随着工业生产的发展,优质无烟块煤日益供不应求,价格也一再攀升。此外,一些以块煤为原料制气的企业,从块煤中筛出的无烟粉煤也堆积如山,不加利用则造成资源的浪费和资金的积压。因此,如何用无烟粉煤成型技术生产合成氨成为氮肥企业的一个重要课题。在这种形势下,以人造型煤代替块煤造气是降低化肥生产成本的一项重要措施。
从湖南省小氮肥企业的情况来看,采用煤棒制气是利用粉煤的一种较好的方法。从20世纪70年代初期开始,湖南省小氮肥企业坚持不懈开发推广煤棒制气生产合成氨,目前全省近60家小氮肥厂都采用煤棒制气生产氮肥。湖南省小氮肥企业总体来说水平较低,之所以能在激烈的市场竞争中立足,应该说利用粉煤制成煤棒造气起了重要作用。
煤棒气化技术的优点主要在于:
(1)使粉煤可用于氮肥生产,大大降低了生产成本,同时充分利用了粉煤资源。
(2)与碳化煤球相比,无需掺石灰,既降低了成本,又提高了煤的发热值。半水煤气中有效成份的提高(CO2一般为7%~8%,CO>30%),则降低了半水煤气单耗,从而降低了压缩电耗,提高了CO2利用率。
(3)设备投资少,占地小,无需烘干,也不需要蒸汽,操作简便。
(4)采用腐植酸粘结剂制作煤棒,基本上不降低原煤的固定碳,制出的煤棒不仅冷强度可满足气化要求,其热稳定性也无明显下降,而且腐植酸本身有一定的提高气化活性的作用。
(5)煤棒既可单烧,也可与块煤混烧,初期气化工艺手段也可不作很大的调整。煤棒设备可先建1~2台,投资风险较小。
但煤棒在强度和固定碳含量上不如块煤,刚制出的煤棒水份含量高达13%~14%,因此在采用煤棒制气时要针对这些特点对气化工艺进行相应的调整。自20世纪70年代以来,通过对工艺和设备的反复摸索、改进,煤棒制气水平不断提高,取得了满意的效果。如湖南省澧县氮肥厂以山西煤和本省煤7∶3比例制棒,2002年在开4台φ2400造气炉的情况下,全年生产合成氨共计42 859t;湖北当阳化肥厂全部采用山西粉煤制棒造气,开7.5台炉日产氨340t,吨氨耗煤棒1.6t以下,吨氨降低原料成本超过120元(按山西粉煤到厂价26....