水煤氣行業(yè)的革命研究論文
時(shí)間:2022-10-16 09:18:00
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兩步法制造水煤氣新工藝的的研發(fā)將大大提高了沒(méi)得利用率。
水煤氣行業(yè)的“工業(yè)革命”——“兩步法水煤氣制造工藝”
剛剛進(jìn)入二十一世紀(jì),人類就驚訝的發(fā)現(xiàn),伴隨新科技,新文明的到來(lái).能源危機(jī)的紅燈頻頻亮起.石油危機(jī),煤炭危機(jī),天然氣危機(jī)等等,一次次發(fā)難,像一只只大手扼住人類賴以生存的血液.中國(guó)能源告急,西歐能源告急,北美能源告急,一時(shí)間能源問(wèn)題實(shí)實(shí)在在擺在了人類面前.能源關(guān)乎國(guó)家的興衰,民族的存亡,甚至關(guān)系到整個(gè)人類的生存。為應(yīng)對(duì)能源問(wèn)題,歐盟了《歐盟能源供應(yīng)安全綠皮書(shū)》《能效行動(dòng)計(jì)劃》,日本頒布了《關(guān)于能源使用合理化的法律》即《節(jié)能法》、《促進(jìn)石油替代能源的開(kāi)發(fā)和導(dǎo)入的相關(guān)法令》即《石油替代能源法》,美國(guó)則推出了《國(guó)家能源政策法--2005》。中國(guó)也起草頒布了《能源法》和《可再生能源法》.一些高瞻遠(yuǎn)矚的企業(yè)家也適時(shí)研發(fā)了新技術(shù)、新設(shè)備."兩步法水煤氣制造工藝"就是洛陽(yáng)豫燃煤氣設(shè)備公司為應(yīng)對(duì)新世紀(jì)能源問(wèn)題而研發(fā)的環(huán)保節(jié)能技術(shù).它具有高效、節(jié)能、環(huán)保等特性.符合黨的“十七大”所提出的“抓好節(jié)能減排工作,著力推進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)”所要求的成功典范.
專利技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的對(duì)比
兩步法制氣工藝(專利號(hào):200620130339.4)仍采用固定床煤氣爐,利用加熱的空氣來(lái)吹風(fēng),高溫高熱的蒸汽制氣,對(duì)加套鍋爐進(jìn)行特殊的保溫處理;控制制氣階段氣化區(qū)最下部未燼燃料溫度,不低于碳氧反應(yīng)的過(guò)渡控制溫度,不使氣化層下部未燃盡的炭層溫度在制氣后期降至復(fù)燃點(diǎn)以下,確保了整個(gè)循環(huán)過(guò)程中火層穩(wěn)定不上移。這樣,兩步法制氣工藝僅有短時(shí)吹風(fēng)和上行制氣兩個(gè)過(guò)程,大大簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程,提高了單爐生產(chǎn)強(qiáng)度,消除了間歇制氣過(guò)程中各個(gè)步序頻繁切換帶來(lái)的低產(chǎn)高耗問(wèn)題,并克服了富氧連續(xù)制氣所需的高昂制氧成本。對(duì)于兩步法僅有上行制氣,爐上帶出熱量較多,可通過(guò)空氣預(yù)熱器、蒸汽過(guò)熱器將空氣和蒸汽預(yù)熱,回收這部分熱量再用于制氣,這樣就將熱量損失降到了最低,同時(shí)也提高了供熱水平,穩(wěn)定了火層。
現(xiàn)今廣泛使用的工藝仍是傳統(tǒng)的五步法,該工藝主要是:空氣吹風(fēng)、上行制氣、下行制氣、二次上行制氣、空氣吹凈五個(gè)階段循環(huán).由于共用管道多,每個(gè)階段的實(shí)現(xiàn)靠閥門控制,閥門切換頻繁,占用大量時(shí)間,導(dǎo)致制氣強(qiáng)度降低。制氣主要在上行制氣階段進(jìn)行,在煤氣產(chǎn)量達(dá)到最大值后,隨著床層溫度降低迅速下降,下行制氣階段煤氣產(chǎn)量大部分時(shí)間低于平均值;二次上行制氣主要目的是為了安全考慮,空氣吹凈階段主要是為了回收煤氣爐上部空間和管道里的煤氣。因此整個(gè)循環(huán)過(guò)程制氣強(qiáng)度不高,效率低下。由于多步循環(huán)難以實(shí)現(xiàn)高效短循環(huán)制氣;制氣階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),吸熱量大,整個(gè)循環(huán)過(guò)程溫度大起大落,平均溫度低,蒸汽分解率低;同時(shí)由于整個(gè)循環(huán)多步交替,有效制氣時(shí)間短,熱損失大;防掛壁的加套鍋爐設(shè)計(jì)增加了散熱損失,因而能耗高,耗煤量大.
