵塞，為了避免此類問題的發生，決定采用耐磨材料雙相鋼，這種材料的施工難點具體體現在焊接方面上。為此，在焊接時應予以注意。焊接前應使用酒精對焊絲進行清理，待干燥后便可進行焊接，焊接時應盡可能選用小熔合比、短弧、小擺動的焊接方法，并確保坡口干燥，同時還要保證焊接環境干燥。需要注意的是在輸渣管道發生故障時，管道容易出現堵塞，因此，應在適當的位置處增設沖洗口。

參考文獻

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[2]耿平福.煉乙烯IGCC裝置氣化單元氧氣管道施工質量控制[J].石油化工建設.2010(1).

煤氣化生產技術范文第3篇

關鍵詞：醋酸工藝 技術分析 甲醇

甲醇是基礎有機化工生產的原料和產品，而且在變壓吸附制氫、情節燃料和生物技術等領域有著非常廣闊的應用前景。醋酸是一種非常重要的化工產品和化學中間體，可以用于生產多種下游的有機產品，與此同時也可以用作非常好的溶劑。發展大型煤制甲醇并且進行深度的加工，是煤化工業發展的必經道路之一。本文將以國內某個公司的實際生產流程為例子，對于所涉及的氣化、凈化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分離技術進行細致的討論和分析。

一、生產流程概述

煤和空分的氧氣在氣化爐中制造得出了一氧化碳、氫氣和含量很高的粗煤氣。出氣爐中的粗煤氣的成為有三種：第一種是經過水蒸氣的變換，將部分的一氧化碳轉化成氫氣，合成甲醇合成時需要的氫碳比。第二種是和另一種粗煤氣混合，經過加熱和回收以后進入到凈化的程序中，將多出來的二氧化碳和硫化物脫除以后，就可以得到今春合成原料氣，合成后的粗甲醇精制過后就是甲醇產品。第三種是粗煤氣經過加熱回收和凈化之后，將分離出來的一氧化碳作為合成醋酸的原料氣，然后一氧化碳和精甲醇在催化劑的作用下合成了醋酸的原型，精制以后就可以得到醋酸產品。

二、關鍵技術的分析

1.氣化工藝的分析

目前一些大型的煤氣化技術中，最具代表性的有Shell粉煤加壓氣化、Texaco水煤漿氣化、Lurgi移動床加壓氣化和國內多噴嘴對置式水煤漿氣化技術四種。Texaco氣化技術和多噴嘴對置式新型氣化技術單臺爐的處理煤量很大，合成氣中的有效氣體（一氧化碳和氫氣）含量非常高，惰性組的成分很少，非常適合生產甲醇的原料氣，而且煤種的只用范圍非常寬泛，環境污染很小，投資的資金也很低廉。假如說我們按照年產20萬噸的醋酸汁和20萬噸的甲醇，那么合成氣中的氫氣和一氧化碳的比例為1.50。而Texaco及多噴嘴技術約為0.80，Shell的比例為0.50，因此采用Texaco和多噴嘴新型氣化技術可以很好的減少變化的負荷，而且可以避免氮氣含量過高對后系統的影響。

多噴嘴對置式水煤漿氣化技術是世界上最先進的氣流床氣化技術之一，多年來，經過科研、設計和生產等多個環節的技術攻關，技術日臻成熟，在國內已大量應用于工業化生產，同時該技術已走出國門，為美國一家石化公司提供氣化技術。該技術將城市煤氣、潔凈發電和供熱、液體燃料等清潔能源產品的生產與碳化學深加工相結合，尤其適用于生產開發甲醇、甲醛、甲胺等碳一系列產品，以及醋酸、二甲醚、DMF、DMC、合成油等一系列產品，從而形成以水煤漿氣化為樹干的產品樹。

