國內外煤氣化工藝技術(shù)的選擇探討

V SILICONI11[高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展]國內外煤氣化工藝技術(shù)的選擇探討寇征(中海油新能源投資有限責任公司 北京10015 )摘要:針對過(guò)年煤氣化工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，本文著(zhù)手了解了國內外煤化工的發(fā)展狀況，掌握煤氣化工藝技術(shù)的最新動(dòng)態(tài);針對煤氣化工業(yè)技術(shù)的各項原則，詳細分析世界上各種煤氣化工藝技術(shù)的選擇方案和原料問(wèn)題，探討了其技術(shù)特性和優(yōu)缺點(diǎn)，并對煤氣化工藝技術(shù)的選擇進(jìn)行一系列的探討。關(guān)鍵詞:國內外;煤氣化;選擇中圖分類(lèi)號: X784 文獻標識碼: A文章編號: 1671-7597 (2013) 0120038 -01進(jìn)入21世紀，我國的工業(yè)技術(shù)正在飛速發(fā)展。在迎來(lái)新的氣化工藝技術(shù)替代原始的石油燃料以減少對石油資源的過(guò)度依機遇時(shí)，也面臨著(zhù)不少的問(wèn)題。我國的煤炭資源相對豐富，但賴(lài)是目前所要 解決的問(wèn)題。由于汽車(chē)的發(fā)展所帶來(lái)的資源以及天然氣、石油這兩大塊卻相對貧乏。隨著(zhù)油價(jià)不斷上漲、天然社 會(huì )環(huán)境惡劣，也是我們老百姓所關(guān)心的。中國在煤制油項目氣供不應求的形勢下，如何充分利用煤炭資源是我們首先要考建設方面發(fā)展 +分迅猛，以保證能源安全和實(shí)現汽車(chē)工業(yè)可持慮的問(wèn)題。如何利用豐富的煤炭資源進(jìn)行化工、發(fā)展煤制油等續發(fā)展 。多種煤炭綜合運用，已經(jīng)成為我們大家所關(guān)心的問(wèn)題。2我國煤氣化工藝技術(shù)的發(fā)展狀況及趨勢1國內外煤氣化工藝的發(fā)展狀況我國的煤氣化工業(yè)技術(shù)廣泛應用與化工、冶金建材等重工煤氣化工藝技術(shù)的定義是:以煤作為工業(yè)原料，經(jīng)過(guò)- -系業(yè) 部門(mén)生產(chǎn)。目前我國擁有煤氣化工爐約4000多臺，通過(guò)煤氣列的化學(xué)加工后，讓煤轉化為各種氣體、液體和固體燃料，這化 合成生產(chǎn)的氨和甲醇占全國產(chǎn)量的60%以上。因此，煤氣化種技術(shù)叫做煤氣化工業(yè)技術(shù)。其加工做成主要包括干餾、氣工 業(yè)技術(shù)為我國農業(yè)生產(chǎn)提供了充足的化肥?；?、液化等。2.1以氣、煤為原料的合成氨生產(chǎn)1.1國外煤氣化工藝技術(shù)的發(fā)展歷程煤炭綜合利用以及潔凈煤技術(shù)所需要的重要技術(shù)手段是煤在英國，煤炭最初是用作燃料。在工業(yè)革命時(shí)代，煤炭的氣化技術(shù)。 通過(guò)煤氣化工藝技術(shù)發(fā)展煤化工、煤造油、燃料煤運用已經(jīng)開(kāi)始。他們率先運用焦煉技術(shù)使煤炭充分運用到大規氣， 是現在重要工業(yè)化生產(chǎn)的龍頭。在中國，煤炭的資源消費模的工業(yè)生產(chǎn)當中。在第一次世界 大戰期間，英國的鋼鐵工業(yè)比例最高，占75%以 上。為解決煤工業(yè)發(fā)展所帶來(lái)的影響，我得到了飛速發(fā)展，氨苯和甲醇作為火藥原料也得到了大幅度的國發(fā)展煤氣化工業(yè)技術(shù)是非常有必要的。需求。這樣，促進(jìn)了英國焦煉技術(shù)的進(jìn)一步 發(fā)展。