煤气化工艺论文精选(九篇)

第1篇：煤气化工艺论文范文

关键词：甲醇； 工艺工程； 三废

中图分类号：TU996文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）04-177-001

焦炉煤气是很好的气体燃料和宝贵的化工原料气，净化后的焦炉煤气除用作城市燃气外，还可以用于制造甲醇、合成氨、提取氢气和发电。若将全国每年排空浪费的约350×108m3／a焦炉煤气全用于制造甲醇，可产甲醇1600×104t/a，可大大缓解我国石油供应的紧张局面，从而带动经济高速发展[3]。

一、焦炉煤气制甲醇工艺过程

首先，焦炉煤气中含有一定量的硫、氮等污染物．需要深度净化处理，以消除对催化剂的影响；第二，煤气中含有一定的焦油、烃类组分，需要使其饱和，以减少过程升温；第三，煤气中的甲烷也需进一步转化成合成气体；第四，合成反应中一氧化碳与氢气的理论比有一定的要求，焦炉煤气中氢气含量较高，可形成多种工艺组合；最后，甲醇合成属气相反应，一般要在高压、高温、催化剂存在的条件下才能进行。

1.精脱硫

焦炉煤气中含有机和无机硫约l～3g／m3，其形态复杂，湿法脱硫后一般只能达到20mg／m3左右[5]。干法脱硫和加氢再脱硫是常用的精脱硫方法。一般采用铁钼加氢串氧化锰法，在合成氨工艺中已用多年。选择此法，在氧化锰槽后再串钴钼加氢串氧化锌工艺，以满足转化和甲醇合成触媒对硫含量的严格要求。第一加氢转化器将气体中的有机硫转化为无机硫，不饱和烃加氢饱和。第二加氢转化器将残留的有机硫彻底转化，再经中温氧化锌脱硫，使硫含量≤0.1ppm。

2.催化氧化

焦炉煤气催化氧化又称焦炉煤气增碳，是使煤气中的甲烷和烃类等通过氧化转为一氧化碳，转化工艺有蒸汽转化法、催化部分氧化法和间歇催化转化法几种。目前，常采用纯氧催化部分氧化转化工艺。对于钢铁联合企业，利用高炉煤气中的一氧化碳进行增碳，理论上也是可行的。

3.甲醇合成

甲醇催化合成按压力分类，可分为高压、中压、低压法。反应器主要是管壳式等温反应器，管内装有甲醇合成触媒，壳程为沸腾热水。本着国内加工的原则，常采用低压合成技术。反应产生的热量用来生产中压饱和蒸汽。以此控制反应温度。产品经换热冷却后，在甲醇分离器内进行气液分离。分离出的气体，一部分作为循环气进入循环压缩机，升压后与原料气混合去合成甲醇，进行下一循环；另一部分作为排放气，经洗醇塔洗涤回收甲醇后送燃料气系统。

二、甲醇精馏

由于合成产品中含有一定量的杂醇，粗甲醇须经过进一步精馏得到精甲醇。工艺采用多塔精馏。预精馏塔首先蒸去轻组分，预精馏塔底部来的甲醇液由给料泵加压送入加压塔，塔顶蒸出的甲醇蒸汽再进入常压塔再沸器二次蒸馏，甲醇蒸汽冷凝热作为常压塔热源。由常压塔再沸器出来的甲醇液再迸加压塔回流槽。一部分由加压塔回流泵加压后送回加压塔作为回流液，其余部分经精甲醇冷却器冷却到40℃作为合格产品去精甲醇槽。

参考文献：

[1]刘建卫,张庆庚.焦炉煤气生产甲醇技术进展及产业化现状[J]煤化工,2003(5):12-15

[2]吴刨明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J]煤气与热力,2008,28(1):36―42

[3]周嫒,任军,李忠.焦炉煤气合成燃料甲醇发展前景分析[J]山西化工,2007,27(2):34-37

第2篇：煤气化工艺论文范文

关键词 焦炉煤气；净化技术；洗苯塔；物料平衡

中图分类号TQ52 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0200-02

1焦炉煤气净化综述

通常炼焦装炉的煤称为湿煤，约含有10%的水分。在焦炉煤气的净化过程中，会经过冷却、吸收、解吸、蒸馏分离等化工单元操作，可分离出氨水、焦油、粗苯（或轻苯、重苯），并将煤气和氨水中的氨、氰化氢、硫化氢、等有害物质去除，然后制成有用的化学产品进行出售。对于原煤而言，约76%左右变成焦碳，另24%左右生成各种化学物质（被称为炼焦副产品），以粗煤气的形式从管道上升逸出。而焦炉煤在焦炉经过高温炭化后，粗煤气必须经过净化之后才能使用，即称之为洁净燃煤气，然后才能通过煤气管道送到各家各户或者送到各个企业进行使用。

2工艺流程

经过分析对比，煤气净化系统采用高效横管煤气冷却器，煤气脱硫系统采用HPF脱硫工艺；煤气脱氨系统采用直接喷淋式饱和器生产硫铵工艺；粗苯回收采用洗油洗苯、含苯洗油经管式炉加热进行蒸馏的工艺。工艺流程短、净化效率高。

3 物料平衡、热量平衡及隔板数与填料面积计算

终冷二段的填料体积与高度（年产80万吨焦炭的焦炉）

从饱和器来的55℃～60℃的煤气进入洗萘塔底部，经由塔顶喷淋下来的55℃～57℃的洗苯富油洗涤后，可使煤气含萘由2～5g/m3降到0.5g/m3左右。除萘后的煤气于终冷塔内冷却后送往洗苯塔。从硫铵工段出来的约54℃的煤气，先进入终冷塔分上下二段冷却。约36℃的循环冷却水会从塔中部进入终冷塔下段，与煤气逆向接触，将煤气冷却到38℃以后，煤气进入到终冷塔的上段。而冷却水温度升至约43℃，经下段循环喷洒冷却器，用循环水冷却到36℃进入终冷塔循环使用。另24℃～26℃的循环冷却水从塔顶部进入终冷塔上段，将从下段升到上段的煤气冷到24℃～27℃后送至洗苯塔。冷却水温度会升至约31℃后，经上段循环喷洒液冷却器，用低温水冷却到23℃进入终冷塔循环使用。再次同时在终冷塔上段需要加入一定碱液，这样可以进一步脱除煤气中的H2S，保证煤气中的H2S含量≤0.2g/m3，从而不会影响到后面工段的操作，对后面要使用到的催化剂影响也会较小。最后从下段排出的冷凝液送至污水处理站，然上段排出的含碱冷凝液送至硫铵工段蒸氨塔顶。

1）总传热系数K

K=Kiλ/d

K=C0Re0.76Pr0..33

求导热系数λ和比热c.

