新天煤化工煤气水工艺优化创新

煤炭是我国的主要燃料能源之一,煤制气工艺是将原料煤转换成清洁天然气,从而提高煤的利用率。本文通过对新天煤化工配套装置煤气水分离工艺的详细介绍,针对煤气水处理过程存在的难点问题,提出优化和改造措施,提高装置自动化水平。

低温甲醇洗林德工艺在伊犁新天煤化工的改造及应用

低温甲醇洗技术是以工业甲醇为吸收剂,利用甲醇在低温、高压条件下选择性吸收粗煤气中的H2S、CO2、COS酸性和各种有机硫化物、NH3、HCN、烃类等组分,最终完成粗煤气净化,为下游工段创造安全高效运行条件。本文介绍了低温甲醇洗工艺的发展背景、工艺原理、缺陷、以及技术改造过程。

低温甲醇洗林德工艺在伊犁新天煤化工的改造及应用

低温甲醇洗技术是以工业甲醇为吸收剂,利用甲醇在低温、高压条件下选择性吸收粗煤气中的H2S、CO2、COS酸性和各种有机硫化物、NH3、HCN、烃类等组分,最终完成粗煤气净化,为下游工段创造安全高效运行条件。本文介绍了低温甲醇洗工艺的发展背景、工艺原理、缺陷、以及技术改造过程。

煤化工废水“零排放”技术要点及存在问题探究

近年来,我国一直在深入研究煤炭行业的废水处理,寻求煤化工废水的“零排放”,全面回收废水,防止二次污染,包括预处理、生物处理、深度处理和回收利用。预处理可以去除非溶解性颗粒,生物处理是利用微生物降解有机物,深度处理是采用吸附、离子交换等方法处理污水,使其达到污水排放标准。我国在这方面的研究虽然取得了一定的进展,但挑战仍很多,如技术不成熟,成本高,部分废水处理困难,且含有微量重金属、难降解有机物等,对生态环境造成了严重危害,因而亟需创新、高效、安全的煤化工废水“零排放”处理技术。

Fe_(2)O_(3)共混型臭氧催化剂的制备及强化处理煤化工反渗透浓水

以氢氧化铁、活性氧化铝以及拟薄水铝石粉末为原料,稀酸为胶溶剂,通过直接混合、捏合、挤条成型的方式,经高温焙烧一步成功制备4种具有不同Fe_(2)O_(3)含量金属氧化物共混型臭氧催化剂颗粒,并详细探究其催化氧化降解苯酚及煤化工实际废水的性能。结果表明:(1)在试验评价条件下,Fe_(2)O_(3)质量分数为7.5%的催化剂表现出最优催化氧化降解性能,当进水TOC控制在87.5 mg/L水平时,苯酚降解效率为71.5%,煤化工实际废水降解效率为53.4%;(2)在最优Fe_(2)O_(3)含量催化剂的基础上,通过浸渍方式耦合CuO活性组分,煤化工实际废水降解效率进一步提升至61.5%;(3)针对煤化工废水,通过对比不同金属氧化物臭氧催化剂在固定床连续运行催化氧化体系的降解效率,自制催化剂的降解效率优于市售同类型的臭氧催化剂,表现出良好的工业化运用前景。

焦油渣与污泥基活性炭的制备及其处理煤化工废水研究

利用焦油渣、沥青与少量淀粉、酚醛树脂、羧甲基纤维素等,复配出廉价的环保粘结剂配方;以气化筛余物(粉煤)、生化污泥为原料,通过挤压成型、碳化、活化工艺制备活性炭,开展公斤级半中试试验,确定其最优炭化时间为50 min,炭化温度为600℃,活化时间为2.5 h,活化温度为900℃,得炭率达40%。制备所得的4 mm柱状活性炭产品,中孔结构较发达,强度为92.8%,碘值为611 mg/g,比表面积为302.54 m^(2)/g,达到GB/T 7701-2008《煤质颗粒活性炭》的各项指标要求,对煤化工园区污水处理厂尾水COD有较好的去除效果。

煤化工废水零排放过程中的膜污染与清洗策略研究

本文分析了膜处理技术在煤化工废水处理应用过程中存在的难点及影响因素,提出了膜污染的控制策略及膜污染后的清洗技术优化方法,实践表明,通过有效的控制手段,可以大幅降低膜受污染的速率,通过优化清洗方法,可以大幅提高膜清洗效果,降低清洗频次,延长膜的运行周期及寿命,降低对正常生产的影响及生产成本。