煤氣化工藝技術(shù)在國際上具有代表性的主要有德士古、殼在第二次世界大戰前夕以及大戰期間，為了發(fā)動(dòng)以及維持牌和魯奇公司。 它們的煤氣化技術(shù)主要有水煤漿氣化技術(shù)和粉戰爭，德國開(kāi)始大規模地進(jìn)行大量煤制取液體燃料的研究工煤加壓氣化， 粉煤氣化具有較明顯的節氧、節煤、有效氣成分作，快速發(fā)展了液體燃料的工業(yè)化生產(chǎn)。1923年， 德國率先發(fā)高等優(yōu)勢。 因此，我國充分將該技術(shù)應用到化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、明了一氧化氫合成液體燃料，俗稱(chēng)費托合成法。1931年又發(fā)明燃 料電池等諸多領(lǐng)域。了煤直接液化制取液體燃料技術(shù)。在1939年，德國在戰斗中采目前，我國的煤炭氣化技術(shù)正在不斷的發(fā)展，其中主要以用這兩種技術(shù)產(chǎn)出能量總額超過(guò)170萬(wàn)噸。常壓固定床煤氣發(fā)生爐和水煤氣發(fā)生爐居多。其中，國家大力作為世界上唯一的超級大國，美國擁有的煤炭資源也是非開(kāi)發(fā)和引進(jìn)的水煤氣兩段爐、魯奇加壓氣化爐和德士古水煤漿常的豐富，其儲存量達到2500億噸，這一數量遠超過(guò)石油和天氣化技術(shù)以及煤氣成分較好的干粉煤炭氣化技術(shù)。為今后實(shí)現然氣的儲存量。其中，美國煤氣化工利用的兩家典型企業(yè)是伊工 業(yè)化和大型化奠定堅實(shí)的基礎。而之前一直使用的固定床氣斯曼公司的大平原公司。美國伊斯曼公司1983年在田納西州投化技術(shù)和固定床常壓間歇式氣化技術(shù)氣化都將會(huì )因效率低、能入裝置，以煤氣化工路線(xiàn)生產(chǎn)碳一化學(xué) 品，是美國唯一采用煤耗高、污染大而逐步淘汰。作為原料生產(chǎn)醋酸醋酐的大型裝置。美國的大平原氣化廠(chǎng)位于說(shuō)到天然氣，它是世界上供認最環(huán)保、最潔凈的優(yōu)質(zhì)能北達科他州，化廠(chǎng)在1984年投入運營(yíng)，采用煤生產(chǎn)合成天然源。 隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，天然氣的開(kāi)采量逐年增大。我氣，造氣能力嘆為觀(guān)止，也在煤炭清潔方面探索了一條成功的國的天然氣需求也在不斷的增多，年產(chǎn)量達到250億m3。道路。目前我國利用天然氣為原料合成氣技術(shù)法有兩種，一種是與上面三個(gè)發(fā)達國家相比，南非煤氣化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展則具有部分氧化法，另-.種是蒸汽轉化法。部分氧化法需要使用純氧特色。由于受到其他國家的石油制裁，南非必須用煤作為生產(chǎn)為氣化劑， 是極少采用的一種方法。蒸汽轉化法包括- -段蒸汽原料發(fā)展產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)油品。這一項試水最終獲得了成功。從轉化法，換熱式兩段轉化法和加熱型兩段蒸汽轉化法之分。1955年到現在，總共有三套煤制油裝置投入運行。其中段轉化法的優(yōu)點(diǎn)是流程短、 節省投資，因為廣泛應用于市場(chǎng)。SASOL公司的3套煤制油裝置所生產(chǎn)的煤化工產(chǎn)品超過(guò)了130換 熱式兩段轉化工藝最有發(fā)展前途，因為其可以減少天然氣的種，總產(chǎn)量達到了710萬(wàn)t/a,這在當時(shí)來(lái)講是非常巨大的成用量， 起到節省能源的效果，今后可大量投入到工業(yè)生產(chǎn)當功。