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分析煤化工工艺与设备的关键技术陈秀娟

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：陈秀娟

[导读] 摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国科学技术的不断完善和创新，众所周知，我国煤矿资源丰富，随着科学技术的不断完善，我国煤化工工艺和设备的技术应用也得到了极大的提高，煤是污染型能源。

        山西襄矿泓通煤化工有限公司山西长治 046200
        摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国科学技术的不断完善和创新，众所周知，我国煤矿资源丰富，随着科学技术的不断完善，我国煤化工工艺和设备的技术应用也得到了极大的提高，煤是污染型能源。工业化生产中三废的含量高于石油、天然气。如果不能解决污染问题，就会严重制约煤炭化工的发展。煤化工气化，若气化工艺不同，污染程度不同，应采取相应的控制措施，增加气化难度。基于此，本文主要对煤化工工艺与设备的关键技术进行论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词：煤化工工艺；设备；关键技术
        引言
        化工工艺是一项综合性的技术，利用化工工艺，可以将化工原料加工成规定的化工产品，化工产品的形成需要借助于化工工艺和化工设备，其生产流程较为复杂，包括了多方面的内容。比如化学原料的配比、反应融合、精细加工等，在前期处理阶段，主要是对化工原料进行必要的碾压和提纯，便于化工原料在后面能够更好地进行反应，初步反应阶段需要注重对温度的调整，反应温度要控制在一个合理的范围内，温度变化不能过大，反应的时候可以添加一些必要的外加剂，有些化学原料会采用精加工处理的方式，主要是为了满足生活需求所进行的包装。
        1煤化工企业污水种类及来源
        煤化工企业在煤及煤相关产物生产中会涉及到一系列的脱硫、脱硝工作，这些化学反应均会涉及到污水的排放和处理。主要产生废水的来源就是由于煤炭的品质不同，在煤气化液化的操作过程中会存在一些杂质，同时在进行煤炭的一系列加工过程中，会涉及到将水煤气液化，最终成为所需产物的过程。由于很多煤炭相关的化工产品都要在水煤气的帮助下实现其产物的形成，而在水煤气到水煤浆、再到所需煤化工产物的过程中，就会产生大量的污水排放物。这些排放物具有较为复杂的成分和结构，比如其含有烯烃、炔烃等这类有毒有机物，这些污染物排入水中就会给自然的淡水资源造成极大的破坏，如果这部分含有杂质的污水不经任何处理就排入自然环境的话，对煤化工产业周围的自然环境造成负面影响。因此需要对煤化工产生最终产物的过程，进行污水质量的监测和处理，达到最终排放的基本要求后，再将其排入自然环境，避免污水造成不良的环境影响。煤化工生产中的废水，其主要成分是由无机盐和有毒的有机物组成的。这些有机物大部分是含氮的化合物质，众所周知，氮氧化物和硫化物都是会造成环境污染且对人体有害的有机物；同时在无机盐的处理上，这些废水会在洗涤过程中加入部分无机盐类，目的是去除产物中的部分离子。但如果将污水直接排入环境，由于这部分无机盐含有一部分重金属离子，将会给水资源带来较大的污染，也不利于之后的水质净化处理。
        2煤化工工艺与设备的关键技术
        2.1含盐废水双效强制蒸发系统的流程
        煤化工工艺与设备的关键技术之一是遵循含盐废水双效强制蒸发系统的流程。将选取的上游工段含盐废水试样进行双效强制蒸发，其工艺流程如下。（1）物料由上料泵注入一效蒸发系统中，进行效内的循环浓缩，然后进入二效蒸发系统。（2）浓缩液在二效蒸发系统内进行蒸发结晶，通过轴流泵实现效内循环，然后，由二效出料泵输送到旋液分离器中。（3）在旋液分离器中分离出的上部清液回流到二效蒸发系统中，下部增浓的晶浆进入到稠厚器中进一步的增浓。（4）增浓后的晶浆进入到离心机中进行固液分离。（5）离心出来的母液进入到母液罐中，经母液泵返回到二效蒸发系统中，与旋流器分离出的上清液共同调节系统内的固含量。将得到的混盐固体进行包装，作为危废处理。

