杜若宇
(延長石油碳?xì)涓咝Ю眉夹g(shù)研究中心,陜西西安 710000)
我國是一個人口大國,對于資源能源的需求量也比較高。隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,很多資源能源面臨著枯竭。為了實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展,就需要各個行業(yè)都提高自身的生產(chǎn)工藝與技術(shù),來降低資源能源的消耗力度。煤化工行業(yè)在我國已經(jīng)屬于較為重要的產(chǎn)業(yè),不同的煤化工氣化技術(shù),有著不同的優(yōu)點與不足,在其不斷擴(kuò)大和發(fā)展的同時,各種類型的工藝流程也在不斷地優(yōu)化,因此企業(yè)必須根據(jù)實際情況進(jìn)行創(chuàng)新改革。比如:在實際應(yīng)用中,就需要做到具體問題具體分析,加大研究力度,投入更多的人力、物力與財力,來改良工藝,優(yōu)化流程,提高氣化技術(shù),在滿足社會對天然氣資源的需求時,加快相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。
煤化工氣化技術(shù),主要是用來進(jìn)行煤氣燃料的生產(chǎn)。通過多種氣化方式,能夠滿足多種行業(yè)的生產(chǎn)需求,如電力行業(yè)、化工行業(yè)等,其價值與作用非常深遠(yuǎn)。在煤化工氣化工藝與設(shè)備的研究中,國外的技術(shù)與理念相對成熟,也具有代表性。如美國與德國,經(jīng)過多年的實踐與摸索,我國研發(fā)出了高效的氣化技術(shù)。煤化工氣化過程,是一個物化反應(yīng),其整個過程非常復(fù)雜繁瑣。主要是水煤漿和氧氣進(jìn)入氣化爐后,在高溫的環(huán)境下,煤炭等材料就會瞬間升溫發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而生成水分、殘渣等,最終生成一氧化碳和氫氣。
煤化工氣化技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣,能夠適用于各種材料與資源,比如煤炭、瀝青等。其進(jìn)料方法分為干粉與水煤漿兩種,每種都有著其獨特的價值。使用煤化工氣化技術(shù),不僅可以提高生產(chǎn)效率,保障生產(chǎn)安全,還具有操作簡單、靈活,可達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。在氣化中,經(jīng)過高溫的作用,還可以降低產(chǎn)物的有害物質(zhì),只需經(jīng)過簡單的處理,就可以進(jìn)行排放,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
然而,不同的氣化技術(shù)有著不同的優(yōu)勢與缺點,因此也有著相應(yīng)的劣勢。比如整個氣化過程必須在高溫的環(huán)境下,因此,爐膛內(nèi)部就會長期受到高溫的侵蝕,導(dǎo)致使用時間較短,需要定期進(jìn)行檢修更換,增加了成本。再加上多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的噴嘴屬于消耗物品,需要經(jīng)常更換。其壽命在兩個月左右,增加了維護(hù)成本。此外,水煤漿的含量還必須得到有效控制,否則就會出現(xiàn)材料與資源浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象,對大氣污染的力度也比較大。每一種技術(shù)都有著其優(yōu)勢與不足,在實際應(yīng)用中,必須做到具體問題具體分析,加大研發(fā)與投入力度,才能加快更新改革的速度,推動煤化工行業(yè)的高速發(fā)展。
水煤漿加壓氣化技術(shù)可以細(xì)化為以下兩種:第一,德士古水煤漿氣化技術(shù)。最初的氣化技術(shù)為對渣油部分進(jìn)行氧化,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在該技術(shù)的基礎(chǔ)上,美國的著名科學(xué)家研發(fā)出了水煤漿氣化技術(shù)。水煤漿氣化技術(shù),使用的主要原材料為水煤漿,通過將其質(zhì)量與分子數(shù)量進(jìn)行有效的控制,依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),借助氣流床的作用,實現(xiàn)氣化工藝。與此同時,能夠在高溫的環(huán)境下,將水煤氣與氧氣進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使其成為合成氣排出。這種方法,可以通過氣化壓力的適當(dāng)提升,來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的?,F(xiàn)階段,這種技術(shù),平均每天的煤炭等資源的消耗量在2 000t左右,在氣化的過程中,降低了對大氣與生態(tài)環(huán)境的污染,還節(jié)約了更多的資源能源。