煤化工工艺原理精选(九篇)

第1篇：煤化工工艺原理范文

（1内蒙古科技大学 内蒙古 包头 014010 2神华乌海能源有限责任公司 内蒙古 乌海 016000）

摘 要：在煤炭精加工过程中，洗煤是必不可少的工艺和程序，它直接影响到企业成本、煤炭质量和环保问题。煤炭作为我国的基础能源，对国民经济的发展起着十分重要的作用，探讨洗煤工艺的改进，对提高煤炭企业生产效率、降低企业成本、改变粗放型生产方式及环境保护等方面，都具有十分重要的意义。文章从我国煤炭企业的实际出发，分析了当前洗煤技术的现状及存在的问题，提出了相应的工艺和管理方法的改进、并在成本控制方面给出了一些建议。

关键词 ：煤炭；洗煤；干法洗煤；成本控制

中图分类号：TQ53 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．01．009

0 引言

我国是煤炭生产和消费大国，煤炭作为中国经济发展的主导能源，在一次能源生产和消费结构中占到70%。我国煤炭资源丰富，煤种齐全，储量达1.5万亿吨。但近年来，在全国主要消费地区港口，煤炭库存呈现持续高位的现象，煤价呈下跌趋势。同时，由于与国外高品质煤炭的竞争一直处于弱势地位，导致我们煤炭市场持续低迷和下滑。总体来讲，我国煤炭市场体系和机制不够完备，煤炭生产、运输、销售成本大幅上升，价格却一路走低逐渐逼近成本价，加之激烈的煤炭企业之间竞争，利润空间开始逐渐减小，未来市场呈现产品结构多元化的发展趋势。

我国煤炭市场的不景气，究其原因：一是受国际经济的影响较大，包括欧美经济的疲软、油价的波动、进口煤炭的冲击等因素；二是中国煤炭市场体系和机制的不健全；三是洗煤选煤技术的落后，直接影响到了煤炭的质量和成色，并且使煤企生产成本居高不下，在与国外的优质煤竞争中处于下风。前两个原因，属于国际国内大环境因素，一时间无法改变，也不能为煤炭企业所左右，而第三个原因，即洗煤选煤技术的落后，是可以被企业所改变的，煤炭企业应该充分发挥自身的创新能力和主观能动性，研发洗煤选煤新工艺，提高成品质量，降低企业成本，提高产品及企业自身的市场竞争力，并积极开拓国际市场，以多元化的产品满足市场需求。

1 我国常见的洗煤工艺及存在的问题

1.1 跳汰洗煤工艺

跳汰洗煤是比较传统的洗煤工艺，它利用变速脉冲水流对原煤进行冲洗，由于煤和煤矸石的密度不同，从而在冲洗过程中达到二者分离的目的。这一工艺历史悠久，但技术含量低，且精度低、能耗大、适应性差，难以适应煤炭工业的发展需求。

1.2 重介质洗煤工艺

重介质洗煤是基于阿基米德原理，利用煤和杂质密度的不同，通过重介质悬浮液将两者分离开来。该洗煤工艺效率和精度较高，在实际应用中的可行性较高，是我国现行的常用洗煤工艺。

1.3 悬浮洗煤技术

浮选洗煤法是利用煤粒和煤矸石不同的亲水性实现二者的分离。先将煤泥水在搅拌桶中配制成浓度适当的浆液，然后加入化学药剂充分搅拌，搅拌后的煤浆进入单槽或多槽串联的浮选机，在浮选机中叶轮旋转的同时向煤浆进行充气，这样在煤浆中就会产生大量的气泡，在化学药剂的作用下，煤粒由于疏水性会附着在气泡上，被气泡带到矿浆面聚集在一处，收集后便是精煤；而煤矸石等杂质由于亲水性则留在浆液中，从而实现二者的分离。浮选洗煤法适合颗粒粒度较小，或密度差异较小的原煤，是对跳汰法和重介质法有效的补充。

1.4 化学洗煤技术

化学洗煤是利用化学反应将原煤中的杂质及有害成分去除，从而使精煤留存。常见的化学洗煤工艺方法比较多，如生物氧化还原反应法、碱水液法、熔融碱法、氯解法等等。化学洗煤在传统工艺技术中脱硫效果最佳，可除去煤炭中90%的硫，及95%以上的灰分，洗煤精度较高，但同时由于化学药剂本身的性质，可能会破坏煤炭的结构和燃烧效果。而且该工艺技术含量较高，工艺较为繁琐，对洗煤操作员和化学反应器的要求也比较高，后续的废渣废液处理也比较繁琐，如处置不当则容易造成污染。

1.5 筛分洗煤技术

筛分洗煤法是利用筛孔的大小分离粒径不同的原煤。在实际应用中，根据需要调节筛孔大小，将原煤颗粒进行过筛处理，粒径大于筛孔的留在筛面上，粒径小于筛孔的则会穿过筛面，从而实现不同大小的原料分离，再分别进行洗煤处理。筛分洗煤法的优点在于可以将原煤按照颗粒大小进行分类处理，不足之处在于这种方法去除杂质的效果不好，因为将原煤按照颗粒大小进行分类处理并不能完全将煤粒和杂质区分开来，更多的只是作为后续其他洗煤工艺的预处理。

2 现代化洗煤技术

2.1 多种工艺的结合技术

由于重介质洗选煤适合粒径较大、密度差异明显的原煤颗粒分选，而浮选法适合颗粒粒度较小，或密度差异较小的原煤，两者是相辅相成、形成互补的形态。在实际应用中遇到对洗选精度要求较高的情况，可考虑采用重介质法与浮选法相结合的工艺，从而达到更好的洗煤效果。同样的道理，根据不同的情况，可以采用重介质法与筛分法的结合、筛分法与其他工艺的结合等，充分发挥每种工艺技术的优势根据需要进行组合成新型洗煤工艺提高洗煤效率。

2.2 创新干法洗煤技术

传统洗煤工艺存在着耗水量大、能耗高的缺点，如常用的湿法洗煤工艺如跳汰法、重介质法等，需要消耗大量的水资源，约为200-500L/t，对资源较为浪费，特别是对于干旱缺水的煤区，传统的洗煤工艺不仅浪费珍贵的水资源，并且还需要建立专门的洗煤水处理设备以避免对环境造成破坏，等同于增加了企业成本；其次，中国很多的年轻煤种，如褐煤、不粘煤、长焰煤等遇水易泥化，不宜采用湿法分离。第三，采用湿法选煤工艺，其煤泥水系统的投资成本较高，一般占到设备总投资的一半左右，导致企业生产成本提高，所以并不适合资金实力不强的中小煤炭企业。并且传统洗煤工艺容易导致大量未经加工的煤炭、或者加工不精的煤炭进入市场，增加了能源消耗量，同时也降低了企业竞争力，并且造成运力浪费和环境污染。

干法洗煤是一种创新的洗煤工艺技术，它的优势在于无需消耗水资源、投资规模小、建设成本低，并且可省去洗煤后的脱水干燥过程和废煤泥水的回收过程，大大简化了工艺流程和成本。并且由于不需要消耗水资源，所以特别适合高寒与缺水地区的煤炭企业，可有效解决湿法分选易泥化问题。干法洗煤基于物理机械原理，首先采用机械排矸将矸石去除，然后用三产品分选机分选出精煤、中煤和煤矸石。与水洗煤技术相比干法洗煤工艺技术在煤矸石的处理上具有明显的优势，可大幅降低运行成本、降低能耗、节约用水量和维护费用，而且无需处理废水，提高了环保效益，并可实现井下就地分选，大大提高了工作效率。

3 降低洗煤成本的措施

3.1 建立统一的管理机制

目前，中小型煤企普遍缺乏统一的管理机制，尤其是洗煤技术管理。由于洗煤工艺存在着相当的技术含量，对技术和管理都要求较高，因此需要有一套完善、统一、科学、有效的管理机制，促进管理科学的实现和管理效率的发挥。它不仅包括对洗煤工艺的管理，也包括对后续的煤泥水排放的管理和质量达标管理，同时包括相应的人事管理和财务管理。而管理机制的缺乏或者不完善，一直制约着我国洗煤技术和煤炭企业的发展。

3.2 加强技术创新和人才建设

由于现代化洗煤技术要实现革新的成本比较高，许多急功近利的煤企不注重技术投入，造成洗煤技术现代化推进十分困难。但事实上从长远来看，一次性实现技术改造的成本要远小于继续采用旧工艺所造成的浪费，反而能为企业带来更多的、更持久的利润；其次，国家在政策方面也应加强指导并给予一定补助，帮助中小型煤企加强技术创新，实现技术改造升级。

此外，企业还应加强对洗煤技术人员进行全方位培训，并大力培养洗煤管理人员。对于洗煤工艺来说，不仅需要专业的技术知识，还需要有着先进的管理理念和管理经验。长期以来，我国的煤炭企业只注重洗煤技术人员的水平，而忽略了对整个工艺的流程管理，导致科学管理人才的匮乏，在一定程度上也增加了洗煤的成本，制约了企业的发展。

