煤制合成氨半废锅流程与激冷流程干煤粉气化技术的对比分析

煤制合成氨的气化技术中存在不同工艺流程、技术路线的多种选择。以浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司制氢提标及副产氨技改项目的实际运行数据为依据,对比分析了相同压力下半废锅流程和激冷流程粉煤气化技术的能量利用情况和有效热效率。结果表明:同等规模的气化装置,半废锅流程较激冷流程节能9.64%,有效热效率由激冷流程的91.89%提高至96.08%,为合成氨行业节能降碳、改造升级提供了新的技术选择。

我国气流床气化技术发展现状及工艺选择原则

为了解目前国内气流床气化工艺的开发与应用现状,对国内正在使用的6种气流床气化工艺———Shell工艺、GSP工艺、两段式工艺、Texaco工艺、多喷嘴对置式工艺和多元料浆工艺进行了介绍,并对各工艺的特点进行了综合分析。根据对煤种和后续产品的适应性,并结合各工艺的特点,提出了工艺选择的基本原则:气化煤种为高灰分、高灰熔点煤或褐煤,优先选用GSP工艺,其次选用Shell工艺和两段式工艺;气化后煤气用于煤气化联合循环发电(IGCC),优先选用Texaco工艺,其次选用Shell和两段式工艺;气化后煤气用于合成氨或合成甲醇,优先选用多元料浆工艺和多喷嘴对置式工艺,其次选用GSP工艺和Texaco工艺。

煤气化高浓酚氨废水处理技术研究进展

煤化工废水中以鲁奇炉和BGL炉为代表的固定床气化洗气废水氨氮和酸性气含量高,且含有高浓度生物毒性的酚类物质,COD高达20000~50000mg/L,形成煤化工废水处理的技术瓶颈问题。本文首先对国内外不同技术进行分析对比,阐述各酚氨处理技术优缺点和工业实施状况。分析表明脱酸脱氨再萃取脱酚技术效果较好,该工艺采用单塔脱酸侧线脱氨将废水p H调至中性利于萃取脱酚,采用新型萃取剂,提高多元酚的分配系数,总酚萃取回收率可达93%。文中详细介绍该工艺中关键装置主要技术参数,如塔的操作温度和压力、精馏塔内回流比、进料位置、萃取塔内相比、萃取级数等。最后介绍了该工艺在哈尔滨煤化工公司煤气化项目的废水处理实例,废水处理量为5000t/d。新流程的处理效果和运行成本具有明显优势。该工艺目前又在中煤能源集团有限公司鄂尔多斯能源化工公司图克化肥项目的煤气化废水处理中获得成功应用。

煤气废水亚硝化型硝化的研究

含高浓度氨氮的煤气废水，因碳源不足影响脱氮效果。为此，研究亚硝化型硝化的可能性和可行性。结果表明，影响硝化类型的主要制约因素是游离氨，通过ｐＨ调节来控制游离氨可获得稳定的亚硝化型硝化。

煤气化污水单塔加压处理脱酸脱氨的研究

在煤气化污水化工处理新流程中采用单塔加压汽提方式从塔顶采出酸性气,侧线同时抽出氨,可以对后续溶剂萃取脱酚创造良好的酸碱环境。采用流程模拟软件,模拟和考察当气相侧线抽出位置、抽出量、三级冷凝器温度等发生变化时,NH3、CO2等主要过程变量的变化。由此将气相中氨质量分数最大位置确定为最佳侧线抽出位置、并确定抽出质量为进料质量的9%以上。以上技术方案已在煤气化废水处理的工业实施,并取得较好效果。工业的成功实施为解决该行业内的废水处理问题提出了一个成功的案例。

化学沉淀法去除煤气废水中氨氮的研究

采用化学沉淀法去除煤气废水中的氨氮。研究了不同pH、沉淀剂种类及投药比对氨氮去除效果的影响。试验表明,沉淀剂MgCl2·6H2O+Na2HPO4·12H2O明显优于MgO+H3PO4。当投药摩尔比n(Mg2+):n(NH4+):n(PO43-)为1.2:1:1、pH为9.5时,废水中氨氮的去除率为87.4％,COD的去除率为45.6％,同时得到的MgNH4PO4·6H2O可作为复合肥料使用。

煤气化废水处理中双侧线汽提塔的加碱脱氨

煤气化废水中不仅存在CO23-、HCO3-、HS-等阴离子,还存在Cl-、SO24-等阴离子,因此废水中既存在游离铵盐也存在固定铵盐。仅采用煤气化废水处理中的双侧线汽提技术无法除去固定氨,导致处理后废水的氨的质量浓度严重超标,影响后续生化处理。为了降低废水中固定氨的质量浓度,在双侧线汽提塔内采用加碱脱氨技术,并借助流程模拟,对加碱位置和加碱量进行优化。结果表明,在塔釜总氨及总酸的质量浓度满足出水要求的前提下,加碱后双侧线汽提塔固定氨的脱除率达99.8%。改善废水水质的同时回收了大量氨,具有较好的社会和经济效益。