在20世紀80年代后開(kāi)始，SASOL公 司開(kāi)始利用借鑒煤氣化工1藝技術(shù)，投入天然氣合成油方面的研究。3煤氣化工中國煤化工1.2國內的煤氣化工藝技術(shù)發(fā)展狀況煤氣化工藝MHCN M H C屬于清凈煤氣化由于社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展，中國有車(chē)一族越來(lái)越多，石油技術(shù)。 到目前為' r⊥藝又小以及煤氣化爐型都燃料的投入使用也越來(lái)越多。然而中國的石油儲存量相對貧有 其特點(diǎn)和優(yōu)劣之處，這些都取決于煤種的適應性以及進(jìn)行煤乏，因此政府在石油燃料替代方面一 直十分關(guān)注。如何發(fā)展煤(下轉第26頁(yè))匪谷38]V SILICONI11[高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展]I，正好是一臺OLT的一塊PON板的容量。機房到用戶(hù)的光纜在 量較多時(shí)，如用戶(hù)集中于一棟樓宇中或一棟樓宇的某幾層，此ODF架成端，只需用光纖活動(dòng)連接器就可以方便的對整個(gè)小區時(shí)可采用分散分光方案。所謂分散分光可以理解為光分路器置住戶(hù)進(jìn)行配線(xiàn)管理。如果采用二級分光，因配置問(wèn)題，PON的于配線(xiàn)光纜和引入線(xiàn)光纜之間，也就是說(shuō)位于引入線(xiàn)光纜的前利用率會(huì )不均衡，因地理位置的關(guān)系，有的PON 很可能只有不端 的光分配方式為分散分光，如圖3所示。線(xiàn)路從局端機房的足10個(gè)用戶(hù)，PON口的需求會(huì )超過(guò)8個(gè)。這種情況下，必須增加OLT出來(lái)，以普通管道光纜或架空光纜連接到樓宇附近路邊或PON板才能滿(mǎn)足需求，導致投資上升。大樓地下室的光纜交接箱中，再從光纜交接箱中利用分支型布2)故障診斷方便。所有入戶(hù)光纜在機房ODF架成端，鏈路線(xiàn)光纜連接到樓宇的不同樓道或樓層的弱電井中的光纜分纖故障位置只需在機房用普通的0TDR即可測定，而二級分光系統盒，光分路器置于光纜分纖盒中，通過(guò)分光后，可用“8”字布.，故障點(diǎn)確定需要昂貴的PON專(zhuān)用設備，目前很多基層運營(yíng) 線(xiàn)光纜連接到每個(gè)ONT/ONU。商還沒(méi)具備條件。位于同-一棟樓宇的ONUONT3)由于插入點(diǎn)減少，鏈路的損耗減少，可能的故障點(diǎn)減不同樓層或樓道:少，系統的可靠性提高。位于局端機房位于樓宇附近| 光纜分纖盒3.2光分路器的位置設計路邊或地下室光分路1)當采用一.級分光方式，光分路器在駐地網(wǎng)時(shí)，光分路器翼于此處OLTOD光境交技箱可安裝在室內或室外，室內安裝位置包括小區中心機房、樓內弱ONU/ONT電井、樓層線(xiàn)路箱等。光分路器的上聯(lián)光纜可分別來(lái)自一級光交接箱、二級光交接箱或光分纖箱這3種途徑。此方式主要適用于光纜分纖盒已建成的小區規模較大、用戶(hù)密度高的情況，如高層住宅等。2)當采用一級分光方式，光分路器可分別設在主干層或留于此處用戶(hù)配線(xiàn)光纜層，設在主干層時(shí)，光分路器可安裝在- -級光交83 高層樓宇分散分光方案接箱、二級光交接箱或光分纖箱內。此方式適用于用戶(hù)比較分3)多棟樓宇分光方案:通常情況下單棟多層樓宇的散的情況及新建用戶(hù)光纜網(wǎng)。FTTx終端0NT/ONU有限，可采用集中分光方式。