2.凈化工藝的分析

采用水煤漿氣化生產的粗煤氣當中，除了含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣之外，還有少量的氮氣、二氧化氫以及微量的氨、氯等成分。氯、重金屬和硫化物等都是必須去除的有毒氣體。從國內外煤氣化裝置采用的脫除酸性氣體的工藝技術來看，低溫甲醇洗工藝和NHD工藝是較為常見的工藝技術。兩種工藝技術都屬于物理吸收法。低溫甲醇洗工藝在國外主要有魯奇和林德兩種工藝流程，而且兩者在基本的原理上沒有太大的差別，而且技術方面都已經成熟，但是專利技術和設備的設計方面還是各具特色的。國內大連理工大學經過將近25年的研究，研究出了具有自主知識產權的低溫甲醇洗工藝。這項技術采用的是六塔流程，和林德的工藝非常相近。但是設備的投資量和冷負荷都比林德工藝低13%左右。所以，采用國內的低溫甲醇工藝技術將合成氣凈化，更加經濟

3.甲醇合成工藝的分析

甲醇合成工藝的核心技術是甲醇合成反應器，國外合成的反應器多種多樣，已經形成了適應各種要求的系列產品。國內自主研發方面，主要負責的公司是杭州林達化工技術工程公司的低壓均溫合成甲醇反應器，和華東理工大學的低壓甲醇反應器兩種。目前國內外在建的和生產的甲醇裝置大部分采用的是低壓法技術。低壓法和中高壓法相比較，具有耗能低、成本低和產品質量優秀等特點。上海的焦化有限公司在20萬噸的甲醇設備中，運用的工藝技術就是華東理工大學設計的合成塔，而且已經建成投產使用數十年之久，設備的運行狀況一切正常。所以，選用低壓法的絕熱-管殼外冷復合型列管式合成塔（華東理工大學設計方案）進行甲醇的合成，是非常適合、經濟的工藝技術。

4.醋酸工藝的分析

甲醇低壓羰基合成醋酸技術是當前最先進的醋酸生產工藝，主要工藝路線包括：美國孟山都公司的甲醇低壓羰基合成醋酸工藝技術、英國BP公司的Cativa甲醇羰基合成醋酸工藝技術、美國塞拉尼斯公司的AO工藝、我國西南化工研究設計院開發的蒸發流程等。自主知識產權的醋酸生產工藝技術已經在國內兗礦、天堿等企業成功使用，目前國內企業正著力于新工藝的技術改造，單套裝置產能不斷提升，消耗與成本有效降低，生產技術日趨完善提升。

5.CO分離工藝的分析

粗煤氣的凈化中有部分需要分離出一氧化碳成為合成醋酸的原料氣，而目前的分離方法有深冷分離法和變壓吸附法兩種。第一種：深冷分離法。這項工藝可靠、成熟，而且工藝極其簡單，占地面積小，可以同時制造兩種以上的高純度氣體，非常適合高壓環境下對一氧化碳的分離。但是唯一的缺點就是必須去除原料氣中二氧化碳和水，而且要求的密度標準非常苛刻。第二種：變壓吸附法。可以在環境溫度下面進行，但是缺點非常明顯。第一，分離過程非常復雜，需要兩套PSA的設備，才可以把一氧化碳的純度提高到95%，而且回收率是65%，因為裝置PSA設備規模受到一定的限制。第二，對原料氣的要求也很高。當原料氣中體積分數達到1.2%的時候，一氧化碳的純度最多達到95%。如果原料氣中的一氧化碳濃度很低的話，那么相對應的回收率也會降低。兩種方法相比較，如果粗煤氣采用的是低溫甲醇洗法凈化的話，而且采用深冷法進行一氧化碳的分離，效果會更加顯著

總結：煤制甲醇聯產醋酸是煤用作清潔劑的重要途徑之一，在煤炭及其豐富的地區建立這個項目，不單單可以合理的利用現有的資源，還可以帶動地方經濟的高速發展。本文通過對氣化、凈化、甲醇合成、醋酸合成、空分和CO分離等一些關鍵技術分析，以及國內外相互對比的結果可以看出來，國外的技術遠早于國內的技術，而且已經相當成熟。但是國內的發展也非常迅速，許多關鍵性的技術已經成熟，而且得到了工業化應用的認可。所以，在選擇相關工藝技術的時候，建議企業結合地區資源的實際情況和特點，除了引進國外的先進設備以外，盡可能的使用國內已經成熟的工藝技術。

參考文獻

[1]張新莊，楊天華.煤制甲醇聯產醋酸關鍵工藝技術選擇分析[J].煤化工，2011，39（1）：42-44.