煤气平均温度：T=45/2+35/2=400C，再此温度下煤气的导热系数λ=0.06983kp/s，煤气比热：C=0.6655kcal/0C；

已知de=2.06m，C0=0.258，煤气平均压力：P= 1000/2+910/2=955ms水柱

煤气平均含蒸汽量：VW=3981/2+2270/2=3126Ns3/h；GW=3200/2+1825/2=2513kg/h；煤气平均体积流量：V=（41185+253+381+3126）×（273+40）/273×10333×（10333+955）=47190s3/h；煤气平均重量流量：G=18698+385+1396+2513=22992

煤气平均重度：γ=22992/47190=0.4872kg/s3；

煤气平均速度：υ=V/3600S2=47190/3600×2.405=5.450s/s

煤气粘度Z=0.01224厘泊；求得Re=1000（5.450×1.315×0.4872）=285265

求的总传热系数1/K=6.56×10-3kcal/m2·℃：

2）传热面积F=Q/（tm·K）

对数平均温度差t；煤气放出的热量Q

Q=Q2-Q3=2753892-1754825=9990670kcal/h

传热面积 F=Q/K=9990670×103/11.2×152.2×3600=1628.02m2

3）终冷塔的二段的填料体积

选用塑料花环填料，其规格为：填料的空塔速取1.3m/s，花环填料表面=0.3m2/Nm3·h，本设计取?=1.28m/s，D=4.1m

煤气平均流量V=（41185+253+381+1445）×（273+31）/273×10333/ （10333+905）=44309m3 /h

煤气空塔速度μ=V/（3600×S1）=44309/（3600×9.621）=1.279m/s

花环填料面积，用量及塔高的计算：F=0.3×V=13292.7m2 其中V=44309m3/h

该塔采用的是Z型塑料花环填料，其表面积A=127m2/Nm3，孔隙率ε=89%

则总填料体积为V=F/A=13292.7/127=104.67m3

填料总高度H=V/πr2=104.67/（3.14×2.063）=7.86m，其中r=2.06m是塔半径。

4 结论

本设计中终冷采用直冷形式，塑料花环填料，一次性投资低，可以节省材料。单元设备处理能力强，适用于工业化大生产。根据设计任务要求，通过物料衡算求出物料流量，为后面设备尺寸提供依据。

参考文献

[1]煤气设计手册编写组，煤气设计手册（中册），北京：中国建筑工业出版社.

[2]煤气净化上岗培训指导书.

[3]刘忠宽，高可萱.新h期钢铁工业中焦炉煤气净化方向. 炼焦化学论文选集.

[4]邱训一.喷淋式饱和器的应用.炼焦化学论文集，154-161.鞍山：中国金属学会焦化学会，1994.

[5]任庆烂.对焦炉煤气脱萘技术的评述.炼焦化学论文选集.

[6]徐一 .炼焦与煤气精制.北京：冶金工业出版社，1985.

第3篇：煤气化工艺论文范文

关键词：煤矿开采，开采技术，发展方向

 

1.采煤方法和工艺

采煤方法究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、 不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业条件，提高单产和机械化水平。

（1）开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是 使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。

（2）开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。

硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本 顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。

硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机 的应用，促进工作面的高产高效。

（3）缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。

（4）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强完善支架结构及强度，加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。

（5）各种综采高产高效综采设备保障系统。要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架 -围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善 “支架-围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自 动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油 -磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

2.深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业 场所工作环境的变化；深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地 压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术 与装备。

3.“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和 关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的 开采设计、工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

4.优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质 条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件 的最优匹配。

总结推广神华集团大柳塔矿、潞安漳村矿实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统大大简化，分别实现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙，从井口直达工作面， 同时实现了综采与综掘同步发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集 中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有力措施，又简化 了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。

5.小煤矿技术改造和机械化开采技术

实施国家关闭小煤矿，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模的技术政策，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，提高采煤 工作面的单产和工效；提高小煤矿的顶底板控制技术水平，最大限度地减少顶底板事故率。

6.煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它属国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低 、效益好等优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高、“三下”压煤严重的具体国情，具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井 式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。

【参考文献】

[1] 魏同，张先尘，王玉浚.中国煤炭开发战略研究.山西科学技术出版社，1999.

[2] 钱鸣高，何富连，李全生等.综采工作面矿压显现与支护质量监控.中国煤炭学报,199 5(7)：48-51.

