摘要:煤炭作为我国得一个重要能源,面临着新的发展要求和挑战,设备管理作为新型煤制油、煤化工企业生产运营的关键环节,对企业的安全生产具有重要意义。本文对煤化工工艺与设备的关键技术进行分析,对提升企业设备管理水平、保障新型煤化工企业安全稳定运行,具有重要参考价值。
关键词:煤化工工艺;设备;关键技术
引言
煤炭资源是一种一般资源,在许多流域广泛应用。我国的煤化学技术已经开始从落后向成熟逐渐转变,在改善相关技术的同时,逐渐国产化这些技术,越来越符合我国的发展方向。
1煤化工工艺技术
1.1煤化工工艺流程概述
煤化工行业在我国已经属于较为重要的产业,对于煤炭资源进行二次加工合成,采用化学工艺将其制作成为各类市场需求的化工原料。当前煤化工工艺技术和设备的技术越来越成熟,各种原料可以采取多种工艺流程进行合成反应,因此煤化工行业也在不断扩大发展,各种类型的工艺流程也在不断复杂化,因此煤化工企业需要不断进行创新改革。煤化工企业在进行加工时,需要通过工艺流程来合成原料,通常有3个步骤,为煤制合成气、煤制合成气的预加工及深加工等,在第一次进行煤制合成气的加工时,操作人员要将煤粉原料进行干燥然后进行氧化操作,煤粉在设备内进行的氧化反应下,会形成大量的合成气体,其后,合成气体经过下一步的加工,会得到适量的碳氧化合物,最后,就是深度的化合加工,在一系列温度和催化剂的作用下,生成最终煤化工产品的化合物。
1.2煤化工工艺技术
煤化工技术通过隔离煤来阻挡空气,接着通过取暖来分解煤炭,这个过程称为煤化,通常称为煤的蒸馏。煤化时产生的产品一般有煤焦油和焦炭,还包括一些焦炉煤气、煤化中产生的产品,在医药工业、化学工业、农药、染料工业等实际生活过程中得到了非常广泛的应用。煤焦油的一些产品比石化工业产品的价值要高得多,例如常用的吡啶喹啉等化合物是其中之一,也是许多中环化合物。
2煤化工气化工艺的设备及其关键技术
2.1GSP粉煤气化技术
GSP是由前德国的德意志燃料研究所(GermanFuelInstitute)开发的加压气流床干粉煤气化技术。最初是为了用高灰分褐煤来生产居民用气,迄今已完成了多规模、不同煤种的工艺论证。GSP技术具有能耗低、合成气成分合宜、工艺流程及操作简单等优势。GSP技术以煤粉为原料,气化剂为氧气和蒸汽,通过下喷式气流床激冷流程进行反应,液态排渣。该技术与Texaco的区别在于,用环形水管代替耐火砖作为炉壁,克服了耐火砖寿命较短,需频繁更换的缺点,延长了设备的运行周期。该技术气化温度高,对煤种的适用范围更宽,褐煤、烟煤和石油焦等原料均可使用。GSP气化炉兼具了Texaco和Shell两种气化炉的优点,下喷式气流床、水冷内壁以及六通道烧嘴的应用都更加合理和实用。优点是原料范围广、耗氧量小、操作简单、运行周期长、炉子内部没有转动部件、维护简单、无废气排放、碳转化率可达99%。缺点是单台炉的规模不够大,且合成气中灰渣含量较高,需要进一步脱除。
GSP煤气化技术在制氢、发电、燃料合成、碳一化工和合成氨领域的广泛应用。宁煤气化炉的实践证明,GSP技术纯熟,但给料系统的稳定性还需要优化改进。
2.2水煤浆加压气化技术
水煤浆加压设备,也就是水和煤炭在设备内进行反应,通过一定的催化剂生成化合物。该设备会首先对煤炭原料进行一定的除杂质处理,将无法燃烧的部分挑出,从而促进燃烧率,也能减少多余燃烧物的污染。煤炭资源在我国较为普遍,因此水煤浆技术如果能够代替石油,将大大节省能源,这就需要很好地改进水煤浆加压技术,制备出与石油内含量相近的化合物,如烯烃、甲醇和合成氨等成分。当前我国煤化工企业根据国内煤炭的质地,制定了符合我国规范的水煤浆化工合成公式和相关参数,所以说该技术流程相对成熟,操作也简便,应用范围也在拓宽。