标准化作业在煤化工企业中的应用探讨

一直以来,煤化工生产工序往往较为复杂繁琐,其生产过程中往往会涉及到多种物理或化学反应,这就需要煤化工生产企业逐步制定标准化作业模式,合理把控煤化工生产过程中的核心关键要素,并结合实际生产案例完善标准化作业体系,深入分析煤化工生产所面临的风险和挑战,从而制定恰当合理的问题解决策略。详细来说,煤化工标准化作业主要涵盖标准化作业流程、生产工具、以及生产设备,同时还要对工作人员的资质能力做出要求,定期组织开展人员教育培训。在多种要素全面集成的推动下,构建一套切实有效煤化工生产标准化体系,维护生产效率与生产品质。在实际煤化工标准化作业当中,煤炭处理与筛选、合成气生产与清洁、化学品生产流程与安全性和环境保护,都属于煤化工标准化作业不可忽视的重要关注点。

煤化工废水的盐分对两种高级氧化技术的影响试验研究

本文以浙能新天煤化工废水零排放系统为例,通过现场实际废水中试,对不同盐分废水进行两种高级氧化的平行实验,结合催化反应机制对结果进行了讨论,文章指出应根据处理废水的盐分选择高级氧化技术,低含盐处理段可以采用以羟基自由基为主的臭氧高级氧化,催化剂可以选择铝基和碳基,采用碳基催化剂对有机物的去除效率较高;高盐废水采用非自由基为主的过硫酸盐高级氧化和碳基催化剂,可以使有机物的去除效率更高,实验结果为废水高级氧化系统设计提供参考。

新疆伊犁弱粘煤制备高性能颗粒活性炭的研究

以伊犁地区典型弱粘煤为原料制备颗粒活性碳,首先考察了不同类型粘结剂对活性炭成型效果的影响,创新性开发出非焦油环保复合粘结剂,得到了经济环保最优成型方案。优选出炭化温度为580℃,停留时间为60 min,水蒸气流量为8 mL/min,活化时间为2 h,活化温度为920℃的工艺条件。最终制备出高品质4 mm颗粒活性炭产品,其强度为93.2%,碘值为910 mg/g,BET比表面积为727.75 m^(2)/g,得炭率为32%,满足GB/T 7701—2008要求,吸附性能研究及孔结构分布情况表明该材料在废水处理方面应用潜力较大。

煤制天然气项目空分装置单系列化工主装置双系列50%负荷运行调整及优化措施

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置满负荷生产时,3台煤粉锅炉、2台发电机组、空分装置双系列、化工主装置双系列运行;当空分装置单系列停车(跳车)时,为避免化工主装置单系列运行的一系列不利影响,新天煤化近年来对空分装置单系列停车(跳车)后化工主装置双系列50%负荷运行模式进行了不断地摸索与探讨。介绍空分装置单系列停车(跳车)后仪表空气与装置空气气量调整、氮气管网平衡与调整、蒸汽管网平衡与调整,以及化工主装置气化系统、变换系统、低温甲醇洗系统、甲烷化系统、煤气水分离系统与酚回收系统等的操作调整及注意事项。实践表明,配套优化改进措施(增设1 000 m^(3)液氮储罐、甲烷化系统双系列入口净化气增设联通管线等)后的空分装置单系列化工主装置双系列50%负荷生产时运行稳定,增加了化工主装置的抗风险能力与操作的灵活性,保障了煤制天然气装置的安全、稳定、优质运行。

生物脱硫技术在煤化工酸性气脱硫中的应用

生物脱硫技术是利用碱液吸收酸性气中的硫化氢,然后在硫黄杆菌的生化作用下产生硫黄,再经脱水、熔硫等操作,实现酸性气净化和硫黄回收的目的。介绍了生物脱硫技术的原理、工艺流程、操作要点及控制指标、主要设备、运行效果。实际运行结果表明,生物脱硫技术脱硫效率高、运行稳定,处理后的排放废气完全满足相关国家标准的要求。

煤制天然气装置低温甲醇洗系统运行问题及优化改造

某煤制天然气装置低温甲醇洗系统采用林德十一塔工艺,自原始开车以来,低温甲醇洗系统陆续出现了HHC倾析罐操作温度偏高、甲醇/水/HCN分离塔再沸器堵塞、循环气压缩机填料泄漏、氨预洗塔液泛等问题,对装置的长周期、安全、稳定运行造成了一定的影响。为此,查找与分析症结所在,实施相应的优化改造后,各类问题均得到了解决,有力地保障了煤制天然气装置的长周期、安全、稳定运行。