第4篇：煤气化工艺论文范文

一、煤制甲醇工艺流程中气体污染物主要来源以及处理措施

1.粉尘气体污染物

这类污染物的主要来源是煤炭储仓、粉煤气化储仓及煤粉制作环节上产生的粉尘,在上述储仓的顶端排放点应该设置高效袋式除尘装置。除尘装置收集到的煤尘应该尽可能回收到储仓以提高利用效率。在废气高空排放时必须符合排放标准,废气含尘浓度不能超过120mg/m3。

2.工艺气体污染物

为了保障生产装置运行的稳定、现场员工的生命安全以及尽可能的保护化工企业周围环境,通常会设置火炬装置,在生产开车、日常运行、紧急停车和事故处理时流程中产生的无法回收以及有毒有害的气体污染物进行燃烧处理。煤制甲醇工艺流程中气化装置刚开车后制备的煤气后系统不能及时的接气,产生的这部分气体通常都通过火炬燃烧进行处理,而且在生产稳定后一旦发生生产事故也能够将气化装置生产的煤气通过火炬燃烧出来,待解决了生产事故后在接气生产。工艺废气还可以通过燃烧和换热进行体系内的换热循环。例如对于甲醇合成工艺流程的尾气、甲醇精馏环节回收的不凝气,其主要包括H2、CH4、CO、甲醇等。通过这些废气燃烧,为将热量送至整体的换热网络供其他用户使用。煤质甲醇生产中硫回收装置可以同时回收硫磺成品,通过把净化工段收集到的硫化氢气体进行处理,尽可能的回收硫,以保证尾气能够达标排放。

二、煤制甲醇工艺流程中水污染物主要来源以及处理措施

煤气化是煤制甲醇工艺中不可或缺的重要工艺,对于不同的煤气化工艺,产生的污染物无论是种类还是数量都有较大的差异。为了提高甲醇生产企业对于水资源的重复利用效率,绝大多数的煤制甲醇企业都将其工业废水的循环使用作为了工艺设计的重点,在降低水资源消耗的同时,也降低了污水处理系统的处理负荷。可以合理的在工艺中引入预处理系统,先在体系内部循环,再进行污水处理。例如在德士古水煤浆气化工艺中通过灰水处理装置的运用,能够将气化过程中收集的黑水通过闪蒸、沉降、压滤等工艺的处理,将绝大多数的灰水回收利用,仅将很少一部分的污水送至污水处理体统中;煤气冷凝液,能够被用来洗涤煤气。利用污染物质含量低的新鲜水与循环水,减少污水系统里污染物的含量,排放污水通过换热器将潜热回收后,进入生化污水处理装置进行净化,以满足排放标准;气化工艺污水、甲醇装置污水和生活废水同直接进入污水处理装置,完成净化处理后再进入循环体系回收利用。鉴于煤制甲醇工艺污水中氨氮含量较高实际情况,结合目前行业内对于氨氮废水处理的有效方法,绝大多数的煤制甲醇生产企业都采用了预沉降+SBR+多介质过滤工艺。SBR生化净化工艺流程较为简单,处理效率高、占地面积小。此外,使用效果好,处理时间快,净化后的水质佳。并且能够根据不同工段的工艺条件,灵活的进行调整;最后,这种方式对于氮、磷物质的脱除效果好,且不易产生污泥膨胀,便于污水的循环利用。

三、煤制甲醇工艺流程中废渣污染物主要来源以及处理措施

与废水、废气相比,废渣等固体污染物对于人员以及设备的危害程度相对较低,只需要及时将污染物进行清理避免对土地资源的长期占用。在废渣存放时,应该用布遮盖污染物,避免由于天气原因造成的扬尘,影响厂区的空气质量。煤制甲醇生产中会使用到一些含贵金属催化剂废渣。应该将这些废渣收集起来返回至生产厂家回收利用。对无法加以回收利用,有具有危险性的废渣,需委托具有危险污染物处理资质的企业进行处置。

四、结论

综上所述,用煤炭为基本原料制备甲醇的工艺,生产流程十分复杂,并且各个环节中产生的污染物种类也很多,只有切实研究污染物的基本类型和来源,有针对性的采取合理有效的污染物防治措施,一方面能够将甲醇生产过程中产生的污染物排放控制在合理的范围内,保护了化工企业周围环境;另一方面通过对污染物的治理也能够提高热量和物料的回收利用率,提高了企业生产中的经济回报。

参考文献

[1]赵利霞,张春禹.煤化工企业SBR法污水处理工艺[J].河南化工.2010(05).

[2]罗刚,张文耀,邢艳萍.煤制甲醇工艺废水改造[J].黑龙江科技信息.2011(23).

[3]曹金胜,张兴无,翁希旭.煤制甲醇装置水治理工作经验总结[J].科技资讯.2011(29).

第5篇：煤气化工艺论文范文

关键词 煤矿 采煤工艺 控制技术 机械化开采

一、采煤方法和工艺

我们开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术，以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。

1.开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层，高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。（1）硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。（2）硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制。又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部置输送机能力。（3）两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。（4）5.5 m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。

2.缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。

3.缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁。应进一步加强完善支架结构及强度，加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高可靠性，缩小其与中厚煤层（采高3 m左右）产高效指标的差距。

4.各种综采高产高效、综采设备保障体系。要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架-围岩”系统、采掘运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架-围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

二、深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。

三、“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源优化等关键技术。

四、优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。

五、采场围岩控制技术

1.进一步完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标，深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学（统计分析预测、数值法）和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件。

2.研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前，由于应用高压注水、深孔预裂爆理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

3.放顶煤开采岩层和支架-围岩相互作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架-顶煤-直接顶-基本顶相互作用关系；运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

4.支护质量与顶板动态监测技术。在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

5.冲击地压的预测和防治。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理；进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。

6.研究开发新型的支护设备。研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统，开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。

六、小煤矿技术改造和机械化开采技术

实施国家关闭小煤矿，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模的技术政策，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，提高采煤工作面的单产和工效；提高小煤矿的顶底板控制技术水平，最大限度地减少顶底板事故率。

第6篇：煤气化工艺论文范文

关键词：煤制气；方法；技术现状；工艺

为了保证煤制气技术取得积极的应用效果，我们应对煤制气技术进行深入了解，应认真分析煤制气方法的具体分类以及该技术的发展现状，并对煤制气技术的工艺过程进行深入研究，加深对煤制气技术的理解。基于这一认识，我们应对德士古煤气化技术、壳牌煤气化技术、喷嘴对置式气化技术、鲁奇气化技术和灰熔聚煤气化技术这五类煤制气技术进行重点分析。

