1 概述
随着工业生产的发展,优质无烟煤块日益供不应求,价格也一再攀升,而且一些以块煤为原料制气的企业中,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,生产合成氨,成为摆在氮肥企业面前的一个重要课题。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。
从湖南省小氮肥的情况来看,采用煤棒制气是利用粉煤的一种较好方法,从70年代初期开始,湖南省小氮肥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。我省小氮肥企业总体来说设备水平较低,为什么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对我省小氮肥的生存和发展起了重要作用。
煤棒气化技术的优点主要如下。
(1)使粉煤可用于氮肥生产,一方面大大降低了生产成本,另一方面充分利用了粉煤资源。
(2)和碳化煤球相比,不需掺石灰,既降低了成本,又提高了煤的发热值。半水煤气中有效成分提高了,CO2一般为7%~8%,CO>30%,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,不需烘干,也不需蒸汽,操作简便。
(4)采用腐殖酸粘结剂制作煤棒,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,其热稳定性也没有明显下降,而且腐殖酸本身有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,绝对不会出大的问题。煤棒设备也可先上一两台,等摸出经验后再全部上上去,这样,初期投资较少,也不会有投资风险。
但煤棒在强度和固定炭含量上不及块煤,刚制出的煤棒水分含量高达13%~14%,在煤棒制气中要针对煤棒的这些特点,采取相应的措施,对气化工艺进行相应的调整。70年代以来,我省的煤棒气化工艺和设备反复摸索探讨,不断改进,使气化水平不断提高,取得了满意的效果。以澧县氮肥厂为例,用山西煤和本省煤按7∶3的比例制棒,2000年在开四台φ2400mm造气炉的情况下,全年生产合成氨41134t,其中产碳铵152057t,商品液氨5775t,单炉超过10kt的能力。当阳化肥厂在此基础上又进一步提高,全用山西粉煤制棒造气,达到了七炉供三十六机,日产氨300t的水平。
用腐殖酸钠煤棒生产合成氨原料气的方法作为发明专利已获国家知识产权局授权,专利号:ZL 02 1 13929.6。
2 煤棒的技术经济评价
由于煤棒制作不需加入石灰,大大降低了加工费用,而且加工设备简单紧凑,....