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的中小型氮肥廠主要采用固定床常壓制氣.由于國(guó)家對(duì)環(huán)保問(wèn)題的重視及建立節(jié)約型社會(huì)的要求,固定床造氣審批有一定難度.而兩步法工藝由于采取了多種措施對(duì)煤氣進(jìn)行降溫和清潔處理:首先利用熱交換器進(jìn)行降溫和粗除塵,再通過(guò)洗氣箱、洗氣塔、脫硫塔和填料塔進(jìn)行洗滌、脫硫、和脫萘,使煤氣的潔凈度完全滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要,并符合環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的要求.
二步法新工藝的實(shí)踐
山西芮城縣某醫(yī)藥包裝業(yè)有限公司是一家新型現(xiàn)代化企業(yè),建廠數(shù)年來(lái)一直使用液化氣生產(chǎn),隨著液化氣價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,產(chǎn)品成本大幅增加,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì),陷于進(jìn)退維艱的處境。在2006年5月引進(jìn)洛陽(yáng)豫煤燃?xì)庠O(shè)備公司先進(jìn)技術(shù),率先在本企業(yè)使用兩步法水煤氣制造工藝,并于2006年7月裝置建成后達(dá)到了出人意料的效果。設(shè)備運(yùn)行至今,不僅給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而且也充分驗(yàn)證了兩步法工藝確實(shí)有效的解決企業(yè)所面臨節(jié)能減排的難題.
兩步法制氣新工藝的優(yōu)點(diǎn):
1降低能耗幅度大
以在芮城安瓶廠煤氣站耗煤7~8噸/天,與同等產(chǎn)氣量的五步法制氣裝置的10~12噸/天相比,能耗降幅近30%;與每天使用兩噸多液化氣相比,節(jié)約能源費(fèi)用近50%。
2所產(chǎn)煤氣穩(wěn)定,熱值高
經(jīng)該廠化驗(yàn)室化驗(yàn)分析,煤氣熱值在2800~2900千卡/標(biāo)準(zhǔn)立方米。
3煤氣純凈度高
本裝置運(yùn)行所產(chǎn)的煤氣滿足了其生產(chǎn)技術(shù)改造和正常生產(chǎn)的要求,未出現(xiàn)過(guò)堵塞燈頭現(xiàn)象。
4同步優(yōu)化效應(yīng)
由于采用新工藝所產(chǎn)煤氣熱值高、穩(wěn)定性好,使得企業(yè)的一些技術(shù)改造項(xiàng)目得以實(shí)施,以安瓶廠為例,班產(chǎn)達(dá)到22萬(wàn)只左右,增長(zhǎng)率達(dá)20%而且基本能達(dá)到無(wú)人操作的水平。由于能耗低,使安瓶生產(chǎn)成本大大降低,使企業(yè)擺脫了難以生存的困境,在全國(guó)安瓶行業(yè)站穩(wěn)了腳跟。
新工藝的前景分析
當(dāng)今中國(guó)已成為煤炭、鋼鐵、銅等世界第一大消費(fèi)大國(guó)、繼美國(guó)之后的世界第二大石油和電力消費(fèi)大國(guó).《南方網(wǎng)訊》報(bào)道"盡管石油、天然氣消費(fèi)迅速增加,但綜合國(guó)內(nèi)外的各種預(yù)測(cè),到2020年,煤炭在中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中仍將占第一位,達(dá)60%左右."中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)范維唐在國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心主辦的能源戰(zhàn)略和政策國(guó)際研討會(huì)上說(shuō),目前煤炭在中國(guó)的一次能源消費(fèi)中占67%,而世界平均水平是25%.在利用煤炭過(guò)程中,存在環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題.為此中國(guó)政府已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)政策,支持潔凈煤技術(shù)發(fā)展。解決中國(guó)能源需求,提高能源的開(kāi)發(fā)和利用效率應(yīng)擺在首位。節(jié)約能源已經(jīng)被專家視為與煤炭、石油、天然氣和電力同等重要的“第五能源”.