1 煤制气方法的具体分类和技术发展现状

从目前煤化工的快速发展来看，利用高温高压将煤气化变成煤气资源，不但增加了煤炭的利用方式，也提高了煤炭的整体利用效果。目前国内煤制气相关的技术已经日趋成熟，在煤制气的过程中发挥了重要作用。基于这一认识，在煤制气过程中，应对国内煤制气方法的技术现状有全面了解，并认真分析现有煤制气的工艺特点，提高煤制气的技术应用，满足煤制气的实际需要，促进煤制气的快速发展，有效提升煤制气的技术发展水平，实现煤炭资源的有效利用。由此可见，我们应结合煤制气的实际生产过程中，认真研究其技术现状及工艺。

从目前煤制气技术的具体应用来看，煤制气方法主要可以分为五类，其技术发展现状主要为以下特点：

1.1 德士古煤气化技术

特点是单台气化炉生产能力较大，气化操作温度高，液态排渣，碳转化率高，煤气质量好，甲烷含量低，不产生焦油、萘、酚等污染物。三废处理简单，易于达到环境保护的要求。

对于煤种要求苛刻：

①煤的内在水分含量要低，否则成浆性差。

②煤中氧含量要低，一般不得高于15%，氧含量越高成浆性越差。

③煤的灰熔点不能高于1350℃，

灰分含量要低，一般不能大于20%，否则经济性差。

④灰渣的粘度要低，流动性要好。

⑤煤粉粒度要小，一般在40～90微米之间。

浆液中煤质含量保持在60%以上，否则气化强度低，经济性差。

缺点：

①受气化炉耐火砖的操作条件和使用寿命的限制，气化温度不宜过高。

②气化炉内砌耐火砖冲刷侵蚀严重，更换耐火砖费用大，增加了生产运行成本。

③喷嘴使用周期短，必须每两个月检查更换一次，停炉更换喷嘴对生产连续运行或高负荷运行有影响，一般需要有备用炉，增加了建设投资。

④对管道及设备的材料选择要求严格，一次性工程投资比较高。

⑤对煤种要求有限制。

1.2 壳牌煤气化技术

特点：

①干煤粉多烧嘴进料，高温高压气化；

②高温高压气化，废热锅炉冷却，回收热能；

③煤气质量好，有效气体成分高；

④炉内无耐火砖衬里和转到设备，维护量小。

缺点：

①气化炉和废热锅炉结构复杂，加工难度大；

②材料选择难度大；

③投资高

④过滤器容易堵塞，运行周期短。

⑤操作难度大，控制系统及其复杂。

1.3 喷嘴对置式气化技术

喷嘴对置式气化技术是我国自主研发的煤气化技术，

特点：

多喷嘴主要是增加了撞击流，将射流改成了撞击流，改变了流场结构，传质传热加剧，碳转化率从理论上讲有提高，有效气成分适当提高。

缺点：

①氮气消耗量大，对有效气成分影响大

②上部耐火砖易磨蚀损坏。

③设备投资增大，控制系统复杂，维护费用高。

④对煤质要求同GE水煤浆一样苛刻。

1.4 鲁奇气化技术

鲁奇气化技术具有较长的发展历史，最早由德国鲁奇公司发明并应用。鲁奇炉的生产方式主要有固态排渣与液态排渣两种。

特点：

①可以采用灰熔点较低的煤。

②可以采用粒度较小（一般在5～25毫米）的煤，对煤的机械强度和热稳定性的要求较低。

③可采用一些水分较高（例如20～30）和灰分较高（例如30%）的劣质煤，并生产出优质的城市煤气，这在其它一些气化方法中是难以实现的。

④耗氧量低，在20公斤/厘米2压力下气化所需的氧气量仅为常压气化时的1/3～2/3，压力更高还可以降低。

⑤可以得到各种有价值的焦油和轻质油副产品，前者产率近于低温干馏（例如以煤的可燃物计算达8～9%），后者的产率甚至比低温干馏还多。

缺点：

①除具有高压工厂所固有的复杂性以外，固态排渣的鲁奇炉中水蒸气的分解率低。常压气化炉中水蒸汽的分解率约50%左右，而在20公斤/厘米2压力下，操作的加压气化炉，水蒸汽分解率仅能达到32～38%。但通过选用灰熔点高的煤种，降低汽氧比操作；或采用二氧化碳做气化剂，甚至可大幅提高蒸汽分解率。近年来，新发展的液态排渣式鲁奇炉，水蒸汽的消耗量大大降低，水蒸汽的分解率为95%。

②在生产运行中，设备的损坏检修较为频繁，因此生产运行开工率比较低，一般在75～85%。

1.5 灰熔聚煤气化技术

灰熔聚煤气化技术是我国自主研发的煤气化技术之一，在实际应用中取得了积极效果。

特点：

①煤种适应性广；

②操作温度适中，无特殊材质要求。操作稳定，连续运转可靠性高；

③工艺流程简单无特殊材质要求；

④产品中不含焦油和酚类，洗涤水处理容易。

缺点：①提高气化炉操作压力低；

②工业业绩规模小；

③净化单元系统庞大；

④煤气含尘处理困难。

2 煤制气方法的技术工艺研究

从目前煤制气技术的应用来看，其工艺流程和要点主要为以下几个方面：

2.1 德士古气化技术的主要优点是水煤浆带来的，即较容易把压力升上去。在生产中减少了压缩工序，实现了整体能耗的降低。

2.2 壳牌煤气化技术中气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化，都采用冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却都用废锅。本工艺的最大缺点是投资高，设备造价过高；合成气换热采用废锅形式，增加了投资。虽然壳牌煤气化技术在生产效率上有突出优点，但是造价过高限制了其整体应用范围。

2.3 喷嘴对置式气化技术装置改引进的德士古炉单喷嘴为对置式多喷嘴，强化了热质传递，碳转化率达到98%以上，气化效果优于引进的德士古炉。从喷嘴对置式气化装置的结构来看，主要是在德士古炉的基础上进行的改进，喷嘴更多，生产效率更高。

