煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析

段淑平(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古 赤峰 025350)

煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析

段淑平(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古 赤峰 025350)

随着我国科学技术的发展和经济的进步，人们的生活质量越来越好，但同时也导致了严重的资源问题和环境问题。煤气化产业作为我国的重要产业之一，具有调节市场经济和保障我国正常生产活动的重要作用，但目前我国煤气化产业的生产过程普遍存在煤原料利用率低、技术落后、污染较重的现象，一是影响了煤气企业的发展，二又给环境造成了严重的破坏。为了有效改进煤气化工艺技术，降低工业污染，我们必须切实对煤气化工艺进行详细的研究。本文我们就将简要介绍煤气化工艺的主要技术和原理，并对煤气化工艺产生的废水进行分析。

煤气化；工艺技术；废水水质

随着时代的进步，现在人们对石油及天然气的需求较大，而对煤炭的需求呈下降趋势。但是我国石油、天然气的储量并不大，因此造成了一定的供给失衡。为了有效该问题，运用煤气化工艺将固态煤转化为煤气来方便人们对煤碳资源的利用成为了当前一个重要的课题。煤气化工艺是现代煤炭化工关键技术之一，运用煤气化工艺，可以解决石油、天然气等资源不能满足日益增加能源需求的现状。然而，我国的煤气化技术并不先进，普遍存在耗水量大、污染严重等现象，我们必须对不同的煤气化工艺进行仔细的研究，并结合工艺所产生的废水水质进行分析，以需求更加经济更加环保的工艺技术。

1 煤气化基本概念及原理

1.1 煤气化概念

煤气化工艺主要以煤和煤焦作为原料，并通过添加气化剂的方式，在特定温度和特定压强下促使固态煤原料气化成所需的气体燃料。

1.2 煤气化炉基本概念

煤气化炉又称煤气发生炉，根据煤原料的性质和对煤气化产品的要求有多种煤气化炉，不同的煤气化炉有不同的优点和缺点。

2 煤气化基本工艺介绍

2.1 固定床气化工艺

固定床气化主要以10到50毫米的块煤为生产原料，通过运用固定床气化工艺的方式对固态煤原料进行气化工作。其主要包括间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇Lurgi）两种不同的工艺。首先，间歇式工艺早在20世纪30年代就已经被研发出来并应用于实际的煤气化工作中，该方式具有投资少，易操作的优点，但同时该工艺气化率低、能耗高并且会对周边环境造成严重的污染，因此随着时代的进步，人们逐渐加强的环境意识使他们认识到了该工艺的不足之处，国家发改委也逐渐禁止了在煤化工生产中使用该工艺。而连续性气化工艺作为改善间歇式气化工艺的方法，初步解决了间歇式工艺所存在的问题，被逐渐应用于实际的煤气化工作中。

2.2 流化床气化工艺

流化床气化工艺又成沸腾床气化工艺，该工艺通过借助向上移动的气流来使粉煤呈现出流态化的形态，进而可以在一定温度和压强下促使煤原料与氧气、氢气等气化剂转化成煤气。该工艺最大的优点在于其可以对各种各样的煤原料进行气化转化，甚至是褐煤等质量较差的煤原料。随着采煤技术的发展，这种工艺被普遍应用于实际的煤化工生产中，但是这种工艺也存在着煤尘较大的问题，虽然大大提高了煤气化的效率，但是却给设备的清洁保养带来了难题，会缩短煤气化炉及相关设备设施的使用寿命，此外，流化床气化工艺对煤气化炉的容积要求较高，会增加煤气化炉的占地面积，加大煤气企业的成本投入。

2.3 气流床气化工艺

随着科技的进步，人们为了同时解决利用率低、污染重等多方面问题，逐步改善工艺，并研究出了一种全新的煤气化工艺，就是气流床工艺。这种工艺由于可以适用各种煤原料，并具备一定的清洁性和环保性，目前已经广泛应用于各大煤气化企业。根据煤气化的原料，气流床气化工艺包括水煤浆和干煤粉两种。前者通过将煤粉与水混合制作成煤浆，并用泵送入气化炉，在1350到1450的温度下就可以发生气化。后者通过将干煤粉与气化剂结合的方式加入到气化炉中，主要在1500到1700的温度下就可以发生气化。只要严格控制好煤气化炉的温度，就可以最大程度上减少杂质气体的产生，降低污染程度。

3 煤气化废水水质分析

不同的煤气化工艺技术会配备不同的煤气化炉，也就会需要使用不同的气化剂，因此也会造成不同的废水污染。目前，根据气化炉的气化技术及内流形式，大体可以分为固定床、流化床和气流床三种。常见的煤气化炉包括国内常用的富氧连续化炉、加压鲁奇固定床气化炉、灰熔流化床气化炉、恩德炉几种。一般来说，煤气化废水主要包括焦油、甲酸化合物、氨、氰化物等。不同的气化炉所造成的废水含量是不同的，对环境的污染程度也有所不同。通过对实际生产的数据进行比对，鲁奇炉所产生的废水污染程度要比其他种类的气化炉较高。而壳牌气化炉作为目前最为先进的煤气化工艺，通过氧化反应及降温系统，可以很明显的减少排放的废水，在一定情况下甚至可以做到零污染。

4 结语

近年来，环境问题和资源问题越来越成为有关专家的一大难题。煤气化工艺的逐渐进步表现了人们的环境意识在日益提高。为了有效减少工业污染，我们不能实行先污染后治理的方法，而是应从根本上根除污染，一方面加大政策力度，解决根除不良企业，另一方面，有关专家应尽最大努力改善煤气化工艺，从根本上减少污染的产生，促进煤化工企业的可持续发展。

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段淑平（1986-），民族（汉）籍贯辽宁省朝阳县柳城镇 沈阳工业大学 大学本科，学士学位助理工程师。