型煤气化技术在我公司的应用

第37卷第3期化工设计通讯2011年6月Chemical Engineering Design Communications型煤气化技术在我公司的应用薛莹莹(山东兖矿峰山化工有限公司，山东邹城273500)摘要:简述了采用型煤气化技术的背景，合成氨工艺中配套的技术支持。介绍了型煤技术的工艺及设备，简单概算运行成本以及产生的经济效益，得出该技术能够降低生产成本的结论。关键词:型煤;工艺流程:设备配置;经济效益中图分类号: TQ546文献标志码: B文章编号: 1003-6490(2011)03-0039-03Application of Coal Briquette Gasification in Our PlantXUE Ying-ying(Shandong Yankuang Yishan Chemical Co., Ltd., Zoucheng Shandong 273500, China)Abstract: Briefly introduce background of coal briquette gasification, and supporting technology inammonia process. Introduce coal briqutte process and equipment, simply estimate the operation costand economic benefits, and conclude coal briquette gasification could reduce production cost.Key words:coal briquette ;process ;equipments;economic benefits随着山西煤炭转化本地化战略的实施，外运型煤制造原理将无烟煤粉碎后加人定量的无烟块煤日益减少，如何减少企业对山西无烟块粘结剂，经过沤制、高压成型、烘干后进入造气煤的依赖，降低氮肥生产成本，成为制约企业命炉，替代块煤气化。具体流程如下。脉的关键问题。经过市场调研，发现有大量的优进厂无烟粉煤或块煤经过筛分后进人定量螺质无烟粉煤积压，部分地区达到数千万吨。因旋给料器，经破碎机破碎以后，进入一级双轴搅此，粉煤加工成造气型煤，既能解决造气块煤紧拌机，此时加人制备好的腐殖酸钠粘结剂，经二缺，又可以扩大粉煤利用途径。次双轴搅拌后进入沤制池，堆沤56~72h以后，用皮带运输至单轴搅拌机，再经单轴搅拌机送料1生产 规模以及现状至煤棒机制作成湿煤棒;湿煤棒经皮带输送至新兖矿峄山化工有限公司生产规模为合成氨型静态烘干炉，经过4~6h烘干以后，水分达300kt/a，尿素460kt/a， 目前共有27台造气到5%~7%，再将干煤棒输送到自动加煤机供炉，正常生产时开20台，每年消耗无烟煤40多造气使用。见图1.万吨，加工产生的煤末70 kt。2.2 掺烧煤棒配比(如图2所示)煤棒生产对煤末的质量要求相对宽松。如果3工艺特点把每年剩余的煤末，以及外购白煤末来生产煤棒，可以减少对无烟块煤的过度依赖，有效的控(1)采用鼠笼式破碎机进行加工，可破碎至制成本。经考察论证，公司决定新上一套200kt/a 3 mm以下，颗粒均匀，能够大量增加粘结面积。的煤棒生产线。(2)采用二级搅拌，搅拌均匀、充分，对原煤的适应性较强。2型煤生产线工艺流程简 介(3)采用静态烘干技术，投资少，烘干效果2.1 制造原理及工艺流程好，破碎率低，能耗低。.收稿日期: 2011-04-05作者简介:薛莹莹(1983- )。女，河南驻马店人，助理工程师，从事合成氨、尿素技术改造工作。●40●化工设计通讯第37卷饰分的煤)破碎机一一双轴搅排]一仅轴境拥一储存沤制网殖酸罐]→粘结闸皮运带全能自动干煤棒「郭湿煤棒C 造气炉一加煤机新型[媒棒机一单铀搅押图1煤棒生产线流程简图外购块煤200kt块煤190h 15台流气炉开12备3一-17512筛分媒末 I0kt50ki煤球L生产线」| 125kt氨| 外购煤末230ki190kt .| 200煤梆生产线一一12台造”[炉开10备2|團2造气炉运行方式示意图(4)自动加煤机的使用，降低了造气对煤棒由以上计算可知，这种掺烧的方式可以满足质量的要求，增加了操作弹性和炉况的稳定性，峄化公司年产300kt氨醇所需的半水煤气量。完全实现煤棒自动添加。(5)改善了粘结剂的配方，增强了粘结性5该生产线主要设备配置能。块煤筛粉、进厂原煤经破碎后，直径小于以干煤棒产能为选型依据:型煤生产线工作3mm，全部利用制作煤棒，实现造气多煤种全制度设计为，330 d/a; 18 h/d, 200 kt/a，即面利用。33. 67 t/h.(6)采用新型烘干炉后，干煤棒水分可达(1)一段生产线 设计布置2条破碎线，占7%以下，强度高且含粉率低，为实现自动加煤地面积36X42=1512m'，气体能够及时排出。创造了条件，满足了造气生产的需要。主要有以下设备。①往复式给料机: 100 m'/h，设计选用24装置运行后全厂气量核算台。