3.3 降低介耗成本

洗煤过程中的介耗成本是整个洗选过程中成本的重要组成部分。降低介耗成本，可有效降低整个洗煤工艺的成本，同时也是提高煤炭产品的质量、建设节约型社会的需要。而对介耗成本的控制，主要是要对洗选过程严格监控。因为介质粉的运作过程难以目测，仅凭洗煤人员的经验难以做到。所以应提高对整个洗选过程的动态管理，对设备、管路、溢流点等都要全程跟踪监测，达到防患于未然的效果，从根本上保证成品煤的质量。同时，降低介耗成本还应做到提高介质的回收利用率，在允许条件下实现再次利用、循环利用，既降低了成本，又达到了环境保护的作用。

3.4 提高生产效率

在实际生产中，洗煤人员的工作效率对洗煤成果和成本有着重要的影响。要提高洗煤人员的工作效率，首先应对洗煤人员进行精细化管理，每位洗煤人员擅长的工艺不同，应对他们的岗位有所区分，做到人尽其才，达到人力资源配置的最优化；其次，要对洗煤工艺流程进行标准化管理，达到工作效果的最佳化，以提高员工的工作效率，降低洗煤的成本；再者，企业应对洗煤人员采取一定的激励措施，不能干多干少一个样，干好干坏一个样；最后，企业还应该尽可能地采用少污染、无污染的技术措施，减少甚至消除生产过程中“三废”的排放，创造良好的工作环境，使工作人员有良好的工作心态积极投身到工作中去，这是安全生产的需要，也是提高员工工作积极性的需要。

3．5 加强水资源的利用和管理

对于有条件实现技术创新的大中型煤炭企业，应尽快实现产业改造和技术升级，采用干法洗煤工艺，不仅大大简化了工艺流程，有效解决了洗煤水和煤泥的处理问题，更是节约水资源、实现可持续发展的保证。尤其对处于高寒缺水地区的煤炭企业，采用干法洗煤工艺势在必行。而对于大部分暂不能实现技术升级的企业，也应改进洗煤工艺，并加强对煤泥的处理力度，尽可能地节约水资源，并且不造成环境污染和生态破坏。

4 结语

对于煤炭企业而言，加强洗煤工艺的技术升级、控制生产成本不仅能为自身带来更多的利润，更可以在当下激烈的能源市场竞争中脱颖而出，使企业立于不败之地。而对于我国这样一个煤炭生产和消费大国来说，实现洗煤技术现代化是改变粗放型生产方式的必经之路，更是实现节约型社会和可持续发展的必然要求。

参考文献

1 刘飞龙．降低洗煤成本提高洗选效率的策略探讨［J］．能源与节能，2013（10）

2 张李萌． 探讨现代化洗煤技术及管理［J］．能源与节能，2014（7）

3 付国华． 洗煤的工艺技术探讨［J］．科技传播，2013（6）

第2篇：煤化工工艺原理范文

【关键词】煤质资料；选煤工艺；标准化

选煤是洁净煤技术的源头，是实现可持续发展的重要环节，也是煤炭企业产品质量稳定的有效途径，为落实国家节能减排政策，实施 “中国洁净煤战略”，即煤炭燃烧和利用前实施加工及转化，使煤炭成为真正的洁净能源，国家已将煤炭洗选加工科技项目纳入高新技术的扶持政策范围内。进入二十一世纪后，我国选煤厂的建设如同雨后春笋般快速发展，期间涌现出一批新技术、新设备，如何优化配置、进行合理设计是煤炭有效洗选加工的关键。文章就选煤厂建设及生产过程中应注意的几个关键问题进行分析，以期为从事选煤厂设计的技术管理人员提供借鉴。

1.煤质资料分析

1.1产品定位及产品结构

产品定位是指根据煤的牌号、物理和化学性质、煤岩特征、工艺性能指标确定产品的用途，再结合当地市场需求进行目标市场定位。产品准确定位后需根据当地市场价格等情况依据最大经济效益原则进一步优化。产品结构与选煤工艺、设备选型、厂房布置等因素有关。

1.2 煤质分析

煤质不变是相对的，而变化是绝对的。不同煤田即使是同一个煤田，不同井田、不同煤层、同一煤层的不同区域煤质也存在差异。开采煤层的结构特征、赋存特点、井下采煤方法及运输等生产环节都会对煤质产生影响，选煤工艺设计过程中需对这些影响因素进行分析。

煤层的顶、底板和夹矸层的煤岩组成及井下各生产环节都会对原煤的矸石量等煤质因素产生重大影响，只有充分了解这些影响因素才能进一步调整试验资料，分析煤质资料，从而掌握原煤中块末煤含量比例及矸石的泥化程度。

2.选煤工艺的制定

2.1动力煤选煤工艺的制定

目前，国内外主要采用重介质旋流器和跳汰两种分选工艺对≤25 （13）mm 粒级原煤进行分选，这两种分选工艺各有优缺点。跳汰分选工艺较简单，基建投资较低，技术传统，容易操作，熟悉该技术的人员较多； 但是该工艺分选的产品下限高，次生煤泥含量大，浮选量多，分选精度差，自动化程度低。重介质旋流器分选工艺产品下限低，入浮煤泥量少，分选精度高，对煤质的适应性强，自动化程度较高。随着综采技术的大力推广，末原煤粒度普遍偏细，若采用跳汰分选工艺很难避免相当部分的细粒产品因吸缀作用未经分选而透筛进入中煤和矸石，从而影响精煤产率； 而重介质旋流器分选工艺不存在这一问题，因此应采用重介旋流器分选工艺分选末原煤。

2.2炼焦煤选煤工艺的制定

2.2.1选前脱泥与不脱泥的选择

选前脱泥和不脱泥分选方式各有优缺点，一般来讲，选前脱泥分选方式分选精度及选煤效率高。

2.2.2两产品与三产品重介质旋流器的选择

两产品重介质旋流器分选工艺是目前国际上比较流行的重介工艺，具有单台旋流器处理能力大，一、二段重介旋流器分选密度可完全自动控制和调节，精煤、中煤质量稳定的优点，适合于厂型较大的选煤厂； 但采用该工艺时需对中煤、矸石进行二次分选，重复洗选量大，次生煤泥多。

三产品重介质旋流器分选工艺是我国独创的、具有国际先进水平的重介工艺，在我国已有上百座选煤厂使用。该工艺可以一套重介悬浮液一次直接分选出精煤、中煤、矸石三种产品，没有重复洗选，使重介工艺系统大大简化，次生煤泥较少； 但该工艺二段分选密度受一段分选密度的影响，不能任意调节。

2.2.3有压给料与无压给料的选择

根据给料方式的不同，重介质旋流器给料可分为有压和无压两种。有压给料是指入选原煤在混料桶中与重介悬浮液混合后用泵打入旋流器； 无压给料是指入选原煤与重介悬浮液分别从两个给料口给入旋流器，原煤靠自重从上部中心无压给入，循环工作悬浮液用泵以较高的压力切线 （ 或其他形式）给入。

选用哪种给料方式合适需根据具体煤质特点和厂区条件等因素进行选择，如神华集团包头矿业有限责任公司水泉选煤厂一车间采用有压三产品重介质旋器分选矿井煤，而二车间采用无压三产品重介质旋流器分选露天矿煤，目前两种分选工艺效果都比较好。

3.设备选择

设备选型是选煤厂设计的重要步骤，选型是否准确不但体现设计人员和设计本身的水平，而且关系到选煤厂投产后的生产情况和经济效益。

选煤生产属于“流水线”作业，设备选型必须整体全盘考虑，实现全厂设备的整体配套和可靠，防止“木桶效应”影响系统的可靠性。目前国产设备与进口或进口组装设备在使用寿命、运行效果、设备维护方面存在较大差异，进口设备明显优于国产设备。建议主要设备 （ 如振动筛、离心机、磁选机、浅槽分选机、螺旋分选机等）尽量选择进口或进口组装设备，这样可大大减少设备故障率，提高选煤厂经济效益。

选煤厂生产过程中原煤的数质量具有不均衡性，随时都可能产生波动。为保证选煤厂的正常生产，在设备选型时每个设备的选型依据应该是相对应作业环节的处理量乘以不均衡系数，没有特定条件的话，不均衡系数的选取均应按 GB50359―2005《煤炭洗选工程设计规范》规定执行。尤其是煤泥水系统的设备选型，不仅需要考虑煤的数质量流程，还要结合煤泥性质综合考虑设备型号，尽量将设备处理能力放大，以保证煤泥水系统不会影响选煤厂正常生产。

4.质量标准化工作

选煤厂质量标准化工作是生产管理、技术管理的基础，是实现安全生产的前提，也是建设现代化选煤厂的重要途径。选煤厂建设的各个环节必须符合国家法律、法规、规章、规程等相关规定，管理必须满足相关标准要求，以保证选煤厂后期的安全生产及保证职工生命安全。大多数选煤厂在建设初期对相关建设规定考虑较多，但忽略了安全质量方面的工作，以至于建成后的选煤厂达不到标准要求，给后期日常生产留下诸多隐患，甚至造成一定的人员伤亡或财产损失，许多私营选煤厂这方面问题更突出。目前，许多选煤厂建成后又投入大量资金进行整改，如电缆线路的整改、接地的整改、防爆的整改、防护的整改、各种设备保护的整改等，费时费力。这些问题必须引起建设单位的高度重视，做到事前控制，莫等 “亡羊”再 “补牢”。

5.结语

目前我国常规选煤工艺已较成熟，也部分引进了国外的优秀选煤工艺，但没有任何工艺及布置是通用的。一个合理优秀的设计思想应该注重产品定位，深入分析煤质资料，了解设备性能，充分考虑各环节与各系统的有机结合，使选煤工艺做到既能适应煤质与市场的变化，又有经济合理的投资，只有这样才能为企业创造最大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

[1]郭牛喜，陶能进，李明辉.我国特大型现代化选煤厂设计的实践与展望[J].煤炭工程，2012（1）.