2.4 鲁奇气化技术的缺点是高压设备的操作具有一定的复杂性，净化系统复杂（苯、酚、焦油处理），气化过程有大量的甲烷生成（8%～10%），作为燃料煤气是有利的，但作为合成氨的原料气则需要转化，其工艺较为复杂。鲁奇气化技术在实际应用中，虽然生产效率较高，但是相对复杂的工艺给实际应用带来了一定的困难。

2.5 灰熔聚煤气化技术中，其工艺为流化床气化，下部有一灰熔聚区，对煤粉细度要求不高，为0～6mm左右。由于灰熔聚煤气化技术对煤粉的要求不高，因此该技术比较适于在国内推广。并且其工艺为流化床气化，实现起来难度较低。

3 结束语

通过本文的分析可知，在煤化工的发展过程中，煤制气作为重要的煤化工技术得到了快速的发展，在实际生产中得到了重要应用。为了保证煤制气方法取得积极效果，本文重点分析了煤制气方法的技术现状及工艺，为煤制气方法的应用提供了技术支持。

参考文献：

[1] 章文.二氧化碳制取燃料工艺完成验证[J].石油炼制与化工，2010，（08）.

[2] 吴治国，龙军，申海平，王亚民.油煤共炼的理论基础及工艺过程优选[J].石油炼制与化工；2011，（09）.

[3] 吴国祥.煤质变化对Shell粉煤气化工艺的影响[J].大氮肥，2011，（04）.

[4] 项爱娟，刘品涛.Shell粉煤气化工艺激冷循环气系统抗腐蚀改进[J].化肥工业，2011，（12）.

第7篇：煤气化工艺论文范文

【关键词】煤矿开采；技术；发展方向；巷道；围岩

1、我国煤炭开采的现状

我国与煤炭开采技术水平相与国外发达国家相比，仍然落后。一是在机电一体化、智能化、自动化的控制技术等技术装备上不高；二是在产品可靠性技术、数字集成技术与计算机辅助设计技术等制造技术上仍有差距三是很多中小型矿井仍然采用以炮采的落煤方式，工作面走向长度过短。四是机械化程度和工效较低，在采煤机械化系统、运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备都普遍不足；五是我国煤炭开采专业技术人才青黄不接，技术人员匮乏和层次低使技术措施不到位,制约煤矿生产安全技术和管理水平。

采煤方法与采煤的工艺的不断完善与发展是采煤科学进步的标志，当前，我国、俄国以及欧洲的一些国家主要采用长壁采煤方法，美国与澳大利亚等国则多采用短壁采煤方法。随着工业和信息技术的飞速发展，我国的煤矿开采技术也不断进步，综合机械化能力大大提高，岩层控制理论和技术的逐步改善，井下作业的安全性与工作效率也大大提高，微处置器、计算机及专家系统的应用、自动化和机器人开采技术不久的将来会成为新的井下采煤系统从而取代全人力和半自动的开采方式。

2、我国煤炭开采发展方向

2.1我国采煤方法与工艺要逐步完善

高产、高效、高安全性和高可靠性是现代采煤方法与采煤工艺的发展方向，结合现代高新技术，不断研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备与生产监控系统，逐步改进与完善采煤工艺是建立具有中国特色的采煤工艺理论的基础。当前，我国长壁采煤方法取得了一定的进步，放顶煤采煤的应用以及急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究不断提高与发展。具体走向：一是开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术要逐步提高；二是开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，要解决众多采煤技术上的难题；三是倾斜薄煤层长壁开采技术、薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术应不断进步；四是各种综采高产高效综采设备保障系统要逐步完善。

2.2我国深矿井开采技术应深入研究

深矿井开采通常指开采距地表特定深度的煤炭而采取的开采技术。其深度是依据根煤层地质条件来定义的。随着社会对煤炭需求量的日益增加，开采能力不断提高，开采深度不断增加是井工开采的必然趋势。煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等都属于深矿井开采的关键技术。因此，煤矿的深矿井开发技术要不断对深井围岩状态和应力场及分布状态的特征、深井作业场所工作环境的变化、深井巷道快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术、深矿井高产高效开采有关配套技术、深矿井开采热害治理技术与装备等要不断深入研究。

2.3大力发展“三下”采煤技术

建筑物下、铁路下、水体下、承压水体上开采，简称“三下一上”开采。通常在煤矿生产过程中，建筑物下、铁路下、水体下保留煤柱不进行开采。随着我国煤矿开采强度和开采范围的不断增加，“三下”采煤问题越来越突出，不但导致矿井不能合理进行开采，而且也造成了大量煤炭资源的积压。根据相关资料，我国的“三下一上”压煤量达137.9亿，因此，深入研究“三下”采煤技术，将“三下”压煤开采出来，并减少矿区废弃物，保护矿区环境是我国煤矿企业亟待解决的问题，煤矿企业应该深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术，来节约煤炭资源和提高煤炭产量。

2.4不断优化巷道布置，减少矸石排放

改进煤矿矿井开拓与巷道布置，实现合理集中生产是当前煤矿生产的技术发展方向，不断优化巷道布置，减少矸石排放是煤炭企业获得极佳的技术经济效果的前提条件，对煤炭工业发展中具有重大战略意义，因此，我国煤矿企业应该不断改进与完善现有采煤方法和开采布置，不断研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，让开采方法、开采布置与煤层地质条件达到最优匹配，同时重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率，实现开采效益最大化。

2.5采场围岩控制技术

围岩控制一直是煤矿安全生产的一项极其重要的工作，近年来随着开采深度的不断增加,全煤巷道及软岩巷道的数量越来越多。围岩产生松动破坏及大变形的现象也越来越普遍，给煤矿开采带来巨大危害，因此，煤矿应大力研究适用于大变形深层采煤的围岩控制技术与理论、深入研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术、放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理、支护质量与顶板动态监测技术、冲击地压的预测和防治、开发新型的支护设备来保证煤矿开采的安全高效以及低成本运行。