煤制天然气装置有机废气处理经验总结

伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,配套空分装置、热电装置及煤气水分离系统、酚回收系统、污水处理装置、多效蒸发系统、中水回用系统等,于2017年3月投产,当时有机废气处理工艺还不成熟。近年来新天煤化持续对有机废气的处理进行摸索与总结,不断地进行操作调整与优化改进,2018年9月建成投运油气回收装置处理储罐呼吸气和装车气,2020年8月建成投运蓄热式热氧化装置处理低温甲醇洗尾气及生化池废气,取得了较好的VOCs治理效果,实现了环保设施的长周期稳定运行;尤其是油气回收装置的建成投运并将其尾气并入蓄热式热氧化装置处理,彻底解决了储罐区有机废气的处置难题,为煤化工企业储罐区有机废气处理(方式)提供了新方向,可为业内提供一些参考与借鉴。

煤制合成天然气工艺能耗分析与节能途径探讨

当前,煤制合成天然气产业已成为煤化工产业中的重要组成部分,煤制合成天然气工艺能耗主要包括原料煤消耗、水消耗、蒸汽消耗、电消耗等,其节能降耗不仅能降低煤制合成天然气生产成本,还能减少污染物排放,符合低碳环保的发展理念。基于此,首先介绍了我国煤制合成天然气产业的发展概况和生产现状,然后分析了煤制合成天然气工艺的能耗组成和特点,最后指出降低降耗的关键所在,并提出相应的节能途径。

煤制天然气装置过剩粉煤综合利用可行性及产品路线探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置气化系统采用碎煤加压气化工艺(以块煤为原料),长期以来存在粉煤过剩(部分粉煤用作热电锅炉燃料煤,过剩粉煤量在700 kt/a以上,以远低于原料煤的价格外售)及部分系统(如空分装置、供水装置与水处理装置、供电装置等)生产能力富余的现象。为此,根据实际生产情况,结合粉煤综合利用项目投资情况,对粉煤综合利用可行性进行论证,并据国家层面对煤化工产业及其规模的相关要求,基于不同产品路线(煤制合成氨、煤制尿素、煤制乙二醇)进行技术经济分析,初步明确了过剩粉煤综合利用产品路线——宜采用气流床气化工艺制粗煤气,将煤制尿素作为产品路线。

煤制天然气装置低位余热利用方案探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置主生产工艺为碎煤加压气化、宽温耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,装置中部分低位余热(介质)直接采用循环水冷却或排放处理而未得到有效利用。为此,对空分装置、气化系统及变换系统、煤气水分离系统、酚回收系统、低温甲醇洗系统、甲烷化系统、公用工程系统低位余热利用情况进行系统性梳理,得出满负荷生产时未回收利用的低位余热高达1409.5 GJ/h,宜实施ORC低位余热发电技改(优选五氟丙烷作为有机工质),其发电功率可达39153.4 kW,经济效益与环保效益俱佳。目前,ORC低位余热发电技改已列为新天煤化节能改造项目,其可行性研究报告已编制完成,计划择机分步实施。

煤制天然气装置甲烷化系统汽提工艺优化探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置自2017年3月投产以来运行稳定,但甲烷化系统存在工艺凝液汽提塔投用过程中凝液增压泵启动受限、汽提塔液位建立时间较长、汽提气直接排入连续火炬及碳铵结晶堵塞连续火炬管线等问题,经综合分析与论证,结合现有工艺条件,提出了一系列工艺优化措施(包括汽提塔底部新增1条脱盐水建液管线、将原连续火炬排放管线接至低温甲醇洗系统废气压缩机入口对汽提气予以回收利用、汽提气外送管线外壁新增高温伴热系统、新增汽提气去事故火炬管线),预期可取得良好的效果。目前,工艺优化措施已列入新天煤化2024年技改项目计划,将于系统大修期间实施。

煤制天然气装置扩产改造途径探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置2017年投产以来整体运行稳定,2019年2月天然气(SNG)产量已达设计值。基于煤制天然气装置气化、净化(低温甲醇洗)、甲烷化等系统的生产能力均有较大的提升空间,为发挥出装置的生产潜力、提高整套装置的能源转化效率,提升企业的经济效益与抗风险能力,2023年2月按计划实施了持续1周的高负荷(120%负荷)运行试验,以验证各生产系统的扩产能力。试验结果表明,煤制天然气装置具备整体扩产基础,空分装置、变换系统无需改造,但备煤系统、气化系统、煤气水分离与酚氨回收系统、变换冷却系统、净化系统、甲烷化系统、脱盐水站、污水处理装置、热电装置等需新增少量设备或进行优化改造。

煤制天然气甲烷合成装置降温技术方案的优化

伊犁新天煤化工煤制天然气甲烷合成装置因工艺停车降温速率慢,导致装置检修进度缓慢,降低了设备可靠性,缩短了催化剂寿命,增加了装置能耗。通过系统梳理甲烷合成装置停车降温技术方案,分析其存在的缺陷,研究提出改变降温换热介质种类和走向等措施优化降温技术方案。结果表明,优化后的甲烷合成装置工艺停车技术方案更为安全、高效。