煤化工气化工艺与设备的关键技术

摘 要：能源资源是社会经济发展的基本物质基础，人类社会的生存和发展离不开能源的帮助。虽然中国的煤炭储量比一些国家丰富，但煤炭是一种不可再生的能源，煤炭资源的不合理使用会对环境产生严重的负面影响。在这种发展背景下，尽可能减少煤炭的使用，应用先进的科技手段，合理开发和利用现有资源和能源。为人们提供更多负担得起的能源，成为必然的发展趋势和时代的需要，有利地帮助我国经济的快速发展。

关键词：煤化工;气化工艺;设备;关键技术

引言：中国是一个人口稠密的国家，对资源和能源的需求也比较大。由于社会经济的快速发展，资源和能源消耗量巨大，为了实现可持续发展，所有行业都需要改进自己的生产过程和技术，以减少资源和能源的消耗。煤化气是中国的重要产业之一，不同的煤化学气化技术有不同的优点和缺点。由于其不断扩张和发展，不同类型的技术流程不断被优化。因此，需要根据当前形势进行创新和改革。例如，在实践中，我们要根据社会要求，分析具体问题，加大研究工作力度，投入更多的人力、物力和财力，改进工艺，优化流程，提高气化技术，快速发展相关产业。

1 煤化工气化技术简介

1.1原理

煤化工主要是用于各种气化工艺生产的燃料，它可以满足发电、化工等多种行业的生产需要。而它的价值和作用是非常大的。煤气化工艺和设备的研究成果比较成熟，体现了国外的技术和理念。与美国和德国一样，经过多年的实践和研究，中国已经开发出高效的气化技术。煤气化是一个物理化学等相关的反应，这其中设计到的整个过程都是非常复杂。主要原因是，当水力浆液和氧气进入气化炉后，煤和其他物质立即受热反应，然后形成水以及固体残渣等，最后形成一氧化碳和氢等原料。[1]。

1.2特点

煤化工被广泛用于各种材料和资源相关的领域内，例如涉及煤以及沥青等等制造中。进料方式分为干粉和水浆，每种进料方式都有其独特的价值，使用煤化工不仅可以提高生产当中所涉及到效率以及安全生产，而且具有操作简单灵活的优点，可以达到节能环保的目的.在气化过程中，高温的影响可以减少产品中的污染物。只有简单的清洗才能保证排放，保护生态环境。但是，不同的气化技术有不同的优点和缺点，所以它们也有相应的缺点。例如，整个气化过程必须在高温环境下进行。因此，炉子内部长期被高温掏空，导致运行时间短，需要定期維护和更换，这就增加了成本。气化是一种消耗技术，需要经常更换。使用寿命约为两个月，这增加了维护成本[2]。

2 煤化工气化工艺的设备和关键技术

2.1 GE水煤浆加压气化技术

水煤浆是一种将原煤与水和通过加入一定比例的添加剂进行物理混合的液体燃料，煤炭处理可以去除煤炭中的不可燃杂质，有效提高煤炭的燃烧效率，减少环境影响。中国拥有丰富的煤炭资源。通过应用水煤泥技术，可以替代当前国家战略资源，例如石油等相关的资源，在一定程度上可以减少对环境的影响。压力气化技术被广泛用于煤化工领域，要制备的碳化合物包括烯烃、甲醇和合成氨。根据中国煤炭的质量特点，中国制定了自己的水煤浆生产配方，提高了中国水煤浆生产的效率。加压水煤浆气化技术是比较容易使用的，而且应用广泛。它是煤炭化学气化过程中的一项成熟的技术[3]。

2.2 GSP干煤粉加压气化技术

GSP被称为“黑水泵气化技术”，是德国研制的一种煤炭气化工艺。干煤粉是通过对原煤进行充分的研磨后去掉其中杂质得到的干燥的粉状原煤。通过对煤粉的加热过程实现对原煤的气化，通过水冷壁的冷却得到气化煤气。GSP干煤粉加压气化技术目前应用比较少，具有操作弹性大、操作方便、污染排放小，同时维护费用较低的特点。