煤气化污水酚氨回收技术进展、流程优化及应用

介绍了国内煤气化污水酚氨回收的3种化工处理流程:(1)脱酸、再萃取脱酚、而后脱氨及溶剂回收工艺;(2)脱酸脱氨后、萃取脱酚及溶剂回收工艺;(3)酸化后萃取脱酚、再脱酸脱氨及溶剂回收工艺。并对这3种工艺流程进行了分析对比,前两种工艺流程已有大量工业实例,第3种工艺仍停留在研发阶段。工艺过程换热网络优化与集成、新型萃取剂的开发是今后煤气化污水技术的研发重点。

壳牌煤气化技术及其在国内的应用实践

介绍了壳牌煤气化技术的发展历程、工艺原理、工艺流程、主要设备及特点,并对其在生产实际中的应用作了简要评述。

合成氨气化用水煤焦浆的制备

以高硫烟煤和高硫石油焦为原料,可制备应用于气流床气化的水煤焦浆新型燃料。实验研究了固体颗粒尺寸级配、复配比例、化学添加剂用量等因素对水煤焦浆性能的影响,并从固体颗粒的表面性质出发,讨论了这种新型燃料的优越性。

煤气化酚氨废水处理工艺能量耦合探析

固定床煤气化废水处理工艺已成为限制新型煤化工发展的关键因素之一,该废水酚氨含量高,处理难度大。目前对这种废水最有效的处理方式是精馏和萃取,回收其中的酚和氨,但在精馏处理段,低压蒸汽和中压蒸汽消耗相对较高。通过分析单塔酚氨处理回收工艺的技术经济性能,基于现有该工艺中的溶剂回收体系,提出了两种基于该工艺的能量集成工艺。结果表明,与现有工艺相比,热集成工艺的能耗降低了18%,提高了该工艺的市场竞争力。

水煤浆加压气化及NHD气体净化技术制合成氨

本文介绍了采用德士古水煤浆加压气化技术和进口少数关键设备建成的合成气装置，以及采用本国技术建成的气体变换与净化装置，并对整个合成氨装置进行了经济效益分析。

合成氨装置吨氨耗煤高的原因分析与对策

通过对中国石化安庆分公司粉煤气化—合成氨联合装置运行数据的分析,找出影响吨氨耗煤的主要因素,进而提出降低吨氨耗煤的有效措施与对策。

水煤浆气化中氩对氨合成系统的影响

论述了Texaco水煤浆加压气化工艺制取的合成气中氩组分对氨合成系统压力和塔负荷的影响,分析了合成塔超压的原因,提出了相应改进措施,通过改进前后生产运行数据数据和产量的对比,总结了运行效果。

集散控制系统在合成氨煤气化装置中的应用总结

介绍了集散控制系统在我厂合成氨煤气化装置中的应用情况,提高了自动化水平,达到了增产降耗的目的。

微波技术去除煤气化污水中氨氮的研究

将高效节能微波脱氨技术应用到煤气化污水的脱氨过程,实验研究了微波条件下pH值、反应温度和处理时间等因素对氨氮去除效果的影响。结果表明,对氨氮初始浓度为7 112.7 mg/L的污水,pH值为11以上,温度为80℃,微波处理20 min氨氮去除率达到90%以上。

高浓含酚煤气化有机污水处理研究进展

从酚氨回收、生化处理和深度处理三方面梳理了国内外高浓含酚煤气化有机污水处理技术的研究现状、工程应用情况、存在问题等,提出相应的技术发展建议,总结指出酚氨回收工艺的改进、高效厌氧反应器技术的引入等技术创新的重要意义,以及上下游工艺协同、技术集成与强化是未来高浓含酚煤气化有机污水处理技术发展的重要趋势。

煤气化废水酚氨分离回收系统的强化工艺

开发了一种新型萃取剂乙酸辛酯,并提出酸化萃取—脱酸脱氨—溶剂回收的煤气化废水处理新工艺。研究发现:降低萃取pH可大大提升溶剂的脱酚效率。该工艺用从脱酸脱氨塔采出的CO2酸化废水,将pH降至8左右,废水总酚质量浓度降至200 mg/L;酸化萃取后的废水送入单塔加压汽提侧线脱氨单元。在溶剂回收单元中,该工艺利用碱反萃来回收萃取相中的溶剂。该流程具有较高的脱酚效率,能耗低且粗氨产品中的酚质量浓度低,工业应用前景较好。

煤气化废水中酸性气和氨的脱除

煤气化废水中含有高浓度的酸性气和氨,需进行脱酸脱氨以满足生化处理的要求,广泛采用汽提的形式脱除废水中的酸性气和氨,但已有的汽提塔设计均采用了较高的塔压,能耗较高。针对这一现状,对单侧线汽提塔进行了建模和优化,分析了塔顶压力对脱酸脱氨的影响。研究表明,除塔压外,其他操作参数一定的情况下,采用较低的塔顶压力,不仅能满足废水处理的要求,还能有效地降低能耗。

褐煤气化煤气废水预处理装置的改进

针对煤气化废水预处理脱酸脱氨段存在的处理能力不足、效率低下等问题,提出了改进的方案。通过提高塔设计压力和优化工艺流程,出水中残留的NH3质量浓度保持在200 mg/L以下,残留的H2S质量浓度低于50 mg/L,完全满足了生化段的工艺要求,大大提高了生化段的实际处理能力。改造后,年副产液氨1.8万t左右,经济效益可观。