第3篇：煤化工工艺原理范文

文章根据神华宁煤40Mt／a煤炭间接液化项目煤储运装置工艺设计，总结了大型煤化工项目煤储运装置工艺设计的思路及重点，为我国类似煤化工项目在煤储运工艺设计方面提供了较强的理论依据和实践经验。

关键词：

煤化工；煤炭间接液化；煤储运；工艺设计

神华宁煤40Mt／a煤炭间接液化项目位于宁夏回族自治区宁东煤化工基地，煤储运装置是煤液化项目的重要组成部分，煤储运装置主要任务是完成矿区来煤的卸煤、储煤、配煤、供煤等一系列环节，结合气化及动力站装置对原料煤和燃料煤的质量要求，解决项目来煤复杂、煤质波动、保证煤化工项目对供煤均质、稳定、连续的内在需求。

1工艺系统

煤储运装置工艺系统主要包括卸煤工艺系统、储煤工艺系统及供煤工艺系统三个主要系统，同时还要根据项目的实际情况考虑合理的筛分破碎系统、采制样系统、煤质在线检测系统及配煤系统等辅助系统［1－3］。工艺系统的选择应以来煤性质、化工及锅炉装置对于用煤要求为依据，制定一个合理、可靠、简单、高效、经济的工艺系统，以满足化工装置对供煤连续稳定运行的基本需要［4，5］。

1、1项目煤炭供应介绍项目年消耗原料煤约200Mt，燃料煤约50Mt，主要煤源为宁东鸳鸯湖矿区生产矿井，来煤采用矿区铁路运输，运距约为20～100km。主要供煤矿井以梅花井煤矿、石槽村煤矿、红柳煤矿和麦垛山煤矿为主，灵新煤矿、羊场湾煤矿、枣泉煤矿及清水营煤矿作为调剂。根据规划供给煤化工基地及煤液化项目年最低供煤量为：梅花井煤矿90Mt、麦垛山煤矿60Mt、红柳煤矿50Mt、石槽村煤矿50Mt、灵新矿煤矿20Mt、羊场湾煤矿20Mt、枣泉煤矿20Mt、清水营煤矿30Mt，总量达到340Mt。该区原煤牌号以长焰煤和不粘煤为主，原煤以低～低中灰分、特低～低中硫、特低～低磷、高热值、不具粘结性煤为主，部分上煤组硫分较高，为中高硫煤，煤质基本符合直接液化和间接液化用煤技术要求。

1、2原料煤及燃料煤规格间接液化对原料煤的煤种、显微组分及相关煤制指标要求相对宽松，严格讲煤炭气化生成的合成气（CO＋H2）才是间接液化F－T合成的原料，从气化效果及项目整体经济效益讲，低灰、低硫、高氧的原料煤为理想的间接液化用煤，另外原料煤还必须均匀稳定，已确保后续化工装置的稳定运行。根据本液化项目设计基础资料，液化项目装置对原料煤、燃料煤主要规格要求详见表1、表2。

1、3工艺系统设计煤储运装置分为厂外煤储运及厂内煤储运两个部分：①厂外煤储运独立于化工工业场地单独布置，主要包括火车卸煤系统和储配煤系统，工作制度为330d／a，16h／d；②厂内煤储运装置布置在化工工业场地内，靠近气化及动力站用煤装置，主要包括缓冲仓及供煤带式输送机系统，工作制度为8000h／a，24h／d。煤储运装置主要工艺系统流程图如图1所示。根据该项目的主要特点，制定工艺系统流程时主要考虑因素分别如下：1）火车卸煤系统。由于项目来煤为矿区自有铁路和企业自备车，设计采用底开门火车卸煤系统，相比翻车机卸煤系统而言优势在于：①卸车速度快、能力大，可靠性高；②无动力消耗，卸煤高度低，起尘量非常小，噪音小，节能环保效果好；③对列车无损害，维修保养费用低；④总投资低，总运行成本低。2）储煤系统。该项目年消耗煤炭约250Mt，每天耗煤约76万t。装置煤炭储存周期为项目7d用煤量，其中厂内储存1d用煤量，厂外储存6d用煤量。厂外设计有6个Φ90m圆形料场，采用6个Φ90m圆形料场方案无论从多煤种来煤、储量、配煤线路设计、经济性等方面均具有明显的优势。来煤可以采用分质堆放及分矿堆放两种方式，料场内布置有顶堆侧取式圆形堆取料机，该料场具有自动化程度高、取料量可控、便于配煤、环保效果好等诸多优点。3）配煤系统。该装置设有两条主配煤线路，其中三个料场串联布置，通过料场下方的一条输煤带式输送机组成一条配煤线，正常情况下为两种或三种煤之间进行配煤，两条配煤线之间也可以配煤，通过配煤专家系统以及在线检测设备确保煤质的均匀稳定。4）厂内缓冲仓。由于厂外煤储运执行每天16h工作制，而厂内输煤系统为24h工作制，因此要在厂内建设缓冲仓以匹配工作制度，厂内设计有3个Φ30m圆筒仓。5）厂内供煤系统。结合气化装置及动力站装置实际情况，厂内设计有3条输煤线路，分别供给东边气化装置、西边气化装置及动力站，每条输煤线路均为双系统设计，一用一备，保证系统的可靠性。考虑到燃料煤仅有一个缓冲仓，为进一步增加燃料煤供煤的可靠性，系统增设一个原料煤仓进动力站的通道，而原料煤仓的检修可以结合气化装置检修周期进行。6）由于项目来煤均为企业内部的选煤厂，来煤粒度可以控制在50mm以下，因此不需要设筛分破碎系统；考虑到冬季会有冻车的可能性，设计在受煤坑地面建筑内预留有增加红外加热板的空间；设计考虑了完善的煤质采样及在线检测系统。

2设备选型原则

对于煤储运装置来说，设备的处理能力、可靠性、工艺技术指标等尤为重要，设备选型应注意以下原则：①选择技术先进、成熟可靠、大型高效的优质设备；②考虑到通用性及互换性，设备及其配件尽可能选择同类型、同系列、同规格的设备，以便于设备维护及零配件的备用；③厂外煤贮运装置设备选型按照《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359—2005）及项目的实际情况综合确定，厂内设备主要依据气化及动力站的供煤要求确定；④大型关键设备大修期不低于4a，不低于煤液化项目的大修期；⑤在技术条件允许的条件下，以国产设备为主。煤储运装置主要工艺设备一览表见表3。

3工艺布置

3、1工艺总平面布置工艺总平面布置必须在完成工艺线路技术方案及主要生产建筑物布置的基础上进行。工艺总平面应分区明确，便于生产管理，煤流简单、顺畅、中转环节少、占地省是工艺总平面布置的重要原则，同时还应充分考虑项目后期的发展余地。

3、2受煤系统布置煤储运装置设计有2条1／3列车长度的火车底开门受煤线，每条受煤线坑容为5600t，每条受煤坑下布置有4台叶轮给煤机；受煤坑长327m，宽16m，地下部分高115m，局部180m，地上部分高81m；两股道受煤坑铁路中心线间距为75m。受煤坑布置时要对坑容进行计算，充分考虑叶轮给煤机检修空间和场地，以及通风、除尘、排水、供电等相关设施的布置。

3、3圆形料场布置圆形料场直径为90m，侧壁挡煤墙高17m，圆形料场的正下方设有一条带式输送机地道和三个落煤坑，其中1个在中心立柱下布置，上部由刮板取料机给煤，另外2个对称布置在圆形料场的两侧，上部采用自然落煤漏斗落煤，可作为事故备用或辅助配煤。

3、4缓冲仓布置缓冲煤仓为3个Φ30m圆筒仓，仓体高565m，每个仓容积为27万m3，按照堆密度075t／m3考虑，约可存放20万t原燃料煤。仓上布置有2台可逆移动配仓带式输送机，可把厂外来煤分配给任意一个缓冲仓内储存，每个仓下布置有8台甲带给煤机及两条收集带式输送机，为便于生产及管理缓冲仓配有1台3t防爆型客货两用电梯。

