1 型煤制气技术的使用背景
安徽淮化集团公司合成氨一厂醇氨生产能力为180 kt/a,采用常压固定层间歇或富氧制气,UGI煤气炉8台,常压流化床气化粉煤炉1台。固定层系统气化原料主要以本公司自产焦炭为主,以筛焦及外购洗小块白煤为辅。近几年来,国内煤炭供应市场发生了很大的变化,尤其是山西晋城优质块煤日趋紧张,加之运输成本上升,进厂煤价持续攀升,入炉价格达800元/t以上,已接近公司自产焦炭价格。合成氨一厂自1990年开始陆续进行原料路线多元化尝试,中块白煤间歇、富氧气化,小块白煤、小籽焦(筛焦)富氧气化相继试烧成功,为公司实现原料煤综合利用奠定了基础。随着我国采煤机械化程度的提高,块煤生产率下降,无法满足造气对块煤的要求,而筛出的大量煤粉却因利用率低而长期积压,造成资源浪费。
2003年公司粉煤流化床气化炉投产,由于粉煤干燥及输送系统产生粉尘污染,装置至今仍处于停产整改阶段。国内外其他许多成熟的粉煤直接气化技术因初期投资巨大、技术不成熟、运行成本较高等原因,企业难以承受。公司焦炉炉龄即将到期,合成氨老系统原料路线改造已迫在眉睫。
综观现有中小型氮肥企业原料路线的技术改造,采用粉煤制气是核心,采用粉煤资源加工成型煤代替目前焦炭及块煤制气是可行之路。经过几十年发展,型煤制气技术已日趋成熟。公司经过多方考察、调研和测算,确认型煤自产价格可以达到560元/t,遂决定采用型煤制气技术,以进一步降低生产成本。
2 型煤制作
2.1 粘结剂的选择
气化所用原料煤产地不同,品种多变,煤的弹性和塑性存在很大差异,同时由于灰分中化学组成存在差别,与粘结剂相融性也不相同,采用一种粘合剂难以适应复杂多变的煤种,故使用膨润土、腐植酸盐及洗精煤等多成分复合粘结剂。
2.2 工艺流程
原料煤由落煤斗经皮带输送机送入粉碎机,粉碎至一定粒度后落入双轴搅拌机,在搅拌机内按工艺要求加入一定比例的腐植酸盐、膨润土及当地洗精煤,经过双轴搅拌机再次搅拌均匀混合后转入制球。由落煤斗经皮带机送入煤球成型机制成煤球后,经筛子分离碎煤,由皮带输送机送至烘干工序。煤球在烘干机的炉排上由链条牵引在烘干室内,利用热风炉产生的高温烟气将煤球烘干,落入烘干炉底煤斗的煤球由排渣电瓶车分批送至造气系统型煤专用气化炉,用于制取合成氨原料气。
3 工艺路线的选定
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