0 前言
以粉煤为原料生产合成氨,目前主要有直接粉煤气化和粉煤成型气化。2种方法中,前者综合效益好,原料煤选择范围大,但一次性投资大;后者国内主要有碳化煤球、粘土煤球、清水煤棒等多项技术,我们在试制粘土煤球过程中遇到许多困扰,但经过反复实践、不断摸索、总结,成功地实现了块煤到粉煤成型气化的转变,达到了降低成本的预期改造目的。粘土煤球具有加工工艺简单、装置紧凑、占地面积小、投资少、能耗低及固定碳含量高、灰熔点高、加工费低、制造成本低等特点,而且建设周期短,可充分利用闲置设备、利用余热,比较适合在小合成氨厂推广使用。其气化原理同焦炭、块煤气化原理相同,但由于其固有的理化特性与焦炭、块煤存在一定的差异,在气化工艺上应选择适当的条件,才能满足正常气化的要求。下面结合我厂实际使用经验作一些探讨。
1 粘土煤球制造技术
1.1 工艺流程
粘土煤球生产工艺流程见图1。
1.2 原料
(1)煤种。一般对所用无烟煤无特殊要求,考虑到粘二仁煤球气化性能,应尽量选用灰熔点高、活性好的原料煤。
(2)粘土。可供选用的粘土有黄土、球土、瓷土、耐火土、膨润土等,生产中最常用的是膨润土。我国的膨润土矿储量位居世界第二,其最重要的碱性成分是蒙脱石,其主要组成(质量分数)为:SiO2 66.71%、Al2O3 28.39%、H2O 4.90%。用膨润土作为粘结剂一般要求组成(质量分数)为:SiO2+Al2O3>80%、Fe2O3<3.5%、K2O<2.0%;膨胀量:>10mL/g;熔点:>1 350℃;粒度(200目)>95%。
在选用粘结剂口才,根据情况选择适宜的粘土混合物作为粘结剂,并依据煤球强度选择适宜的配比。
1.3 煤球及其相关因素
(1)粘结剂种类。粘土是一种无机粘结剂,具有较好的可塑性和粘结能力....