如圖4所示，分3.3典型分光方案光器置于光纜交接箱中，從光纜交接箱中出來(lái)的配線(xiàn)光纜在樓1)當高層樓宇FTTx光接入網(wǎng)的0NT/ONU用戶(hù)相對分散且數宇附近通過(guò)光纜接頭盒進(jìn)行分歧，分歧出來(lái)的光纜進(jìn)入樓宇.量不多的情況下，如分散在兒棟樓字中，這種情況可采用集中內。 再通過(guò)光纜分纖盒使用布線(xiàn)光纜將光信號引至0NT/ONU.分光方案。集中分光可理解為光分路器置于主干光纜和配線(xiàn)光如有樓宇的數量為N棟，則光纜接頭盒的數量應≤N-1。纜之間進(jìn)行光功率分配，如圖2所示。從光纜交接箱中出來(lái)并經(jīng)樓宇A過(guò)光分路器分光的線(xiàn)路，分別以不同的配線(xiàn)光纜連接到不同的樓宇中，在不同的樓宇內，利用光纜分纖盒將進(jìn)入此樓字的光)LT-- - ODF一光纜交接箱光纜接頭盒纜中的不同光纖通過(guò)布線(xiàn)光纜分配至相應的0NT/ONU。位于不同樓宇內-------------------------置于此處樓宇N.1光遵分纖鑫路邊城地下室ONUI/ONT接頭盒光纜分|光數交按箱I光分路器置于此處光遺分纖血圖4 多棟樓宇分光方案放在用戶(hù)端的0NT可以向用戶(hù)提供10/100Mbit/s以太網(wǎng)接圖2 高層樓宇集中分光方案口，用于連接計算機，還可以提供電話(huà)接口以及CATV接口，從2)當高層樓字FTTx光接入網(wǎng)的0NT/ONU用戶(hù)相對集中且數而實(shí)現數據網(wǎng)、 電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)的“三網(wǎng)合一”。(上接第38頁(yè))氣化后的產(chǎn)品的實(shí)用性?？梢源_定的一一點(diǎn)是， 到目前為止還沒(méi)技術(shù) 上的測試，包括可磨性指數、熱穩定性等等。有真正意義上的萬(wàn)能煤氣化爐型和氣化技術(shù)。在煤氣化工藝技5結語(yǔ)術(shù)的發(fā)展過(guò)程當中，必須經(jīng)過(guò)大量工藝上的試驗以及生產(chǎn)實(shí).要實(shí)現煤化工，煤氣化工藝是必不可少的技術(shù)基礎與關(guān)踐。通過(guò)不斷的時(shí)間選出能夠環(huán)保、節能、降低成本、提高效鍵。 由于煤氣化裝置的投資巨大，因此企業(yè)在確定煤氣化工藝率并且采用容易處理的潔凈煤氣化技術(shù)。項目的時(shí)候一定要進(jìn)行多 方面的考慮，要充分考慮到能否實(shí)現4原料煤種的選擇其競爭能力。在選擇煤種原料的時(shí)候也一定要作出多方面的綜煤氣化工藝技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)對煤的選擇。我國在選擇煤合比較，比如原料煤種以及技術(shù)投資方面進(jìn)行綜合評估。力求種的問(wèn)題上，要做到因地制宜、就地取材等方法。另外，通過(guò)不將 各種風(fēng)險降低。斷的學(xué)習吸收，我國也已成功研發(fā)了許多具有專(zhuān)利性的煤氣化工藝技術(shù)，這些技術(shù)都擁有適用的煤種。在選擇煤種上，首先考慮參考 文獻:中國煤化工。的是就地取材。由于我國煤種繁多，在選擇.上我們應該把尋找適[1]汪壽建國展動(dòng)態(tài)分析[J]化肥設應的煤種放在首要位置。先選擇煤種，在選擇采用何種形式的氣計， 2011HCNM HG化爐。其次，選擇煤種一-定要了解好煤炭的品質(zhì)、產(chǎn)量、價(jià)格、[2]張金陽(yáng),煤氣化工藝選擇之我見(jiàn)]河南化工，2008 .煤礦工廠(chǎng)的背景，包括運輸能力、運輸方式等。也要對煤炭進(jìn)行[3]張榮林基于煤氣化工藝技術(shù)的選擇與評述].化肥設計，2008匪谷26]