根據(jù)氣化生產(chǎn)工序與產(chǎn)品設(shè)備的不同,還可以將其工藝流程進(jìn)行細(xì)化,能夠根據(jù)煤化工廠的實際需求,進(jìn)行自動轉(zhuǎn)化,提高各項資源的利用效率。第二,多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)。在德士古水煤漿氣化技術(shù)出現(xiàn)與運(yùn)用之后,科研人員還在不斷前進(jìn),力爭研發(fā)出更加高效與環(huán)保的工藝技術(shù),來加快煤化工行業(yè)的高速發(fā)展。通過不斷的研究,終于研發(fā)出了該項技術(shù),可謂是一個大的突破與創(chuàng)新,并且得到了廣泛應(yīng)用。該項技術(shù)是由我國科研人員共同研究的成果,同時也獲得了國家相關(guān)部門的審批,批量的投入到了生產(chǎn)中。相比于水煤漿氣化技術(shù),該項技術(shù)不僅操作更加便捷、簡單與靈活,還優(yōu)化了工藝,降低了煤炭的消耗量,更加環(huán)保節(jié)能。
干粉煤加壓氣化技術(shù),也可以細(xì)化為兩種:第一,殼牌干粉煤加壓氣化。該技術(shù)是借助立式圓筒爐膛,并且在周圍安裝沸水冷卻管,然后在內(nèi)壁上層鋪設(shè)耐熱土層。粉煤在氣化中,產(chǎn)生的氣體會凝結(jié)在內(nèi)壁上層,然后順著內(nèi)壁流下來,就可以實現(xiàn)冷卻與環(huán)保。然而在實際應(yīng)用中,還需要做好防腐工作,來提高設(shè)備的使用效率。此外,在爐膛周圍,可以進(jìn)行集氣管、輸水管、排水管的安裝,然后與冷卻管形成一個內(nèi)循環(huán)體系,降低故障出現(xiàn)的概率。第二,GSP干粉煤加壓氣化。該技術(shù)是由德國的科學(xué)家研究而成,并且投入到實際使用中。該技術(shù)的進(jìn)料方式分為液體與干粉煤兩種方式。在氣化爐的周圍,通過冷卻管的安裝,就可以保障氣化工藝的 有效進(jìn)行,實現(xiàn)煤炭等資源的充分利用。在實際工藝中,對于粉煤的顆粒大小要求不是非常嚴(yán)格,其轉(zhuǎn)化率也比較高。不僅擁有著較為便捷靈活的操作方法,還可以延長使用壽命。
在煤化工氣化工藝與設(shè)備安裝中,必須遵循相應(yīng)的流程、原則與標(biāo)準(zhǔn),才能充提高工藝精度,發(fā)揮設(shè)備價值。優(yōu)化安裝流程,就成為了重要的一個步驟。首先,安裝人員應(yīng)嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,然后參照設(shè)備說明書,遵循由內(nèi)到外、由小到大的原則,展開有計劃的安裝施工,才能縮短安裝時間,降低施工成本,提高設(shè)備的質(zhì)量。其次,作為安裝人員,必須與設(shè)計人員、施工人員展開定期的交流互動,并且積極主動參與到教育培訓(xùn)中,強(qiáng)化自身的綜合實力,保障安裝工作的有序進(jìn)行。最后,對于大型設(shè)備的安裝,還要借助相應(yīng)的儀器設(shè)備,做好場地布局。在地面構(gòu)件的表面,還要進(jìn)行防腐、防潮等材料的涂抹,對于其他設(shè)備的表面,還要進(jìn)行防觸電、防火層處理,來保障后期的使用安全。
只有嚴(yán)格遵循相應(yīng)的安裝流程與標(biāo)準(zhǔn),注重設(shè)備的矯正偏差,才能提高工藝的精度。首先,在安裝中,需要及時尋找構(gòu)件中的尺寸偏差,然后分析原因,進(jìn)行矯正。其次,采用合理的矯正方法??梢圆捎娩摪迤唇拥姆椒?,來進(jìn)行矯正,直到符合實際要求。最后,必須遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行尺寸的核實對比,還要借助精準(zhǔn)的、專業(yè)的儀器設(shè)備。
綜上所述,煤化工產(chǎn)業(yè)采用一定的化工工藝將煤炭資源轉(zhuǎn)化成其他資源,其氣化工藝與設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)為水煤漿加壓氣化與干粉煤加壓氣化,不同的進(jìn)料方式,又可以細(xì)化為很多種工藝技術(shù)。在實際應(yīng)用中,可以根據(jù)實際需求,進(jìn)行合理運(yùn)用。此外,在設(shè)備的安裝中,還要優(yōu)化安裝流程,注重矯正偏差,這樣才能提高設(shè)備的使用壽命與生產(chǎn)效率,提升煤化工氣化生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率,減少煤炭燃燒造成的環(huán)境問題,保障氣化工藝的有效進(jìn)行,從而推進(jìn)我國煤化工氣化行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。