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[3]汪家銘.低溫甲醇洗凈化工藝的技術進展及應用概況[J].化肥設計，2010，（11）：125-128.

[4]胡召芳、陳荔、宋宇文等.變壓吸附氣體分離技術在高硫煤氣制取cO中的應用[J].化肥工業，2009，（10）：111-114.

煤氣化生產技術范文第4篇

我國是世界上最大的產煤國和消費國。我國煤炭資源豐富。煤種齊全，煤炭保有儲量為9915.60億噸，在一次能源生產和消費結構中約占70％，從資源量分析，煤炭具有中長期保證能力，按年產22億噸原煤推算可供100年以上。至少在今后20年內作為主要能源的煤炭在中國能源中的主導地位不會改變。

煤炭與石油一樣，都是污染性能源，只是由于石油歷來重視原油的煉制和提純，所以成為比較潔凈的燃料。相反。煤炭則在加工和轉化方面重視不夠，使得我們這樣一個以煤為主要能源的國家環境污染十分嚴重。未來20年我國不僅將遭遇十分嚴重的能源“瓶頸”。而且還將面臨因煤炭非潔凈利用而造成的嚴重環境污染。形成對我國可持續發展的重大威脅。突破“瓶頸”，解決矛盾的出路之一是實施中國潔凈煤戰略。

發展潔凈煤技術潔凈煤技術

潔凈煤技術是指煤炭開發和利用過程中，旨在減少污染和提高效率的煤炭開采、加工、燃燒、轉化和污染控制等一系列新技術的總稱。是使煤炭作為一種能源應達到最大潛能的利用而釋放的污染物控制在最低水平。實現煤炭的高效、潔凈、經濟利用為目的的技術。實施潔凈煤技術是中國未來能源的戰略選擇，它將解決三個方面的問題：污染物及溫室氣體排放量的控制；降低對進口石油的依存度；提高利用效率。

潔凈煤技術的構成有潔凈開采技術、燃前加工與轉化技術、燃中處理及集成技術和燃后處理技術。

“中國潔凈煤”的基本構想

根據國家中長期科學和技術發展規劃綱要，為落實可持續發展戰略，保證我國能源供應安全，應加緊實施以提供能源為主的“中國潔凈煤”發展構想。它有別于美國的“潔凈煤技術示范計劃”、日本的“新陽光計劃”和“21世紀煤炭技術戰略”、歐盟的“兆卡計劃”及我國的“中國潔凈煤技術‘九五’計劃和2010年發展規劃”，該構想以實現煤作為燃料的潔凈化為最終目的，在煤炭利用之前或在利用過程中對可能排放的所有污染物進行有效控制。按照上述想法。“中國潔凈煤”比已有的國內外潔凈煤技術或規劃更集中在煤的燃前加工與轉化，使煤炭成為清潔能源。

煤炭加工――世界公認選煤是一項最經濟有效的清潔煤生產技術，是潔凈煤技術全過程的源頭技術，通過對原煤的分選，脫除大部分礦物質即灰分和硫分等，對不同質量的產品分別利用，對脫除的尾礦集中治理。我國原煤入選比例較低，2006年我國原煤入選比例約30％，而動力煤入選比例約14％，發達國家原煤入選比例為60％～100％。

我國動力煤的平均灰分在25％～27％。硫分在0.95％～1.0％。采用物理選煤方法．可降低60％～80％的灰分和50％～70％的黃鐵礦硫。化學選煤和微生物選煤都是選煤領域研究的重要方向。在研究先進物理選煤方法的同時應加強化學脫硫和微生物脫硫的基礎研究工作。選煤是從煤炭源頭治理，在潔凈煤技術中是最經濟有效的方法。