4结语

大型煤化工项目煤储运装置在工艺设计中要充分考虑来煤方式、种类及煤质特性，充分结合化工装置对供煤的各种工艺要求，综合考虑各种制约因素，制定合理的工艺技术方案，神华宁煤煤炭间接液化项目煤储运装置在工艺设计上具有如下特点：1）工艺总平面分区合理，分为厂外和厂内煤储运两个部分，工艺系统简洁、顺畅、完善、可靠，厂外煤储运仅有5个转运站，厂内8个转运站。2）底开门受煤坑卸煤能力大，受煤坑采用双线设计，受煤坑长度为1／3列车长度（整列为60节），整列车从进入铁路咽喉区至离开咽喉区只需68min，考虑15的富裕系数，按照每天16h计算，两条受煤线每天可完成20列车卸煤工作。3）6个Φ90m圆形料场分两条线串联布置，火车来煤可以进入到任意一个圆形料场内，通过配煤专家系统及相关检测设备，实现配煤功能。4）厂内缓冲仓仓下至气化及动力站装置均按双系统配置，按照年工作8000h设计，系统可靠性高，保证了化工装置对供煤的连续性要求。5）主要工艺设备均选自技术先进、处理能力大、高效、性能可靠的国产设备，设备及其配件的通用性、互换性很强，便于生产管理及维护。

参考文献：

［1］戴少康．选煤工艺设计实用技术手册［M］．北京：煤炭工业出版社，2010．

［2］GB5066—2011，大中型火力发电厂设计规范［S］．

［3］李志勇，刘汉刚，等．神华宁夏煤业集团有限责任公司40Mt／a煤炭间接液化项目基础工程设计［R］．北京：北京华宇工程有限公司，2013．

［4］张信龙．宁东煤化工基地配煤中心一期工程设计［J］．煤炭工程，2012，44（5）：21－23．

第4篇：煤化工工艺原理范文

关键词: 选煤技术；选煤装备

Abstract: China has established his own coal preparation equipment manufacturing system, the main coal preparation equipment can satisfy the production and basically the needs of the construction of, according to the domestic and international coal washing and processing of the present situation, choose the actual coal production in recent years and the coal cleaning technology, equipment development situation, proposed the "1025" and future within a period of time coal cleaning technology and the development trend of equipment.

Keywords: coal cleaning technology; Coal cleaning equipment;

中图分类号：TD94 文献标识码：A文章编号：

随着世界经济的发展和对能源需求的增加，煤炭的生产和消费呈上升趋势，世界煤炭产量和消费量将持续增长。预计2020年，煤炭在我国一次性能源生产和消费中占60%左右；到2050年，我国的煤炭生产和消费在一次性能源消耗的比例仍>50%，煤炭将是我国未来几十年的主要能源。

1. 国内外选煤工业的现状

由于我国的工业化进程落后于世界发达国家，我国的煤炭洗选加工业起步较晚，虽近年来我国的选煤事业有了较大的进步，但煤炭的入选比例仍较低。2006年，世界各国原煤的入选比例平均超过了50%，一些发达国家的原煤入选比例已超过了90%，而我国2006年原煤的入选比例只有33%左右，远远落后世界发达国家和世界主要原煤生产国原煤的入选比例， 如图1所示。

图1. 世界主要产煤国原煤入选比例

近年来，国内外选煤工业发展迅速， 大部分国家关闭了中小型选煤厂，取而代之的是生产能力大、自动化水平高、技术指标先进、产品质量稳定、经济效益较好的大型选煤厂。我国紧跟世界选煤的发展趋势，建设了一批技术先进、自动化程度较高的现代化选煤厂。据不完全统计，我国现有入选能力超过15万t的选煤厂1700余座。随着选煤工艺技术及设备的进步，“十一五”期间我国已建成投产了15座年入选能力达到或超过1 000万t的大型或超大型选煤厂。

2. 国内外选煤技术及装备现状

近年来， 重介选煤工艺得到了迅速的推广，重介选煤技术日臻成熟，重介质旋流器分选技术取得了重大进展，提高了选煤效率；煤泥分选的研究进一步深入，国外除了传统浮游选煤工艺研究外，还进行了油团聚法的研究、选择性絮凝法和选择性聚团法的研究以及调浆和矿物表面改性方面的研究，并取得了一定的进展；流化床选煤技术、干扰床选煤技术逐步进入生产实践。

2.1选煤装备现状

我国煤炭洗选加工的工艺和技术经过“九五”国家科技攻关项目的实施和“十五”、“十一五”期间的发展，整体水平取得了长足进步。重介质选煤工艺有较大的发展，特别是具有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤工艺及设备已经优于国际同类的工艺和设备水平；浮选技术发展很快，单槽28m3 的机械搅拌式浮选机44m3 的喷射式浮选机等设备达到国际先进水平，“十一五”研发的“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用；干选技术发展迅速， 其中煤炭的干选技术和成套设备，已出口到十几个国家。同时，经过我国选煤界和选煤设备制造业的共同努力，我国的选煤设备总体有了较大的发展与进步，近年来研发成功的LWZ型沉降过滤式离心脱水机、加压过滤机、压滤机等部分设备也达到了国际领先水平和国际先进水平，完全可以取代国外同类设备。在我国现有的选煤厂中，采用的选煤设备90%以上都是国产设备。

2.2 选煤工艺情况

当前，选煤工艺及设备存在的主要不足是：选煤工艺流程主要以跳汰+ 浮选、重介+浮选、跳汰+重介+浮选这三种工艺为主，为了简化生产环节和系统，在工程设计上，尽量简化工艺，大多采用混合入选，因而在实际的分选过程中导致粗细颗粒在运动上互相干扰；同时，不同的粒度级别在灰分― 密度的关系上存在差别。因此，采用混合入选工艺，在同一分选密度下，各个粒级必然产生不同的分选效果，必然会影响到分选的效率，造成分选效率低，产品质量波动范围大。而国外选煤厂在分级入选上做得相对较好，在重选工艺方面虽然以不分级入选为主，但在入选前往往先进行脱泥，同时设有粗煤泥分选环节。虽然脱泥分选工艺比不脱泥分选工艺复杂，但可以提高设备的工作效率，降低重介质分选工艺的介质消耗，降低生产成本。

近年来，国内出现了粗煤泥的分选工艺、技术和设备，如煤泥重介分选工艺、TBS分选工艺等，但由于我国原煤的可选性较差，加上研究起步较晚，以及技术、设备上的原因， 工艺效果不甚理想。

在选煤工艺设备方面，国内外的选煤设备均存在分选粒度下限高、工艺参数不合理、产品质量差波动大等问题，但国外的选煤设备在处理能力、技术指标、生产事故率等方面明显优于国产设备。由于我国的机械制造水平及材质等方面的原因，国产的选煤工艺设备处理能力低、事故率高、服务寿命短。

在选煤厂控制方面，随着选煤技术、计算机技术的发展以及自动控制技术的进步，国内外选煤厂在自动控制方面均有了较大的提高， 工艺过程集中控制技术、工艺参数自动控制技术、质量在线测控技术、产品自动装车技术以及产品计量、材料消耗等数据的实时采集、选煤厂管理系统等在选煤生产中得到了广泛的应用。

3. 国内外选煤技术与装备的发展趋势

在相当长的时期内，煤炭还将是世界及我国的主要能源之一，到“十二五”末，我国的原煤生产预计达到38亿t以上，大量的煤炭需要洗选加工；另一方面，由于主焦煤的储量较少，还存在着焦炭供应紧张的可能。

2008年，我国的焦炭产量3.3亿，占世界焦炭产量的60%，钢铁工业消费占87%，化学工业消费占7.3%。随着钢铁工业和化学工业的快速发展， 必将造成焦炭供应紧张的局面，虽然我国的煤炭储量丰富，但生产焦炭的焦煤、肥煤等煤种储量较少，大部分煤炭属于动力用煤，炼焦煤的煤种资源比例不高，而优质的炼焦精煤储量更少。我国焦煤的储量仅占我国炼焦煤储量的24%左右，肥煤与气肥煤仅占13%，同时还有相当一部分的焦煤属于高灰、高硫及难选选。因此，发展选煤新技术，大力提高洗选能力，提高分选效率和分选精度，以最大限度地回收煤炭资源具有十分重要的意义。

3.1 选煤装备发展趋势

现有的国内外大型选煤厂，其入选能力往往是多个分选系统的组合或多个厂、车间的入选能力的总量。“十二五”期间，为了适应大量煤炭洗选加工的需要，要研究符合中国煤质特点的、具有知识产权的单系统1 000万t/a特大型动力煤选煤厂成套技术和关键装备、单系统600万t/a特大型炼焦煤选煤厂成套技术和关键装备及其配套通用的关键设备，为建设真正的大型选煤厂创造技术条件，并提高设备的可靠性、处理能力，改进工艺参数，满足特大型选煤厂建设的需要。需要研发的设备主要有小时处理能力为1000―1200t、入选上限>150mm的特大型三产品重介质旋流器；小时处理能力900―1000 t、入料粒度为300―13mm的大型高效重介质浅槽分选机；小时处理能力>500 t、入料粒度为350―25mm的大型动筛跳汰机；小时处理能力为2000t、入料粒度为325―25mm的大型动力煤跳汰机；小时处理矿浆能力1500―2500m3的大型浮选机；小时处理能力80―120t的大型沉降过滤式离心脱水机；小时处理能力300―450t的大型末煤离心脱水机；小时处理能力60―150t的大型全自动快开压滤机；小时处理能力400m3的大型高效磁选机等。此外，还要开发运转可靠、处理能力大的选煤厂辅助设备以及智能化的自动控制系统，从而提高原煤的洗选能力。