2.3常压固定床富氧连续气化技术

连续气化技术显著提高了间歇性气化过程的效率，降低了生产成本，减少了工厂维护费用，并减少了环境污染。通常使用粒径较小的原煤进行处理。

2.4灰熔聚流化床煤粉气化技术

灰熔聚煤气化技术是以直径小于6mm的煤粉颗粒为原材料，通过使用蒸汽作为气体输送器，煤粉和气体输送器不断地被来自炉底的气体吸收。通过在吸气系统中的积累再次进行气化，提高了气体转换效率。该技术是一种专有的煤气化技术。在中国，它在燃料气生产中具有广泛的应用，并具有合成气体的轻便的优点，能够有更加广阔的利用空间。

3 煤化工气化工艺与设备的技术要点分析

3.1安装施工要点

在建设电厂时，应结合煤化工的要求和现场实际位置，制定最终的建设和安装方案，确保电厂严格按照相关规定和行业标准运行。 以确保项目的质量、效率和安全。安装应从里到外、从大到小进行。同时，厂房建设应按照工厂化制造和计件的要求进行，最大限度地降低工程建设成本，缩短工程后续验收时间，并在此基础上有效保证厂房质量。安装木炭化学时应注意以下几点：首先，也是最重要的是，应将所需要构建的油漆在地面上完成涂装;其次，构件的安装必须符合技术文件的要求规范才可以执行。最后，在安装过程结束之后，梁柱的表面必须用耐火层进行处理，并根据组件的尺寸对构建产生的偏差进行校正，需要符合标准后才可以进行使用[4]。

3.2钢材检验

在煤化工气化工艺中，对工艺设备所需的钢材必须经过严格的检验，检验人员需要对钢材的质量、性能等进行详细分析。对于每一批生产中所需要使用到的钢材都必须具备相应的质量证书才可以投入进行厂房的搭建中，与此同时也要求检验人员对证书的真伪做出相关的鉴别分析，并对分析结果与报告相对比。同时结合工程设计对钢材的性能进行验证，未通过验证的钢材不允许进入施工现场，钢材中不符合设计安装要求的可通过后期的补救措施进行完善。设计安装所用钢材标准是表面无裂痕、无疤痕、没有褶皱，在钢材的破损厚度没有超过负偏差值一半的情况下不需要对钢材进行更换。

3.3偏差矫正

偏差值指工程钢构件尺寸数据与标准尺寸数据之间的差异。常用的矫正方式主要有两种，热矫正和冷矫正。冷、热矫正的最终结果都要保证钢材表面的划痕厚度不能超过0.5mm，不能出现明显的钢材破损和凹凸现象。针对气化设备的安装过程中常见钢梁尺寸偏小等问题，可采取斜对接以及钢板拼接的方式进行实时接长，同时在进行钢板的拼接时，钢构件要避开节点且长度不能超过2.5m，当钢构件的厚度小于14mm时，可采用剪板机进行肋板剪切满足工程要求。

4 结语

综上所述，煤化工产业利用某些化学过程将煤炭资源转化为其他资源。关键的气化技术和设备是水煤气化和干煤粉气化。不同的喂食方法可以在不同的过程中得到改善。在实际的生产过程中，它可以根据实际需要进行有益的使用。此外，在安装设备时也要优化安装工艺，注意好偏差产生的原因以及及时做好纠正，延长设备的使用寿命和生产效率。煤化工气化的质量和效率--提高气化生产，减少燃煤带来的环境问题，保证气化过程的有效进行，推动中国煤化工气化的发展进程。

参考文献：

[1]杜若宇.我国煤化工气化工艺与设备的关键技术分析[J].化工设计通讯，2020，46（07）：4+7.

[2]肖超.分析煤化工工艺与设备的关键技术[J].石化技术，2019，26（08）：232+236.

[3]刘凯，刘海菊，郭琦.煤化工气化工艺与设备的关键技术[J].化工设计通讯，2019，45（04）：21-22.

[4]李晓峰.煤化工气化工艺与设备的关键技术[J].山西化工，2018，38（05）：127-128+131.

作者简介：

张干（1983.03—），男，汉，籍贯：河南荥阳，学历：本科，研究方向：石油化工和煤化工工艺装置设计。

（胜帮科技股份有限公司陕西分公司，陕西 西安 710065）