近年來，選煤生產技術發展較快，但選煤基礎研究落后于生產的發展實際。目前需要研究煤炭燃前的加工科學技術問題主要有：微細粒煤的分選技術、高效干法分選基礎理論與工程開發、重介質旋流器流場中的顆粒流體動力學、微泡浮選的機理、水煤漿制備過程的優化等。

煤炭轉化――經過熱加工或化學加工轉變成新的物質(或熱能)的各種工藝過程。從我國能源狀況考慮煤炭液化技術對解決石油資源不足、降低對國際石油的依存度、保障能源安全穩定供給具有現實意義和戰略意義。因此煤炭液化將作為煤炭高效潔凈轉化的新產業化技術得到重點發展。在連續裝置上的試驗結果表明：我國神華煤采用直接液化。油收率可達50％～70％。神華公司的煤直接液化項目中試試驗已經成功，預計2008年完全實現煤制油的工業化生產。煤炭氣化是煤炭轉化的基礎，配合煤炭液化、化工合成、煤氣化聯合循環發電和發展多聯產系統技術的重要環節。目前國內研究或工業化水平與國外相比有較大的差距，因此應該重點研究開發具有國內知識產權的大型氣流床氣化技術。

煤炭轉化過程使用選后精煤將有利于煤炭的燃燒和氣化。對于氣化。降灰可提高氣化效率。減少灰渣排放。在化工合成中對原料煤氣也有很高的要求，使用選后精煤氣化。可以降低脫除原料氣中硫化物的運行成本。

燃煤電站一般由備煤、蒸汽鍋爐、發電機組、脫硫及煙氣凈化裝置組成。煤質改善對電站生產能力、開工率與效率均有提高，降低發電成本。減少S02和有毒痕量元素排放量。

大型坑口電站的建設

2020年我國將有70％以上煤炭產量供給火力發電。將超過17.5億噸。建設具有中國特色的大型坑口熱－電聯產電站――采用燃前兩段高效干法選煤技術將是煤炭資源生產和消費配置最優化的選擇。煤炭不需遠距離輸送，在坑口就地把煤炭加工成低灰、低硫、高熱值的煤粉供鍋爐燃燒。發電輸送，達到高效率、低污染、低成本的目的。將潔凈能源輸送給用戶，而礦區不受污染。

大型坑口熱-電聯產的重要組成部分是用高新技術改造和提升傳統產業。即：高效采煤高效干法選煤粉碎＜74μm(煤粉電廠必備環節)摩擦電選燃燒熱電聯產。

坑口電站采用干法選煤，不需用水，節省水資源和選后產品復雜龐大的脫水和煤泥水處理系統。在我國塊煤(50 mm～6mm)干法選煤技術有兩種：空氣重介質流化床干法選煤技術適用于分選各種煤種，分選密度寬(1.3 q／cm3～2.2q／cm3)，分選精度高(E=0.05q／cm3左右)復合式干法選煤技術僅用于排矸和易選煤的分選。微粉煤干法分選技術：摩擦靜電分選技術可生產低灰、低硫、高熱值燃料，供電廠鍋爐燃燒或煉鐵高爐噴吹以及生產超低灰供制備優質活性炭等炭素材料。摩擦電選的精煤質量可根據入選煤性質和電站鍋爐的需求進行調整；技術上可達到：灰分≤8％。硫分＜0.5％，符合國家污染物排放總量控制的要求；該技術適合新廠建設和老廠改造若入選煤中含有機硫高(SO2d＞1％)時，則可采用循環流化床燃燒或煙氣脫硫配合處理。

大型坑口電站采用燃前兩段高效干法選煤技術是煤炭脫硫降灰最經濟有效的方法，完全適合中國的國情。燃中固硫添加劑的加入會影響燃煤的熱值。增加煤耗，在高溫下易于分解為二氧化硫。燃后煙氣脫硫工藝的基建投資和運行成本費用高，根據我國某電廠600MkW近期新建的進口濕法石灰石一石膏煙氣脫硫工藝裝置投入運行。每年減排二氧化硫約1.7萬噸，工程投資約3億元，產生的次石膏造成二次環境污染。而采用燃前兩段高效干法選煤工藝脫除二氧化硫基建投資約相當煙氣脫硫工藝的1／15。