3.2选煤工艺、技术发展趋势

以工艺创新为基础，研究和探索选煤新工艺，提高分选的精度， 开发高效分选系统；开发高稳定性的重介悬浮液循环系统，为分选过程创造条件；利用动力变频和热力学调控技术，开发流体压力调控系统，设计合理的分选环境；开发高精度重介分选密度控制系统，确保精确的分选工艺参数；利用现有的检验检测技术，开发基于分选理论的工艺参数闭环控制系统等。对于难选的炼焦煤，为了提高精煤产率， 需要开发给予中煤释放的二次分选工艺及中煤破碎关键技术。例如开滦集团与中国矿业大学共同承担的国家863计划项目，“基于浮选中煤煤岩解离的两段式磨浮工艺分选技术”、“基于煤泥可浮性特征变化的两段式浮选过程设计”等，可解决多年来困扰选煤生产的块煤分选效率低，煤泥分选效率差、回收率低以及精煤产品灰分高的难题， 将大大改善我国煤炭分选的现状， 最大限度地回收和利用煤炭资源。此外，新技术的推广及应用，还可有效缓解煤炭洗选过程对环境的污染。

随着煤炭开采方式的改变和技术水平的提高，机械化采煤发展迅速，但煤炭开采和利用过程中所引起的环境问题也日益突出。矸石作为煤矿开采的伴生物与煤一起运至地面，不仅需要消耗大量的动力、降低了煤矿的生产能力，而且矸石堆放需占用土地，矸石山易扬尘， 自燃时散发难闻的有害气体，可严重损害周围居民的身体健康，抑制生物生长， 使农作物减产、重金属污染， 给矿区带来了严重的环境、经济和社会问题。针对这些问题，“十二五”期间，原煤井下洗选、井下排矸的技术和设备将得到开发和利用。通过开发新的选煤工艺和设备，实现原煤井下分选，排出矸石后提升出井，这样不但解决了矸石提升和堆放造成的影响矿井提升能力、增加选煤负担、污染环境的问题，也为实现井下原煤填充开采创造了条件。完成原煤井下分选，需要开发适合矿井下运行的选煤成套工艺和设备，主要需要有适应井下的恶劣环境、满足井下安全生产的选择性破碎设备，满足物料杂物较多、工作环境恶劣的井下粘湿物料筛分设备，工艺简单、工作可靠、满足井下安全生产的动筛跳汰机、浅槽重介分选机等井下分选设备，以及相关的产品运输、给排水设备等；并且需要开发符合井下选煤生产的供配电设备和控制系统。

4. 结语

随着选煤技术的进步和节能减排、低碳排放的需要，未来几年， 国内外选煤工业必将得到迅速的发展，主要发展趋势为:

(1)煤炭的洗选比例将不断提高，保证煤炭资源得到合理的利用，实现节能减排，降低环境污染。

( 2)将开发出适合难选和极难选煤的分选工艺和技术，开发出煤泥精确分选的新技术，充分回收煤炭资源，提高资源的利用率。

(3)设备大型化， 将开发出单系统600―1000万t/a特大型选煤厂成套技术和关键装备。

第5篇：煤化工工艺原理范文

关键词：煤质；煤质分析；选煤工艺

选煤工艺对于矿区选煤具有重要作用[1]。依托不同原煤特征设计不同选煤工艺，才能实现选取优质煤的目的。煤质分析是建立选煤工艺的重要程序，与选煤工艺的合理性存有较大关系。煤质分析不透彻，煤质特性把握不合理会直接影响选煤工艺的合理性。调研数据是煤质分析的基础，调研数据不准确将直接影响煤质分析的结果[2-3]。本次研究以选煤工艺为视角，选取山西省离柳矿区为具体研究对象。在调研的基础上总结相关数据，结合数据进行煤质分析，并在此基础上提出合理建立选煤工艺的方法。

一、资料

本次研究选取山西省离柳矿区为研究对象，入选原煤包括：中灰分煤与高灰分煤，低硫份煤与高硫份煤。设计选煤厂生产能力为200万t/年.

二、煤质分析

对筛选资料进行分析，可以得出结论：第一、各级灰分在粒度降低的情况下会呈现出逐渐降低趋势。这表明矸石硬度较高，不易发生破碎。而原生煤小于0.5mm的颗粒含量为11.88%。这表明：原生煤煤泥含量大，易碎。第二、原煤中的主要粒级介于13至1mm之间，颗粒含量为45.54%，粒级小于13mm的粒级含量超过60%。这一结果提示：在设计选煤工艺的相关设备时，要充分衡量原煤粒度较细的影响。

对浮沉资料进行分析，可以得出结论：第一、原煤含中、低密度物质较少，高密度物质含量适中，灰分含量较低。这说明原煤具备良好的可选性。第二、在灰分略高于原生煤泥的情况下，煤泥含量呈升高状态。这说明：明矸石会发生轻度的泥化情况。

三、选煤工艺

（一）原煤跳汰分选工艺的分析

第一、易选煤煤质具有较差的适应性，适合于跳汰分选的选煤工艺。但易选煤的煤质一旦发生变化，转变为难选煤时，其在分选中的精度将快速降低。

第二、跳汰分选工艺具有透筛严重的特点。跳汰分选比重占据分选精煤率损失的3%至5%左右。

根据本研究对离柳矿区资料的分析，原煤小于13mm的含量为63.34%左右，其粒度较为细致，且含量较大。经研究调查发现，坑口选煤厂入选原煤使用带式运输机和汽车将原煤运输至原煤储煤场。经过推土机和汽车对入选原煤的倒运，其粉碎程度越来越严重，小于13毫米的细粒含量加大，进而出现跳汰分选的高透筛率，对跳汰分选的精度造成破坏，对精煤产品的质量造成严重的损害。

第三、跳汰分选的工艺具有自动化程度低的特点。原煤分选的过程对跳汰司机对床层掌控具有较大的依赖性，因此人工操作对分选的效果具有较大的影响。为减少跳汰透筛的问题，在分选过程中一般设置人工床层，但人工床层会加大跳汰机分选操作的难度，进而增大能源消耗。

（二）中煤再远工艺的分析

第一、在中煤再选系统的设置中，工艺较为繁琐，事故点较多，增加了生产和管理过程的难度。

第二、由于煤质较为散碎的原因，跳汰中煤中小于13毫米的原煤含量在60%左右。此部分物料若再次破碎，则出现物料粉碎的问题，不适合于再选。而原煤破碎的解离一般是针对于大于50毫米的夹矸，在缺少此粒级的浮沉资料的情况下解离跳汰中煤，则无法判破碎解离的效果。

第三、本研究通过分析浮沉资料发现，此中煤在一般情况下密度级为1.6―2.0kg/L的物料，成分含量约在12.37%左右，灰分约为44.24%左右，年产量为24.74万吨。而再选的成立能力则在50t/h，小r的处理力度较弱，无法发挥其系统自动化程度较高、重介分选精度较高的优势，相反，使系统处于繁琐的状态。

根据以上的探究分析，本研究认为原方案的设计：跳汰+中煤重介分选不合适。

（三）选煤工艺比较

结合原煤煤质分析结果，可以看出主要的选煤工艺有：第一、1mm脱泥；50至1mm，使用重介旋流器进行不脱泥、无压分选；1至0.25mmTBS分选；不足0.25mm的细煤进行浮选，不足0.25mm的尾巴煤进行浓缩滤回收。第二、50至0.5mm的原煤，使用重介旋流器进行不脱泥、无压分选；不足0.5mm的细煤行浮选，不足0.5mm的尾巴煤进行浓缩滤回收。对原设计方案进行流程评估，使用三产品旋流器进行分选方案高于跳汰精煤方案2.75个百分点，直接提高精煤产量约55万t，能够显著提升企业效益。但上述分析未充分考虑跳汰机透筛所产生的影响。在综合分析跳汰机影响的情况下，应使用重介分选工艺，才能实现经济效益最大化。脱泥、无压的三产分流工艺结合TBS工艺精煤产率超过60%，达到60.39%。而不脱泥，无压的三产分流工艺的精煤产率为59.98%。脱泥、无压的三产分流工艺的精煤产率高于不脱泥，无压的三产分流工艺，对应精煤产量为0.82万t。经济效益较好。

综述，最佳选煤工艺应为：1mm脱泥；50至1mm的原煤，使用重介旋流器进行不脱泥、无压分选；1至0.25mmTBS分选；不足0.25mm的细煤进行浮选，不足0.25mm的尾巴煤进行浓缩滤回收。