2.6煤炭地下气化技术应深入推广

煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧、通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体、综合开发清洁能源与生产化工原料的新技术。其优点投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低以及效益好。非常适于我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高的特点，因此，煤矿应该深入推广大力煤炭地下气化技术，大力研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，积极摸索实现“两个 控制、三个稳定”的技术途径，实现连续、稳定生产探索应用的途径。

“三下”压煤严重的具体国情，具有广阔的推广应用前景。应继续研究完善“长通道、大断面、两阶段”和“矿井式气化”两种典型煤炭地下气化工艺，进行较大规模的地下气化试验研究，摸索实现“两个控制、三个稳定”的技术途径，实现煤矿的连续、稳定生产。

3、结束语

煤矿开采技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着我国高效综采成套装备开发新进展，具有先进技术水平的大功率电牵引采煤机、重型刮板输送机、带电液控制系统的强力支架和大运力长距离带式输送机等设备正在大力推广与应用，但采煤装备关键技术仍是我们的薄弱环节。需要不断的进行研究，缩小与发达国家的差距，促进我国煤矿企业的健康、稳定、高效发展。

参考文献

[1]张洪亮.我国煤矿开采技术初探[J].中国新技术新产品,2010,13.

第8篇：煤气化工艺论文范文

关键词：煤炭清洁；雾霾防治；煤炭利用

中图分类号：X513 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0015-02

Abstract：This artical analyzed the composition and harm of fog and haze and the causes of them， combined to the research status quo and problems of coal utilization， the clean coal utilization research direction in the field of prevention and control of fog and haze was discussed， pretreatment of coal， coal clean conversion and pollutants post-processing were thought to be researched.

Key words：Coal cleaning；Haze prevention；Coal utilization

工I经济的高速发展，带来了一系列大气污染问题，特别是近年来，“雾霾”作为新的名词走入了人们的生活。2004年，“雾霾”一词开始在天气新闻中出现。2012年，我国新修订的《环境空气质量标准》，增加了细颗粒物（PM2.5）监测指标。2013年1月28日，中央气象台了霾蓝色预警信号，这是我国首次单独的霾预警。2013年9月10日，国务院《大气污染防治行动计划》（“大气防治国十条”），提出经过五年努力，使全国空气质量整体改善，力争再用五年或更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气质量明显改善。2014年1月4日，国家减灾办、民政部通报2013年自然灾情，首次将雾霾天气纳入。2015新修订的《中华人民共和国环境保护法》对雾霾等大气污染治理作出了更多有针对性的规定。2016年12月15日，环境保护部，从12月16日起至21日，受不利气象条件影响，京津冀及周边地区将发生今年入秋以来最严重的一次重污染天气过程。北京、天津等20多个城市了红色预警，济南等10多个城市了橙色预警。在2017年刚召开的“两会”上，把“加大生态环境保护治理力度”列入2017年重点工作任务。可见，以雾霾为代表的环境污染治理工作是近年来的热门话题，也是摆在我们面前的艰巨任务。

1 雾霾的成分和危害

雾霾，是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾霾作为灾害性天气现象，统称为“雾霾天气”。雾是一种无害的自然现象，而霾是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果。雾霾常常相伴而生，氮氧化物、硫氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要成分。颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。颗粒物的英文缩写为PM，通常监测的是PM2.5，也就是空气动力学当量直径在2.5微米以下的污染物颗粒。不仅这种颗粒本身是一种污染物，同时又是多环芳烃、重金属等有毒物质的载体。其散射波长较长，因而霾看起来呈橙灰色或黄色。雾霾的危害是多方面的：首先，雾霾影响人们的身体健康，雾霾天气，可吸入颗粒物能直接进入人体呼吸道和肺部诱发病症，同时雾霾还可导致近地层紫外线辐射减弱，易使空气中传染性病菌活性增强，导致传染病增多。其次，雾霾会影响大气形成酸雨，会导致作物枯萎、树木死亡，还可使湖泊、河流酸化，毒害鱼类，加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程。再次，雾霾还影响交通出行，雾霾天气，视野能见度低，容易导致交通事故，危害社会安全[1]。

2 雾霾的成因

关于雾霾的成因，众说纷纭，科研工作者也做了大量研究。孟晓艳等[2]基于2001～2013年京津冀地区的环境空气质量监测数据和气象观测数据，经分析认为形成雾霾的一个重要原因是环境空气污染物特别是颗粒物浓度高，另一个重要原因是大气相对湿度高、大气层结稳定。顾为东[3]通过数理分析和实证验证手段，经研究认为我国雾霾形成的普遍性原因是传统土壤尘、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染和二次无机气溶胶作为凝结核生成雾霾。王祖武[4]等研究后认为雾霾形成、发展表现出显著的区域性特点，区域气候变化及污染物的迁移是形成区域性雾霾的主要原因。周峤[5]分析雾霾形成的直接原因是工业污染物排放和机动车尾气排放。中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院士石元春认为我国雾霾是近几年全国汽车增量井喷式发展和煤炭消费的直接结果。综合各种观点，不论采取何种研究方式和分析方法，雾霾的成因都源于污染物的排放和污染物的积聚。与煤炭利用相关的污染物排放主要有硫氧化物、氮氧化物、烟尘颗粒物等。因而煤炭清洁利用在雾霾防治领域研究方向可围绕减少这些污染物的排放展开。

3 煤炭清洁利用在雾霾防治领域研究方向探讨

“煤炭清洁高效利用”在国家“十三五”规划纲要未来100项国家重大工程项目中，位列第8项，充分说明煤炭清洁高效利用的重要性[6]。减少煤化工产业污染物排放可从三个方面着手进行研究，第一是原料预处理，第二是过程控制，第三是污染物后处理。下面分别进行探讨：