公司年产300kt氨醇，以吨氨消耗半水煤气②原料煤输送皮带机: B= 500 mm, Q=3000m’计算，造气系统每年需产半水煤气:60t/h，L=12m.设计选用2部。300X10* tX3 300 m2/t= 99000X 10* m'③振动筛:型号Y1224，生产能力20~以煤棒投用后的造气炉运行方式计算造气炉30t/h, 设计选用2台。年产半水煤气量。单炉烧煤棒产气量按5000m2/h④细末煤输送皮带机: B= 500 mm, Q=计算，10 台单烧煤棒造气炉年产气量:60t/h, L=8. 15m,设计选用2部。10台X5000m/(台●h)X24 hX330d/a⑤鼠笼式破碎机:生产能力15~25t/h，设= 39600X10* m'/a计选用2台。单炉烧块煤产气量按6000m2/h(峄化数据)⑥埋刮板机:生产能力18~74m2/h,设计计算，12 台烧块煤造气炉年产气量:选用2台。12台X6000m2/(台●h)X24 hX 330d/a⑦双轴搅拌机:生产能力15~25t/h,设计=57024X10* m2/a选用4台。22台造气炉年产半水煤气量: 39 600X 10(2)沤制池设计10座,有效高度取5. 5m,+57 024X10*=99624X10* m3每座净容积14X6X5.5=462m2;其有效容积为第3期薛莹莹:型煤气化技术在我公司的应用.●41.60%.混合后半熟料的堆积密度按0.6t/m’计，停炉加煤， 每一个循环加煤-一次，特殊情况下一一则每个座库存量为462X0.6X0.6= 166.32 t。个循环可加两次煤，而且可以控制在吹风或下吹故10座库(池)为166. 32X10=1663. 2t.阶段加煤。煤气炉炭层控制稳定，波动少，提高年产200kt干煤棒折算每天需生产混合后半了 煤气炉有效炭层，相应提高了煤气炉的生产能熟料645t, 1663. 2t/645t/d=2.58d.该段主要力，单炉发气量提高，从而达到降低消耗的目有以下设备。的。经过考察验证，在运行稳定的情况下，造气①半熟料输送皮带机: B= 650 mm, Q=炉烧煤棒发气量与烧块煤相差无几;蒸汽消耗高80t/h，L=52m，设计选用1台。5%左右，如果造气系统内部蒸汽平衡进一步优②半熟料装库皮带机: B=650 mm, Q=化，可不增加蒸汽消耗:造气炉检修周期也大致80t/h. L=55m，设计选用2台。相同，不会增加维修费用。(3)二段生产线设计布置2 条成型、烘干同时，使用炉况优化控制DCS系统，能自线，占地面积36X60=2160m*，烘干炉区厂房动优化操作，方便管理，稳定炉况，生产负荷稳屋面高，设计留有排气窗，产生的气体能够及时定，产气量明显提高，消耗明显下降，对煤种的排到高空。主要有以下设备及设施。切换具有很强的自适应能力，减轻了工人的劳动①熟料装载皮带机: B=800 mm，Q=强度以及管理强度。100t/h，L=26m，设计选用1台。煤棒生产线投用后，公司还需采购230 kt/a②熟料输送皮带机: Q= 100 t/h， L=无烟煤末以供煤棒和煤球生产需要，生产出的29.2m，设计选用1台。200 kt/a煤棒供10台造气炉用。③熟料转载皮带机: Q=80t/h, L=9. 1 m,7经济效益分析设计选用2台。④单轴搅拌机:生产能力15~25t/h,设计以月前实际产量和消耗水平，峄化公司平均选用6台。-吨氨耗无烟块煤1.25t,块煤按1050元/t计:⑤煤棒机:生产能力8~12t/h,设计选用算，吨氨煤耗成本1312.5元。6台。一吨氨耗煤棒1.6 t，以煤棒入炉成本⑥煤棒装炉皮带机: Q=80t/h，L= 58 m,681. 06元/t计算，吨氨耗煤成本1021. 59元。造气车间日烧煤棒600t,煤棒产氨按600/⑦烘干炉:设计2座，8仓格/座。每个仓1.6=375t计算，每天可降低原料煤成本375X格的烘干炉的有效容积为:长X宽X高+漏斗锥(1 312.5-1106. 96)= 109091.25元;一年按体容积=35m'，每天出料4仓。330 d计算，200kt/a 煤棒生产线满负荷运行后可⑧引风机: N=55kW，设计2台，与烘干节约原料煤成本109 091.25X330=3600万元。炉配套。⑨热风炉:热风温度110C，烟气流量约8结论为20000m*/h.设计2台，与烘干炉配套。本项目采用煤末制型煤替代稀有的无烟块0永磁除铁器:设计选用1台。煤，大幅度降低生产成本。系统输送皮带机的选(4)末煤库由于煤棒 制作对原煤水分要求型，在满足生产运输能力的前提下，准确设计功较高(6%以下)，因此必须配套建设煤库储存无率，可降低能耗。所产煤棒强度高、热稳定性烟煤末，占地面积42X24=1 008 m?。好、烘干效果好，既使得原料煤末得到应用，又(5) 配套建设维修、化验、配电室等。降低了成本，是当前合成氨企业正在大力推广的新兴节能降耗技术。这是建设资源节约型、环境6相关造气工段的改造友好型社会的必然选掙;也是推进经济结构调造气炉配套使用全能型自动加煤机，实现不整，转变增长方式的必由之路。