第6篇：煤化工工艺原理范文

1.1块煤预分选

块煤(＞50mm粒级)预分选的目的是排除原煤中的大块矸石，从根本上解决人工手选劳动强度大的问题。煤质好时，入选原煤可不进入主厂房分选，经过排矸后直接作为外销产品。对于可选性为易选的原煤而言，动筛跳汰排矸和重介浅槽排矸两种方法均可选用，但两者在实际使用过程中存在差异。动筛跳汰机主要用于排除大块煤中的矸石，具有工艺简单、用水量少、生产成本低的优点，但该设备有效分选精度低于重介浅槽分选机，且存在矸石带煤问题。重介浅槽分选机是利用煤和矸石密度不同使其在相对静止(非脉动水流)的重介悬浮液中分层的设备，由于重介浅槽分选机分选过程中煤和矸石在悬浮液中停留时间很短(大约是普通跳汰机的1/5～1/8，动筛跳汰机的1/2～1/3)，且煤和矸石在设备内运动十分平稳，可以认为是相对静态分选，因此煤和矸石在悬浮液中很少相互挤压摩擦，最大限度地提高了设备分选精度，减轻分选作业中产生的次生煤泥量，所以该厂选用浅槽分选机对块原煤进行预分选。＞50mm粒级块原煤采用重介浅槽分选机预分选，当煤质较好时，预分选后的产品即可满足市场需求，直接作为产品;当煤质较差时，预分选后的产品采用无压三产品重介旋流器分选+煤泥浮选的联合工艺分选。

1.2末煤分选

1.2.150～0.5mm末煤分选

当煤质较差，预分选后的产品达不到质量要求时，需对＜50mm粒级原煤进行再选。由于入选原煤为稀缺煤，为了最大限度地提高精煤产率和经济效益，需要对煤泥进行分选，即末煤的分选下限为0mm。富城矿业选煤厂原煤筛分试验结果如表1所示。由表1可知，入选原煤中6～3mm粒级产率为14.03%，3～0.5mm粒级产率为27.48%，＜0.5mm粒级产率为13.51%，细粒级含量较高。若采用跳汰分选工艺，物料透筛严重，在分选过程中势必造成大量精煤损失;若采用有压三产品重介旋流器分选工艺，原煤在悬浮液中浸泡后经离心泵叶轮撞击和管道运输，必然产生大量煤泥，煤泥含量的增高将导致综合精煤产量降低，生产成本增加。故采用无压三产品重介旋流器对50～0.5mm粒级原煤进行分选。

1.2.2细煤泥(＜0.5mm)浮选

针对入选原煤煤质多变的特点，该厂采用对煤质波动具有很强适应能力的机械搅拌式浮选机对细煤泥(＜0.5mm)进行分选。机械搅拌式浮选机双层伞形叶轮、定子及假底上的稳流板组合有利于浮选，槽内下部的剧烈搅拌可促进气泡矿化;上部液面平稳，能加强精煤二次富集，有利于提高设备处理能力和浮选选择性。喷射式浮选机是一种微泡浮选设备，由于循环泵叶轮的猛烈搅拌、喷射乳化，充气煤浆高速撞击器壁后气泡粉碎程度较高，不利于气泡矿化，常出现尾煤灰分偏低的情况，因此该设备不适合对细煤泥浮选。由于该厂原生煤泥含量较高，为简化工艺流程，末煤分选采用选前不脱泥无压三产品重旋流器分选+机械搅拌式浮选机浮选的联合工艺。

2工艺流程

(1)原煤准备。入选原煤经筛分、排矸、破碎后，＞50mm粒级块煤由重介浅槽分选，浅槽精煤脱介、脱水后破碎至50mm以下，与筛下脱水末煤一起由带式输送机运至原煤仓，矸石产品脱介、脱水后作为最终产品进入矸石仓。原煤仓内的产品既可作为商品煤外销，也可由带式输送机运至主厂房由无压三产品重介质旋流器分选。

(2)主选工艺。重介旋流器分选的精煤、中煤、矸石分别经各自系统的弧形筛、脱介筛、离心机脱介、脱水后，作为最终产品进仓储存。精煤部分的煤泥水回收粗煤泥后进入浮选机浮选，浮选机采用3+2布置形式(煤质好时，开前3室即可;煤质不好时，5室全开)。当中煤部分的煤泥水灰分达到入浮要求时，将这部分煤泥水与精煤部分煤泥水一并处理，以增加综合精煤产率。

(3)产品脱水脱介。重介分选后的产品进行预先脱介及脱介、脱水、分级，考虑到脱介、脱水、分级效果，脱介筛均采用相同处理能力中长度较长的设备。筛下物料采用先进的卧式振动离心脱水机脱水，浮选精煤采用卧式沉降过滤离心脱水机和快开压滤机联合脱水，最大限度地回收精煤;浮选尾煤及高灰煤泥水采用浓缩、压滤处理，确保洗水闭路循环。

(4)介质添加及回收。介质采用合格磁铁矿粉加水配置而成，由泵打入分选设备。块煤系统中精煤预先脱介、分流(通过调节分流量确保介质循环系统的稳定)，精煤脱介后的合格介质与矸石合格介质一起进入合介桶循环使用，稀介与矸石稀介一起进入磁选机净化回收;末煤系统中精煤同样预先脱介、分流，精煤、中煤、矸石脱介后的合格介质进入合介桶循环使用，稀介分别进入各自对应的磁选机净化回收。

(5)粗煤泥回收。精煤磁选尾矿由分级旋流器、振动弧形筛、煤泥离心机联合处理，产品掺入精煤;块煤磁选尾矿及中煤磁选尾矿由分级旋流器、高频筛联合处理，产品掺入中煤;矸石磁选尾矿及矸石离心机离心液由振动弧形筛及矸石脱介筛联合处理，产品掺入矸石。当只开块煤系统时，块煤系统的粗煤泥可由块煤系统的分级旋流器、振动弧形筛、煤泥离心机联合处理。

(6)工艺布置。原煤准备车间采用阶梯形布置形式，各工艺设备间衔接紧密，生产管理方便;主厂房采用大厅式布置形式，脱介筛、压滤机、浮选机等大型设备均布置在同一层，统一由大型桥式起重机提升，设备吊装、检修方便。

3特点

富城矿业选煤厂工艺流程具有“设计合理、技术先进、系统可靠、灵活高效、整体配套、管理方便”的特点，具体如下:(1)工艺流程和环节设置先进、合理、可靠。设计采用先进的重介分选技术，大大提高了分选精度和分选效率，浮选机采用3+2布置模式，可适应不同煤质的要求，煤泥回收环节高效可靠，有效遏制了“跑粗”现象。(2)充分考虑了入选原煤煤质波动的问题及当地煤炭市场供需情况，原煤既可单纯由重介浅槽排矸，又可进入主厂房全级入选;在煤质较好时，能够确保大块原煤的分选效果，简化了工艺流程。(3)主要设备技术先进、生产可靠，保证了分选、分级、脱水、脱介效果，提高了系统可靠性和高效性;各工艺设备衔接紧密，生产管理方便，厂房内的大型设备均可采用桥式起重机提升，设备检修、维护十分方便。(4)原煤分选、产品脱介脱水、介质回收、粗煤泥回收、浮选精煤脱水、浮选尾煤压滤等环节采用自流形式，工艺布置紧凑，中间转载环节少，既节省了空间，又降低了能耗。(5)地面工艺系统布局合理、布置简洁，煤流顺畅，功能分区明确，能够满足选煤厂大规模生产的要求，并充分考虑了全厂的安全生产。

4结语

第7篇：煤化工工艺原理范文

关键词：焦炉煤气；氢气；工业应用

首先来说，氢气作为一种清洁能源，在日益注重环保的今天，其重要地位不得而知；其次，氢气作为还原气体，在钢铁行业中也有广泛的引用；另外，在双氧水项目中，氢气也是其主要的原料之一；最后，在焦化装置与焦油加氢工艺联产，能充分利用焦化装置的优势，通过一系列工艺程序制取氢气，为后续焦油加氢提供必备的原料。以上这些原因使得人们对氢气制取工艺的研究逐渐重视起来。对焦炉煤气的成分检测发现，焦炉煤气中含有大量的氢气，这就催生了一系列焦炉煤气制氢工艺的发展。常见的焦炉煤气制氢工艺主要有变压吸附法（PSA）、变温吸附法（TSA）、深度冷冻法、膜分离法等

一焦炉煤气制氢工艺简介

在实验室研究过程中，以甲烷为原料采用蒸汽转换法或者以液氨为原料采用氨裂解法等也能产生氢气，但这些方法的成本都太高，不值得推广应用。而焦炉煤气中的氢气含量丰富，焦化厂可以充分利用其工艺优势，将焦炉煤气净化、转化后提取氢气

1.焦炉煤气制氢原理

变压吸附（PSA）分离技术是一种非低温的分离技术，利用不同气体在吸附剂上吸附性能的差异，以及同种气体在吸附剂上的吸附性能随压力变化而变化的特性来实现混合气体中各种气体的分离。