2.3Shell(谢尔)粉煤气流床气化技术
Shell煤气化技术是由荷兰Shell国际石油公司开发的煤粉加压气化技术,是世界上较先进的二代煤气化技术之一,属于气流床气化。该技术以煤粉为原料,气化剂为氧气和蒸汽,在高温加压下迅速完成挥发分脱出、裂解以及氧化等过程,液态炉渣被激冷和破碎后排出,而粗煤气经激冷、除尘和湿洗后进人下游工艺环节。气化炉的温度可达1500~1600℃,合成气出炉时温度为1400~1700℃,合成气中CO和H2含量可达90%以上,而甲烷含量很低。高于83%的热能被转化为有效化学能,15%热能被回收重新利用。因此,Shell粉煤气化技术可用煤种范围宽、原料入炉流量稳定,气化效率可高达98%,设备连续运转周期长,操作弹性大,负荷调幅能力为30%~100%,在能耗和水耗方面较Texaco具有显著优势。缺点是投资规模大、技术要求高、运行不稳定,气化周期比较短。
3煤化工发展的有效对策
3.1创新管控机制,设备管理精益化
设备管理实施精细化、定常化管理制度。制定关键设备的维修次数和故障停机时间等管控指标,降低维修率。开展设备创完好等常态化的实时状态维护策略。通过定期进行专项检查和问题动态跟踪处理,从发现到解决实施限期逐项落实闭环管理。进行关键机组特护以及仪表视频监控等系统完好性状态检查等工作,全面掌握设备运行状态。加强“三位一体”精细化管理机制,通过组织管理人员、班组、保运单位共同对影响装置的设备进行精细化管理,保证设备的安全平稳运行及装置的高负荷生产。通过建立完善管理人员的内部考核奖评机制,鼓励技术攻关和改进创新。创新管控机制,按照考核指标、评价评分的绩效考核评价办法实施管理。
3.2技术向着体系化发展
煤化工工艺技术将越来越向着体系化方向发展,并且在实践的过程中,针对该体系进行不断的完善和优化。在这个过程中,一定要引进更多更优质的专业化人才,构建更系统完备的法律体系和制度规范,建立更完善的人才引进机制和培养机制。同时,企业也会制定出更切实可行的问责制度等等,如果出现技术问题可以落实到个人。同时有更完备的技术体系,把技术和技术的隔阂有效打破,从根本上有效规避不良问题出现,使技术朝着体系化方向发展。
3.3加强培训培养,队伍建设专业化
“为政之要,莫先于用人”。人员培养和队伍建设,是企业发展中长期面临的重要问题。以人员培养、夯实专业化队伍建设为目标导向,提高整体设备团队凝聚力与战斗力。制定计划对班组人员和维保人员进行专业技术培训提高其职业素养。推行检维修工作与人员培训相结合的方式,利用检修拆检设备的机会,将培训课堂搬进检修现场,通过实体讲解、集中讨论相结合的方法,达到检修培训同步同行的目的。强化设备专业人员的定期选拔和轮训工作,不断给设备管理团队灌注新血液,建立起设备管理梯队。
结束语
随着经济的发展和能源需求的加剧,煤这种资源也越来越匮乏,因此必须对其进行合理地运用,提高煤的利用率。煤化工产业采用一定的化工工艺将煤炭资源转化成其他资源,不仅增加了产业规模也减少了煤炭燃烧造成的环境问题,从而给煤化工行业带来更好的发展前景。
参考文献
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