3.1 原料预处理

煤化工最重要的原料是煤，本文重点探讨煤的预处理。未经处理的煤成分复杂，不论是作为燃料煤还是原料煤，在反应过程中都会排放硫氧化物、氮氧化物、烟尘颗粒物等污染物。近年来，原煤的洗选新工艺、新技术、新装备快速发展，商品煤质量得到了大幅提高，为煤炭清洁高效利用打下了良好的基础。但目前的选煤工艺仍然存在不足，比如投入大、工艺复杂、成本高、浪费资源、产生二次污染等问题。因此在该领域的研究还有很大空间，可重点围绕环境友好、资源节约、成本降低、工艺简洁高效的目标开展选煤工艺、选煤装备以及浮选剂等的研发工作。另一个比较活跃的研究领域是型煤技术。型煤是用一种或数种煤与一定比例的固硫剂、黏合剂、助燃剂等加工成一定形状的块状燃料或原料。我国型煤技术的研究和推广正日趋成熟。民用型煤在西部等偏远地区市场需求仍很大。锅炉型煤由于受小型燃煤锅炉多样性的限制，推广应用比较缓慢。化肥工业合成氨造气型煤和建材、冶金、耐火材料、陶瓷等行业动力燃气型煤发展良好，逐步从实验室研究发展到工业试验和产业化生产，但是能够满足鲁奇加压气化炉的型煤还不多，需要进一步加快研究。生物质型煤也是我国型煤技术新的发展方向之一。来源广、黏结性强、适用性好、价格低的复合黏结剂成为型煤黏结剂研究的重点[7]。但型煤技术科学研究与产业化之间还存在一定差距，对于型煤生产工艺、成型机械、型煤粘结剂、固硫剂、助燃剂以及适用型煤的锅炉等方面的研究还有很大空间。

3.2 过程控制

过程控制即煤炭的转化过程控制。煤炭清洁转化比较有代表性的有煤炭发电和清洁煤化工。目前我国燃煤发电的清洁化程度可以媲美天然气发电的清洁化程度，而比天然气发电成本低很多。据统计，我国消费的煤炭一半用来发电，通过超低排放技术，可使燃煤发电实现清洁高效转化。清洁煤化工方面，煤制烯烃、煤制气、煤制油、煤制甲醇二甲醚、煤制乙二醇等清洁燃料和化工品，为煤炭集中转化和清洁高效利用开辟了新的发展道路。但目前清洁煤化工示项目中也发现一些问题，其工艺技术和装备研究还有广阔的空间，以达到能效更高、水耗更少、排放更低的目标。另外，对煤炭分质梯级深加工高效利用，也是近年来的研究热点。国家能源局颁布的《煤炭清洁高效行动计划2015―2020年）》中，提出到2020 年建设一批百万吨级的低阶煤分质分级利用示范项目。目前已研究出数十种低阶煤分级提质技术工艺，但成功产业化的很少，因此低阶煤分级提质的关键技术还有待更深入地研究。

3.3 污染物后处理

污染物后处理即对生产中产生的污染物进行处理，简单讲即对烟气进行脱硫脱硝除尘，除尘技术已比较成熟或者在脱硫脱硝的过程中实现除尘，本文重点探讨脱硫脱硝技术研究。随着环境问题的日益加剧，烟气脱硫脱硝技术研究也成为许多科研工作者的研究热点。过去一般是采用分别进行脱硫脱销的技术，一些脱硫脱硝新技术取得了实验成功，部分技术已经成功地工业化。但由于分别处理存在设备复杂、占地面积大、装置投资和运行成本高、副产品不易利用、同时造成二次污染等问题，因而很多研究人员把研究方向转向发展经济有效的脱硫脱硝一体化技术，这样既可简化流程和设备，且副产物少、建设投资和运行成本低。但目前的烟气脱硫脱硝一体化技术尚不成熟，在经济性上还不具备竞争优势。例如固相吸附/再生法双脱设备简单，效率高，不造成二次水污染，但是吸收剂不易再生。气/固催化工艺的脱硫脱硝率也很高，但技术还不成熟，该类工艺研究较少。液相脱除工艺的脱硫率高，但脱硝率不高，工业化应用尚有难度[8]。因此，对脱硫、脱硝一体化工艺技术机理、脱硫脱硝装置的研究还有很大的空间。因此，可重点围绕脱硫脱硝工艺、设备以及催化剂展开研究，对脱硫脱硝分别处理和一体化技术的优劣、技术性和经济性开展深入比较，选择合适的工艺，并根据不同的工艺开发合适的催化剂，以达到气体超低排放、创建环境友好型企业、实现可持续发展的目标。

4 结语

随着工业的发展，以雾霾为代表的环境问题已严重影响到每个人的生活，雾霾防治刻不容缓，国家的环境保护政策会越来越严格，煤炭清洁利用势在必行。相关课题研究方向可围绕煤炭预处理、煤炭清洁转化和污染物后处理进行展开，相信通过广大科研工作者的共同努力，伴随着新的科研成果的推广应用，一定会为雾霾防治工作做出积极的贡献。

参考文献

[1]魏嘉，吕阳，付柏淋.我国雾霾成因及防控策略研究[J].环境保护科学，2014（5）：51-56.

[2]孟晓艳，余予，张志富，等.2013年1月京津冀地区强雾霾频发成因初探[J].环境科学与技术，2014（1）：190-194.

[3]顾为东.中国雾霾特殊形成机理研究[J].宏^经济研究，2014（6）：3-7.

[4]吕效谱，成海容，王祖武，等.中国大范围雾霾期间大气污染特征分析[J].湖南科技大学学报（自然科学版），2013（3）：104-110.

[5]周峤.雾霾天气的成因[J].中国人口・资源与环境增刊，2015（5）：211-212.

[6]张绍强.发挥资源优势，加大清洁高效利用，促进煤炭企业转型发展[J].煤炭加工与综合利用，2016（5）：1-5.