2.工艺流程图

图1 焦炉煤气制氢工艺流程图

由图1可知，本制氢装置共分为6个主要工艺过程：预净化工序、精脱萘工序、PSA一1（PSA―c0：/R）工序、PSA一2（PSA―CH。）工序、净化压缩工序和转化变换工序以及PSA一3（PSA-H，）工序

二、焦炉煤气制氢技术应用

1.变压吸附法及其应用

目前工业上广泛使用变压吸附法（PsA）提取氢气，流程如图1所示。巾国西南化工研究设计院开发的真空变压吸附工艺，采用高活性炭/分子筛配比的吸附剂和真空冲洗解吸设备，省去了氢气精制工序，一步便呵提取纯度为99.999%氢气，且氢气酮收率提高l 5%～20%。

中国武钢硅钢厂、宅钢冷轧厂、石家庄焦化厂、邯钢相继建成了焦炉煤气变压吸附制氧装置，制氧成本仅相当于电解水成本的1/3～l/4。除了工业应用，氧气呵作为车用燃料电池的燃料，属于理想的清洁能源，但运输较为困难，因此，很多制氢工艺的投产都是为了本公司的大规模应用。

2.其余制氢工艺及其应用限制

变温吸附法（TsA）虽然在技术上较为成熟但到目前为止在很多钢铁企业仅作为焦炉煤气进行变压吸附制氢前的预处理过程；而深度冷冻法虽然历史最久，工艺成熟可靠，且具有容量大、收率高等特点，但工艺流程和设备复杂，当原料气组份较多时，往往要求预净化处理，该法适宜大型装置，且投资较高，目前在钢铁企业焦炉煤气制氢中还未得到使用

3新兴变压膜分离法提氢技术及其应用

混合原料气不同成分的气体在膜中扩散速率的不同产生了膜分离法制氢工艺。膜分离法制氢工艺原理十分简单，即预处理和膜分离两部分。膜分离法制氢具有投资少、操作方便、氢气回收率高、易于管理及使用寿命长等优点。但焦炉煤气用膜分离法制氢的应用较少，这 焦炉煤气的排放压力小，预处理过程麻烦密切相关。这成为限制膜分离法制氢的主要难题

近年来，随着气体分离膜材料性能的不断提高，膜分离在低于1.6MPa的操作压差下即可获得较高的H2回收率。同时，利用先进的气体净化技术可以低成本高效率的除去焦炉气中的有害杂质，为膜分离提供了清洁的进气条件，保证了膜的性能和使用寿命。这就为膜分离应用于焦炉煤气中提供了保障，同时膜分离技术已成功的应用于与焦炉煤气相似的甲烷重整气体、催化裂化干气、合成氨气体、苯脱氢气体中，为膜分离应用于焦炉煤气中提供了可行性

三焦炉煤气加氢技术给企业带来的实际经济效益

焦油加氢制备燃料油的过程中需要氢气量大，50万t/a煤焦油加氢装置需要氢气量40 000 ms/h，而且氢气不易外购。采用焦炉煤气为原料，经过净化、转化后，再最大限度地提取氢气，是较为经济合理、切实可行的。

以100万t/a焦化装置焦炉煤气制氢传统工艺为例：煤气发生量为50 000 ms/h，其中约25 000 mVh作为回炉燃料，可以富余焦炉煤气25 000 ma/h，经变压吸附生产氢气量约15 000 m3/h，远远不能满足加氢装置的需要量，而且氢气不易外购；另外传统制氢工艺还有大量的废气放空，污染环境。针对以上情况，将PSA提氢、转化、变换等成熟的工艺科学合理的组合在一起，可从50 000 m3/h的焦炉煤气中产出40 110m3/h纯度为99.9%的氢气，同时副产出22 508 m3/h热值为17.9 MJ/m3～19.4 MJ/m3的混合解吸气，满足焦炉燃料使用需求，氢气产量增加一倍，可以很好的满足本厂的应用

四、结语

焦炉煤气制氢技术的应用，可以是炼焦厂的产业链得到优化，能使原料的利用率达到最大并减少对环境的污染。焦炉煤气制氢技术是资源清洁化利用的有效途径之一，不仅能缓解供需矛盾，还能有利于生态的发展，因此我们要不断的研究焦炉煤气制氢新技术和新工艺，并将其推广到生产应用中，这是焦炉煤气利用的正确方向

参考文献

[1]王瑾辉.变压吸附制氢技术在邯钢冷轧工程中的应用[J].冶金动力，2006，（1）：53・56

[2] 群柱.变压吸附与化学净化法提沈氢组合工艺[J-1.炼油设计，2001，31（8）：17―20

第8篇：煤化工工艺原理范文

由于无法提供生产大样，根据设计规范可参考邻近矿井实际生产煤样资料。将军庙东部相邻的西黑山矿区西黑山一号煤矿与大井南井田距离比较近(相距约60km)。经过资料对比分析，参照西黑山一号小煤矿的筛分浮沉资料进行设计。预测的大井南一、二号矿井的两矿原煤综合平均灰分为15.69%、比西黑山煤矿原煤灰分低3.73%，，鉴于两者采煤方法有差异，综采放顶开采还有顶板窜矸现象，采用调矸法进行灰分校正。校正后的原煤筛分组成表见表1。具体做法是:先将原资料去矸后校正至煤芯煤样灰分，再把矸石分配进去。考虑到大井南一、二号井田顶、底板及夹矸岩性以炭质泥岩、高炭泥岩为主，顶板窜矸量的合理分配原则是将窜矸以不同分配率分别进入各粒级原煤中，底板、夹矸的分配原则也类似。由表1可知:①原煤灰分为15.69%，属低灰煤;②+50mm粒级其中可见矸石含量为3.47%，为高含矸量煤;③+5mm粒级块煤灰分比－25mm高5.94%，可见矸石主要存在于+25mm级块煤中。

2选煤工艺确定

2.1产品方向与定位产品主要为不粘煤，具有特低～低灰、特低～低硫、中高挥发分、高热值、中等可磨～极易磨，较低软化温度灰、有害元素含量低、弱结渣等特点，是良好的动力用煤和气化用煤，可供电厂、民用或化工厂等。

2.2产品方案选煤厂产品用户为煤制天然气项目，对煤质的要求下:①混块煤:粒度80mm～6mm，灰分Ad为8.0%～20%，供化工园碎煤制气使用;②粉煤:粒度≤6mm，灰分Ad为8.0%～20%，部分供化工园粉煤制气使用，部分供化工园燃料煤。

2.3分选粒度上下限对于非炼焦煤选煤厂来说，在满足产品要求的情况下，应该尽量减少末煤的入洗量，以简化系统，降低工程建设投资和加工成本。由于产品方案粒度上限为80mm，最终产品必须破碎至80mm以下。可先分选再破碎或先破碎再分选，两种方案进行对比如下:1)先分选再破碎。入洗上限高(可达150mm～300mm)，破碎量及破碎能耗较低。优点:①可有效降低次生煤泥及矸石粉量;②避免次生矸石粉影响末煤质量;③混块煤、粉煤质量均能有效控制;④降低煤泥水处理系统负荷。缺点:多一道破碎工艺环节。2)先破碎再分选。入洗上限低(80mm)，破碎量及能耗略高。优点:一次破碎，工艺环节较简单。缺点:①增加次生煤泥及矸石粉量;②次生煤泥和矸石易影响末煤质量;③粉煤产品质量难以控制;④煤泥水处理系统负荷较高。混块煤产品比列两者基本相同。从稳定产品质量方面来考虑，选用先分选再破碎方案，块煤经排矸后破碎至80mm以下得到最终产品。从二号矿井前20年预测原煤灰分可知，二矿的原煤灰分最高时可达26.17%，此阶段对应的一矿灰分为13.28%，两矿的综合灰分也达到最高为19.99%。其对应的各粒级原煤质量见表2。从表2可以看出，当二矿原煤达到高灰时，混块煤和粉煤均需分选排矸才能满足用户要求。但两矿原煤经过混配，前20年两矿原煤综合灰分最高19.99%时，－6mm粉煤灰分为16.46%，满足粉煤制气原料要求，因此粉煤不需洗选。25～6mm级综合灰分为17.65%，满足混块煤制气原料用煤要求，因此25～6mm级小块煤也可不洗选。由于50～25mm、+50mm粒级块煤灰分在24%以上，造成+6mm原煤综合灰分为21.69%，不经排矸则不能满足混块煤制气原料用煤要求。综合分析后推荐分选下限为25mm，对块煤进行分选满足用户要求，－25mm末煤不洗选。