據預測，到2020年我國發電裝機容量將超過9億千瓦，煤電裝機容量將占65％以上，發電量將超過75％，用煤量將超過17.5億噸，占煤炭消費總量的70％左右。如此結構使得電煤資源與運輸之間的矛盾越來越突出，環境問題日趨嚴重。

我國發電裝機容量中有70％以上是煤電，新增煤電裝機容量至少需2億千瓦。我國發電廠大多遠離煤礦。供應電廠的煤炭是不經加工的原煤。需經長距離輸送。現在鐵路每年運煤大約815億噸。運距平均為560公里，其中約5億噸未經分選，含矸石0.75億～1億噸，浪費運力420～560億噸公里，加劇了鐵路運輸的緊張狀況。

“西電東送”是將西部的資源優勢轉化為經濟優勢。以潔凈能源送往東部。礦區無污染，也是我國煤炭能源布局的長遠格局。實踐證明：輸電比輸煤建設投資和運營費用低、建設周期短。以山西陽城電廠至江蘇淮陰500千伏送電工程為例，工程建設1840公里，靜態投資36億元(1993年價)，輸電無需再進行投資。若以國標京九鐵路估算，每公里投資1，000萬元。1840公里應至少投資184億元，而煤炭運輸的費用需另計算。

電站燃用潔凈煤的經濟效益和社會效益是顯著的，表現在：減少燃料消耗：降低煙氣中的飛灰濃度，提高鍋爐運營經濟和安全性；減少S02排放量：減少有毒痕量元素的排放：減少制粉系統的磨煤電耗。

應用潔凈煤對電站運營的優越性表現在：煤質改善對電站生產能力、開工率與效率均有提高；降低了設備的磨損和煙氣凈化能力的要求；降低發電成本。

結論和建議

(1)根據中國能源稟賦特點，21世紀前20年中國的能源生產與消費結構仍是以煤炭為主。煤炭開發和利用造成的環境污染和生態破壞是嚴重的。石油、天然氣資源匱乏。面臨能源形勢十分嚴峻。

煤氣化生產技術范文第5篇

關鍵詞：煤炭；市場供需；供需矛盾

隨著新型能源的研發和應用，煤炭資源的壟斷地位不斷被打破。但是盡管如此，從2003年至2013年十年期間，煤炭資源在我國能源消耗中仍占有很大的比例，且這種趨勢不會在短時間內發生改變。2014年開始，國家陸續出臺了一些新經濟政策，從宏觀上分析，經濟發展速度將被嚴格控制在一定水平，這一現狀使得煤炭市場供需仍表現為供大于求的局面。

一、我國煤炭市場供需情況分析

1.市場供需總體特征

在我國能源結構中，煤炭資源的耗損占據首要位置。現階段，我國煤炭資源的總開采量與消耗量基本保持同步，煤炭市場供需狀況逐漸趨于平穩。由于目前我國主要煤炭生產地和使用地區出現不均衡，加之受到投資、交通運輸等各方面因素的影響，很多地區煤炭資源呈現出供需失衡嚴重的情況。與此同時，煤炭資源利用率較低，大量資源被浪費，也是煤炭市場的特征之一。我國煤炭加工、消耗比為2：3，與西方國家的2：1相差甚遠，在一定程度上使得市場供需失衡現狀更加嚴重。

2.煤炭市場供需現狀分析

（1）價格平穩，產能過剩：2003年至2013年是煤炭產量持續增長的黃金十年，以年為單位，2003年是增長幅度最大的一年，增長比例達到18%左右。2009年、2010年和2011年三年期間，煤炭資源產量有所回升，主要是受到了投資的影響。2012年至今，全國煤炭資源產量和銷量均呈下降趨勢，受到供大于求的影響。2013年首個季度之后，煤炭價格開始出現暴跌，導致這種情況出現的主要原因是產能過剩，煤炭資源的庫存量增加制約了我國煤炭市場的發展。