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        2.2生物强化技术的应用
        煤化工工艺与设备的关键技术之二是生物强化技术的应用。煤化工废水经预处理后，采用生化法进行处理。本方法主要依据生物好氧的基本原理。但由于煤化工废水中杂环化合物的含量较高，经生化处理后的废水COD和氨氮指标有时高有时低，稳定控制困难。煤化工废水中高浓度大分子有机物的生物炭处理，取得了良好的效果。由于生物产量高，应用量大，在反应池中采用这种处理方法，不仅可以提高有机物的浓度，而且可以大大提高降解效率。
        2.3压缩机在煤化工中的应用
        煤化工工艺与设备的关键技术之三是压缩机在煤化工中的应用。压缩机在煤化工生产过程中占有非常重要的地位，直接影响着煤化工压缩机的整体运行状态。压缩机主要由核心系统组成，例如压缩亚伦，冷凝器，密封件，转子和热交换器。这些核心系统通过电和能量的作用压缩气体，以提高气体的纯度。气体越纯，纯度越高。化学煤行业的生产效率更有帮助。当前，由于离心压缩机的优势，我国有更多的煤化工工厂使用离心压缩机。离心式压缩机主要由叶轮的二次流量控制驱动，以进行回流，这可以提高压缩机的稳定性，并可以将效率提高到最高点。除上述以外，离心压缩机本身还具有耐高温，耐腐蚀和防止泄漏的某些优点。这些优势很大程度上满足了煤化工技术生产过程中可能出现的高温和高腐蚀性环境。离心压缩机在很大程度上支持了煤化工过程，优化了煤化工过程的基本运营结构，并提高了煤化工公司的经济优势。此外，离心压缩机与由高强度和高压耐腐蚀叶轮材料制成的窄流三元叶轮相结合的整体运行得到了加强，并在后期得到了保证，这不仅令人满意。煤化工原理材料在腐蚀性下的高温耐受性硫化氢的存在还可以延长叶轮材料的寿命。为了使离心式压缩机在离心式压缩机内运行更长的时间，设计人员使用了耐高温和耐腐蚀的镍基合金材料，并且硼化技术已完全纳入压缩机的核心。通过改进各种技术，压缩机的寿命至少增加了20％，满足了大型煤化工技术的要求，并且提高了煤化工的效率和整体性能。
        2.4节能环保设计
        煤化工工艺与设备的关键技术之四是节能环保设计。化工生产中造成的污染是比较严重的，在以前的化工生产中，很多化工企业为了节约成本预算，对化工污水、废水都没有进行处理都直接排放，给环境造成了巨大的污染。随着这几年我国大力提倡绿色发展理念，化工企业逐渐向着环保节能的方向发展，为了企业的可持续发展，化工企业也从多个方面落实了绿色环保理念。从化工工艺到化工设备，都可以融合绿色发展理念。在工艺的设计阶段，需要做好相关准备工作，考虑各个方面的影响因素，处理要考虑高温高压对设备稳定运行的影响，还要对设备进行必要的环保优化设计，实现化工设备环保生产，降低污染物的生成。在化工生产过程中，换热管存在噪声污染，可以通过调整换热管尺寸大小和结构参数，在一定程度上降低换热管的噪声幅度。在U型束弯管中，可以采用防震设计，使U型束弯管的运行更加稳定。对于化工设备的设计，尽量选择节能环保性能比较好的材料，保温性能好或者传热储热效果好的材料，利于在设备使用过程中降低热量损失。
        结语
        总而言之，化工工艺与化工设备的适应性设计是一项综合性的工作，需要考虑的因素比较多，化工工艺与化工设备的适应性高低对化工生产有着较为直接的影响，较高的适应性其化工生产更稳定，要从多个方面进行考虑，做好相关环节的对接工作，保证适应性设计的合理性，通过化工工艺与化工设备的适应性设计，可以为企业带来更多的经济效益，实现可持续发展。
        参考文献：
        [1]张洪武.化工工艺的风险识别及安全评价初探[J].化工设计通讯，2020，46（04）：132，152.
        [2]潘成德.化工工艺设备管理中化工设备安全性保障的措施分析[J].化工管理，2020（09）：109-110.