2.4选煤方法结合该区的煤质分析和产品结构要求，确定选煤的原则工艺为:25mm分级，块煤分选，末煤不分选。

2.4.1块煤分选方法块煤分选常用的方法是动筛排矸和重介质浅槽分选。动筛跳汰机用于大块煤排矸，具有工艺简单，用水量少，生产成本低的优点。但其有效分选精度低于重介浅槽分选机，存在矸石带精煤现象。且动筛跳汰机分选上限为300mm，有效分选下限为50mm，不能满足分选下限25mm的要求［3］。重介浅槽分选机是专用于处理块煤的高效分选设备，与动筛跳汰机相比，重介质浅槽具有以下优点［4］:①分选精度高，产品回收率高，对煤质可选性波动有很强的适应性;②单台设备通过能力大;③分选上限高、分选粒度宽(200(150)～13(6)mm);④有效分选时间短，次生煤泥量低，最大程度地减轻矸石泥化程度，为煤泥回收创造条件;⑤自动化程度高，悬浮液密度可自动调节。综合以上的比较，选用重介质浅槽选煤方法。

2.4.26mm粉煤筛分和煤泥回收工艺要求生产－6mm粉煤产品，并且末煤不洗选;为了降低煤泥水处理的负荷，必须采用干法筛分措施将原煤的粉煤分离出来。目前对于水分较高、粘湿细粒煤干法筛分，常用的香蕉筛、博后筛都难以取得较好的筛分效果，弛张筛为单一驱动产生双重振动，浮动筛框带动弹性筛面作弛张运动，传递给物料50g的加速度，在淮南矿业和山西晋城原煤筛分系统改造升级中取得良好的效果，不堵塞筛缝，筛分效率高，6mm筛分效率可达80%左右。为了提高块煤的分选效果，利用块煤脱泥筛(筛孔为6mm)对+25mm块煤的进行脱泥，对于湿法粉煤脱水，采用“直线振动筛+末煤离心机”的脱水工艺。选煤工艺采用块煤洗选、末煤不洗的工艺，煤泥量相对较少，采用粗、细煤泥分段回收工艺。粗煤泥采用分级旋流器、弧形筛和煤泥离心机串联回收工艺，细煤泥采用成熟的“浓缩机+快开隔膜压滤机”回收工艺。作为一个大型动力选煤厂，在设计过程中还应充分考虑系统的灵活性，以适应将来生产中煤质和市场情况的变化，系统的灵活性体会在以下几个方面:①一号、二号矿井的原煤分仓储存，可以保证混洗比例，同时也有单独洗选二号矿井(一号矿井灰分较低时)的功能;②150～25mm块煤可实现洗选或旁路，原煤不入洗，经过筛分破碎后生产混块煤、粉煤。块煤洗选，－25mm末煤不洗选生产混块煤、粉煤、煤泥。同时预留有末煤洗选的功能;③150～25mm块煤还可部分入洗，达到混块煤无极调灰的目的;④压滤煤泥可以经煤泥破碎机破碎后均匀掺入粉煤产品，也可落地晾晒后作为燃料煤使用。

3结语

第9篇：煤化工工艺原理范文

国内水煤浆在电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉中的应用已有很多成功的范例［1－5］。近年来，燃烧用水煤浆技术已被成功移植到气化水煤浆领域，极大地改善了化工合成企业的生产技术指标，提高了企业的经济效益。截至2010年底，全国燃烧用水煤浆的燃用量已突破3000万t，气化水煤浆用量达到8000万t以上。随着以水煤浆气化为龙头的煤化工产业的快速发展，气化水煤浆的应用规模将保持强劲的增长势头。过去10a中国水煤浆技术及工业应用已向纵深发展，如扩大难以制浆煤种的应用，实现产业化生产，污泥制浆，燃烧水煤浆技术向气化领域移植等［6］。

1扩大制浆煤种

随着水煤浆技术的发展及应用规模的不断扩大，原有易于成浆的煤种，主要是中等变质程度的炼焦煤，包括焦煤、肥煤，两者的资源储量均较低。在制浆前需洗选加工制取洗精煤以降低其灰分，提高了水煤浆热值，增加了制浆成本。

为了保持炼焦工业的可持续发展，合理利用炼焦煤，降低水煤浆生产成本，必须采用不需要洗选的动力煤制浆。神华集团为了扩大神华煤的利用范围，委托国家水煤浆工程技术研究中心对神华煤制取高质量分数水煤浆的可行性进行了大量基础及工业生产的实验研究。表1～表4分别为煤的工业分析，元素分析，灰成分分析以及灰熔融性、燃点和密度分析。此外，还对神华煤的煤岩显微组分、煤的表面性质进行了研究［7］。神华煤具有低灰、特低硫、中高发热量、化学反应活性优良等特点，是优良洁净的动力用煤品种之一。但神华煤的变质程度较低，其内水含量、O含量和O/C原子比高、可磨性较差，属于难成浆的煤种。灰组成中CaO和Fe2O3含量偏高，SiO2含量和Al2O3含量偏低，灰熔融性ST低于1250℃。

根据煤炭成浆性模型和评定煤成浆性指标D与煤的内在水分和可磨性指数的最优回归方程:D=7.5+0.5Mad－0.05HGI，D值越大越难成浆。结合上述各表数据经计算可知神华煤属于难成浆煤种。通过配煤和煤的改性、专用添加剂研制和制浆工艺调整，使神华煤能够制出高质量分数水煤浆。通过实验室研究、半工业实验和工业性试生产及工业性燃烧实验，取得了巨大的技术性突破［8］。目前，神华煤制取燃烧用高质量分数水煤浆的生产厂已达5座，总生产能力已近千万吨。表5为神华煤制备高质量分数水煤浆工艺技术应用情况。

2生物质水煤浆研究及应用

随着中国城市经济的发展及人口不断增长，环境污染愈加严重。全国每年废水排放量约为400多亿t，年排放城市污水污泥(干)约为550万～600万t。预计污泥排放量将以10%的速度递增。由于含有一定量的有机质，国内城市污泥利用途径及所占比例大致为农业利用44.83%、土地填埋31.03%、混合填埋3.45%、焚烧3.45%、绿化3.45%、未处理13.79%。虽然农用比例较高，但由于污泥中含有重金属，均高于农耕土壤中的含量，如大量和长期使用会影响人类健康。工业废弃物的排放也对环境造成污染，如造纸黑液，其年排放量约40亿t，已成为制约造纸行业发展的严重问题。

将城市污泥与造纸黑液作为水煤浆原料既节省了污泥干燥消耗的大量能源和高额黑液处置费用，又降低了水煤浆生产成本。国家水煤浆工程技术研究中心对利用污泥及造纸黑液制取生物质水煤浆作了系统研究。首先为了脱除城市污泥的臭味、改善污泥煤浆的成浆性、增加污泥的配入量，对污泥进行了改性处理。污泥经碱化处理可明显改善其物化特性，提高其稳定性。经多次筛选，发现利用碱性造纸黑液中含有的木质素作为改善水煤浆的分散剂，可以节省添加剂的用量，最终实现以废治废的效果。

经实验室各种实验条件的研究、专用添加剂的制备、污泥煤浆工业放大生产实验和污泥煤浆燃烧实验［9］发现:

(1)实验室研究以兖州煤为原料加入20%改性污泥制得质量分数为64.4%、表观黏度1200mPa•s、发热量大于16747.2kJ/kg、平均粒径为50μm的污泥水煤浆。

(2)采用分级研磨制浆工艺，在工业生产条件下验证了实验室的研究结果。

(3)制浆成本核算表明:污泥煤浆可100%节约用水;节约添加剂成本40%～50%;制浆成本降低21.88%。此外节省了城市污泥和造纸黑液的环境治理费用。

(4)污泥煤浆在工业锅炉中燃烧实验结果表明:锅炉负荷可在45%～100%下连续调节，燃烧效率98.66%。

3气化水煤浆领域推广燃烧用水煤浆生产技术

由于原德士古气化水煤浆制浆技术难以适应中国的煤质特性，在提高水煤浆质量分数方面有困难，尤其是低变质煤种制气化水煤浆，目前德士古制浆技术很难达到60%以上的质量分数，从而影响了气化技术指标和经济指标。国家水煤浆工程技术研究中心对兖矿鲁南化肥厂制浆工艺特点进行了技术分析，并结合其拥有的国家专利和低质煤制浆经验，对其原有的水煤浆制浆工艺进行了技术改造，实现了提浓的预期目标［10］。

鲁南化肥厂年产80万t尿素、20万t甲醇，以神木煤为制浆原料，日处理煤量2000t，采用棒磨制浆工艺。图1为鲁南化肥厂棒磨制浆工艺。由表7可以看出，原鲁南水煤浆粒度级配不合理、平均粒度偏大，从而影响成浆质量分数。

根据低阶煤成浆特性和堆积效率理论，采用国家水煤浆工程技术研究中心的分级研磨级配制浆工艺专利技术。图2为分级研磨级配制浆工艺。表8为鲁南化肥厂制浆工艺改造后实际生产运行结果与原有工艺对比。由表8可见，分级研磨级配制浆工艺的水煤浆质量分数在煤种、添加剂及用量相同条件下，制浆质量分数可提高3%～5%，系统产能提高30%以上。按水煤浆质量分数提高3%计算，每生产1000m3(CO+H2)比煤耗降低30kg煤炭，比氧耗降低30m3，极大地改善了水煤浆气化的各项经济技术指标。

4结论