（2）遭遇困境，影響發展：煤炭市場結構性的過剩趨勢一直延續到了2014年，且整個市場供需總量仍然比較寬松，使得煤炭生產企業面臨很多風險和困境。2014年下半年，煤炭市場供需逐漸趨于平衡，行業經濟運行出現小幅度的回溫，但整體運行壓力仍然較大。造成這種困境是由多方面因素共同決定的，包括國家對宏觀經濟的調整、產能超前及大規模不良投資等，而國內能源資源結構的不斷優化也是主要影響因素之一。

（3）環保壓力，沖擊市場：2013年至今，我國各地區霧霾天氣頻繁發生，為此各地政府紛紛出臺相應的解決措施，并在整個霧霾的治理方案中明確指出了定量化目標，使得煤炭資源成為主要矛頭。迫于環保壓力，我國能源結構在進行整合和優化過程中，清潔能源所占比例將大幅度且持續增加。實際上，環保壓力的影響，不僅使煤炭企業發展受到制約，其下游行業也受到嚴重的影響。根據國家十二五規劃綱要，2015年我國國內煤炭消費所占比例要下降至65%，對煤炭市場造成了巨大沖擊。

二、煤炭市場供需矛盾解決對策

基于以上分析，目前煤炭市場供需形勢較為嚴峻。作為煤炭生產企業，要根據自身實際發展情況，結合市場需要，不斷對生產、經營策略進行有效調整，應對新時期新形勢的發展需求，不斷增加核心競爭能力，在嚴峻的市場環境中保持可持續發展。

1.調整產業結構，拓展新型業務

針對目前我國煤炭市場發展現狀和供需矛盾，煤炭企業首先要對自身產業結構和產品結構進行不斷調整，促進產品多元化生產，努力實現煤炭產品的品牌化，實現市場的良好配置及資源的不斷優化。另外，可充分利用煤炭產品嘗試拓展新型業務，如煤氣、發電等，并根據實際構建能夠兼顧鋼鐵、建筑、電氣等具有循環性質的產業鏈條，進而更好的抵御市場風險。

2.拓寬市場渠道，加快企業重組

運用靈活的市場營銷策略，進一步激活市場需求，進而拓展產品的營銷渠道。煤炭生產企業要積極發揮自身優勢，并與鋼鐵、電力及石化公司組建聯盟，學習新型營銷方法，積極拓寬市場，進而不斷提升自身競爭實力。與此同時，應加大企業重組力度，發展大型煤礦企業。為此，要做好大型煤炭基地的建設，并進行統籌和規劃，做到開發和保護并行。充分利用國家和政府培育、支持大型煤炭企業的相關政策，針對大型基地內部的主要資源，優先為本地區大型企業進行配置，促進其兼并和重組。

3.創新生產技術，杜絕劣勢煤炭

為了更好的應對環保壓力，煤炭企業應不斷對自身生產技術進行改進和創新。例如，可通過潔凈煤技術，進一步提高煤炭產品的生產質量和煤炭利用效率。積極開展煤化工業，煤炭焦化、煤氣化-合成氨-化肥已成為我國占主要地位的煤化工業。通過發揮豐富的煤炭資源優勢，補充國內油、氣資源的不足，新型煤化工業在我國有著長遠的發展前景。另外，在大型的煤炭企業內部建設相應的選煤廠，對劣質煤產品進行有效排查。同時，對采煤塌陷區做好綜合治理，例如土地復墾、植被恢復等。

三、結語

綜上所述，從嚴格意義上來說，我國煤炭資源仍然是我國能源資源的重要構成部分，并占據絕對的主導性地位。雖然目前我國煤炭資源供需矛盾比較嚴重，且受到各種因素的制約和影響。但是，作為煤炭企業，在無法改變大趨勢的情況下，要進一步對自身產業結構進行調整，并對生產技術加強創新，為應對影響煤炭市場發展的多種因素做好積極準備。

參考文獻：

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[2]姜智敏.2014年上半年煤炭經濟運行形勢與發展趨勢[J].環球市場信息導報，2014，08（06）.