第9篇：煤气化工艺论文范文

关键词煤化工污水处理工艺

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

煤化工企业排放的污水以煤的气化过程产生的污水为主。煤气化污水是高温高压洗涤煤气后的洗涤水经热量回收、絮凝沉淀后排放的部分污水[1]，主要污染物为氨氮、硫化物、氰化物、COD、BOD、SS等，其水温、硬度、SS、氰化物和氨氮含量都较高是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水若未经处理或处理不当随意外排, 将对水体产生严重污染, 因此实现煤化工污水的达标排放有十分重要的意义。

目前国内处理煤化工污水的技术主要采用生化法，生化法对废水中的有机污染物有较好的去除作用[2]，但由于污水中所含有的氰化物浓度较高，对后续生物处理系统中的微生物有毒害和抑制作用。因此，首先采用适当的物化法去除氰化物等有毒物质，然后通过生化法去除污水中的有机污染物。煤化工污水经生化处理后一般可满足排放标准，若不能满足，需要进一步降低COD、氨氮、色度和浊度等指标。

1．预处理

对煤气化生产废水中的氰化物可采用碱性氯化法处理，分两级反应：一级反应是先将氰氧化局部氧化为氰酸盐。反应如下：

CN-+ClO-+H2OCNCl+2OH-

CNCl+2OH-CNO-+Cl-+H2O

二级反应是将氰酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮。反应如下：

2CNO-+3OCl-+H2O2CO2+N2+3Cl-+2OH-

2．生化处理

对于预处理后的煤化工污水，国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理（A/O工艺）。A/O工艺在去除水中碳污染的同时，能有效去处氮和磷的污染。但A/O工艺不足之处为：若沉淀池不及时排泥，易污泥上浮，使出水水质恶化；如需提高脱氮率，需要加大混合液回流比，使运行费用增高，同时可能影响反硝化过程，脱氮率很难达到90%。针对煤化工污水的特点，近年来出现了一些新的处理方法，如HBF工艺、PACT法、BAF工艺、厌氧生物法等：

（1）HBF工艺

HBF工艺是综合活性污泥法与生物膜法的优势，进行COD、氨氮的降解与转化，其实质是连续的前置反硝化+连续好氧硝化+后置反硝化后接两座交替运行的序批反应沉淀池。因此具有两段A/O法的生物脱氮功能和序批反应、分离(SBR)一体化特性。由于在好氧池及序批沉淀池内增加固定式酶浮填料，该方法为各种优势微生物的生长繁殖创造了良好的环境条件和水力条件，使得有机物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化过程保持高效反应状态，有效地提高生化反应传质条件及分离效果，促进了生物降解效率的提升[3]。

（2）PACT法

PACT法是一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭,形成复合式生物反应器的新型水处理工艺。其工艺特点是PAC颗粒包裹在活性污泥絮体中,通过活性炭吸附和生物降解的有机结合,强化活性污泥絮体的净化功能,提高系统的处理能力，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。既提高了污泥的吸附能力，也提高了COD的降解去除率。此外，PACT法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。

（3）BAF工艺

曝气生物滤池是一种新型的高负荷浸没式固定生物膜反应池，它结合了活性污泥法和生物膜法各自的优点，并将生化反应和物理过滤(即生物降解去除BOD和固液分离去除SS)两种处理过程合并在同一个反应池中完成。因此，该工艺容积负荷可以很高，出水水质好，无需另设二沉池，无污泥膨胀问题。

（4）厌氧生物法

一种被称为升流式厌氧污泥床(UASB)的技术用于处理煤化工污水。该法是在升流式厌氧生物滤池的基础上发展而成的，废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器，反应区由生物颗粒污泥层及絮状污泥层组成，大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和C02，在反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。

3．深度处理

深度处理一般多采用物理化学方法，主要有混凝沉淀、吸附法、催化氧化法及超滤、反渗透等膜处理技术。

（1）混凝沉淀法

混凝沉淀法是在污水加入混凝剂如铝盐、铁盐等来强化沉淀效果，使废水中的悬浮物质在混凝剂的作用下聚集沉降，以达到固液分离的过程。该方法可有效降低废水中的浊度[4]，并可去除污水中的某些溶解性物质。

（2）臭氧-生物活性炭法

臭氧活性炭联用深度处理技术采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化的方法。其基本原理是在炭层中投加臭氧，使水中的大分子转化为小分子,改变其分子结构形态，提供了有机物进入较小孔隙的可能性，使大孔内活性炭表面的有机物得到氧化分解，从而使活性炭可以充分吸附末被氧化的有机物，达到水质深度净化的目的。该法能有效地降低AOC（生物可同化有机碳）值，使出水的生物稳定性大为提高。

（4）膜分离技术

膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。污水深度处理中常采用超滤+反渗透工艺，超滤可去除废水中大部分浊度和有机物，并能减轻反渗透膜的污染，反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上。

（5）高级氧化技术

由于煤化工污水中的有机物复杂多样，通过生化法处理并不能完全去除难生物降解的有机物，而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基（如•OH等），自由基能够无选择性地将污水中的有机污染物降解为二氧化碳和水，达到无害化目的。

4．总结

由于我国是贫油、少气、多煤的能源结构，决定了现阶段煤仍然是主要的能源[5]。煤化工业可从煤中提取多种产品，这大大提高了煤的综合利用价值，而相关污水工艺技术的使用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。因此，煤化工企业应结合自身特点，合理选择水处理工艺，最大限度地减少污水外排，使该产业与生态环境实现共赢。

参考文献:

[1] 关于提高煤化工污水生化系统处理效率的探讨[J].神华科技.2012[4].

[2] 煤化工污水处理的工艺选择[J].工业技术.2011[6].

[3] 氯碱氧化/混凝气浮/HBF-N联合工艺处理煤化工综合废水[J].广东化工.2010[6].

[4] 浅析煤化工企业污水排放治理[J].商品与质量科学论坛.2010[2].

[5] 煤化工企业污水的深度处理[J].科技论坛.2011[21].