洛陽(yáng)豫燃煤氣設(shè)備公司獨(dú)創(chuàng)的兩步法水煤氣生產(chǎn)工藝,克服了五步法制氣碳轉(zhuǎn)化率低、熱效率低的頑癥,又克服了固定床富氧連續(xù)制氣過(guò)程中二氧化碳含量高等問(wèn)題,具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效2008/7/11益。如用于老廠改造,設(shè)備改動(dòng)小,不中斷生產(chǎn),易于實(shí)施。芮城安瓶廠煤氣站,僅以百余萬(wàn)元的投資在較短的時(shí)間內(nèi)就取得了巨大的成就,就是一個(gè)很好的例證.
新工藝的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
現(xiàn)今全國(guó)大中型化肥廠及制堿廠有700余家,而90%的企業(yè)采用的仍是落后的即將被淘汰的五步法制氣工藝。該工藝煤耗大,生產(chǎn)效率低,煤氣熱值低、清潔度低。如果引進(jìn)兩步法制氣工藝或進(jìn)行兩步法制氣工藝改造,則僅需600萬(wàn)至1000萬(wàn)元人民幣,且不中斷生產(chǎn),易于實(shí)施。若以每家企業(yè)每天耗煤500噸計(jì),再以適宜條件下最低18%的節(jié)煤率計(jì)算,那么每家企業(yè)每年至少可節(jié)省2000多萬(wàn)元的能源消耗成本,行業(yè)可節(jié)省數(shù)百億元的能源資金。自2003年以來(lái)能源價(jià)格居高不下并以雙位數(shù)的增率不停攀升,僅2008年1-6月份煤炭?jī)r(jià)格就上漲了48%,給耗煤企業(yè)帶來(lái)巨大的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)壓力,因而兩步法制氣工藝所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)越來(lái)越可觀。節(jié)約就是盈利,節(jié)約就是增加競(jìng)爭(zhēng)力,節(jié)約就是一個(gè)優(yōu)秀國(guó)人愛(ài)國(guó)的具體體現(xiàn)。
單純從資源量的角度看,中國(guó)煤炭資源如果按年產(chǎn)25億噸原煤來(lái)推算也僅可供應(yīng)80年。黨的十七次代表大會(huì)明確提出建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)和資源節(jié)約型社會(huì)的科學(xué)發(fā)展觀。改變透支資源求發(fā)展的方式,轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路徑和模式,扭轉(zhuǎn)“高投入、高消耗,高排放、不協(xié)調(diào)、難循環(huán)、低效益”的粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,逐步建立起資源節(jié)約型產(chǎn)業(yè)體系和消費(fèi)體系。節(jié)能與環(huán)保已成為時(shí)代的主題。洛陽(yáng)豫燃煤氣設(shè)備公司研發(fā)的“兩步法制氣工藝”以其高超的節(jié)約性能和優(yōu)越的環(huán)保性能完全契合這個(gè)時(shí)代主題,是通向黎明的一道曙光。該工藝若在制氣行業(yè)得到全面推廣,將使整個(gè)制氣行業(yè)接近或達(dá)到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家同期先進(jìn)水平。給整個(gè)制氣行業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新的生機(jī)。兩步法制氣工藝的應(yīng)用和推廣蘊(yùn)含著無(wú)盡商機(jī)。十七大為實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)提出了更高的目標(biāo)和要求,每一個(gè)有責(zé)任的企業(yè)家,每一個(gè)有理想的公民都應(yīng)盡自己的一份力量。我們期待著兩步法制氣工藝全面推廣的一天早日到來(lái)。