（新疆天業(yè)（集團(tuán)）匯合新材料有限公司，石河子市，832200） 楊志強(qiáng)

1 煤氣化裝置的節(jié)能環(huán)保概況

2012年國家工信部發(fā)布了《先進(jìn)煤氣化節(jié)能技術(shù)推廣實(shí)施方案》，其中對推廣相關(guān)先進(jìn)技術(shù)提出了很多要求。同時(shí)，國家不斷對煤化工生產(chǎn)原料進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整，也促進(jìn)了技術(shù)發(fā)展，比如新型水煤漿氣化、粉煤加壓氣化技術(shù)等。但到目前為止，我國在煤氣化工藝的應(yīng)用方面仍然處于起步階段，有些煤氣化工藝裝置不達(dá)標(biāo)，原料消耗量較高，并且排污量也高，在節(jié)能環(huán)保方面缺少深入的研究。

2 煤氣化工藝面臨的節(jié)能減排問題

通過研究可以發(fā)現(xiàn)，煤氣化裝置設(shè)計(jì)中存在著突出的問題，為減少成本費(fèi)用，通常導(dǎo)致廢水預(yù)處理能力不能滿足既定要求，使得后期投產(chǎn)當(dāng)中系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，經(jīng)常會(huì)發(fā)生設(shè)備故障，由于廢水預(yù)處理系統(tǒng)原設(shè)計(jì)能力較低，煤氣化當(dāng)中形成的許多廢水、污水無法被迅速、妥善地處理掉，導(dǎo)致排到環(huán)境中的廢水不達(dá)標(biāo)。不僅如此，煤氣化裝置初步水處理系統(tǒng)的裝置存在固相含量高問題，主要是由于排渣系形成的渣水引起，研究指出，其中的固相含量大約為2%，要是不控制好煤管線，這一參數(shù)的數(shù)值甚至?xí)_(dá)到10%。除渣系統(tǒng)中的二價(jià)鈣離子、二價(jià)鎂離子與灰水中的碳酸根離子會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后得到碳酸鈣、碳酸鎂等沉淀物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)的形成容易使灰漿汽提塔結(jié)垢，使其被堵塞，還會(huì)對閥門、管道等造成磨損，影響到初步水處理系統(tǒng)發(fā)揮作用，隨著生產(chǎn)的推進(jìn)，就會(huì)有更多的污水產(chǎn)生并被就地排放，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。另外，針對排渣系統(tǒng)、濕洗系統(tǒng)來水的偏堿性這一問題，煤氣化生產(chǎn)中一般會(huì)采取中和的方法，在其中添加鹽酸，然后，這種方式隨之會(huì)導(dǎo)致管道面臨著腐蝕、泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，也會(huì)造成一定的環(huán)保隱患。

3 煤氣化工節(jié)能減排技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 火炬系統(tǒng)伴燒介質(zhì)的解決技術(shù)

具體來說，該介質(zhì)的選擇意義重大，關(guān)系著煤氣化工藝能量的利用率。到現(xiàn)在為止，業(yè)界人士推出了相關(guān)技術(shù)，即盡可能地發(fā)揮裝置系統(tǒng)自身的潛能，將一股CH3OH合成尾氣從硫回收裝置的液化氣管線中引出，然后利用相應(yīng)的管線將其輸送到火炬燃料氣系統(tǒng)。在裝置啟動(dòng)過程中采用液化氣進(jìn)行點(diǎn)燃常明燈，當(dāng)系統(tǒng)在常溫條件下工作一段時(shí)間以后就采用弛放氣點(diǎn)燃常明燈。該方法具優(yōu)勢顯著，煤氣化工藝當(dāng)中的產(chǎn)物得到循環(huán)利用，降低了化工原材料的消耗，充分利用了有效能量，節(jié)能效果良好，妥善解決了火炬系統(tǒng)中的諸多問題。某煤化工企業(yè)在生產(chǎn)車間中引入了這個(gè)技術(shù)，經(jīng)過一年的運(yùn)行，為企業(yè)節(jié)省原料成本360萬元。

3.2 煤氣化洗滌循環(huán)水處理技術(shù)

在煤氣化企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的主要原料就是煤，其中一般都含有硫元素，因此，洗滌循環(huán)水里面包含一定量的硫，需要工藝中選擇科學(xué)合理的方法來處理硫化物與懸浮物。踐中大多通過以下方法來完成：首先，加入燒堿進(jìn)行中和反應(yīng)，以此來增加循環(huán)水中的含鹽量，使其化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕性能有所提高，控制好懸浮物的沉降現(xiàn)象。然后，投入陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑，利用它將其中的懸浮物除去。有關(guān)研究結(jié)果指出，這種絮凝劑的消耗量較少，同時(shí)所得效果也好，值得注意的是，各個(gè)公司的循環(huán)水水質(zhì)存在一定的差異，因此，每家公司應(yīng)在充分兼顧自身具體情況的基礎(chǔ)上確定最佳絮凝劑，以降低排污量、減少經(jīng)營成本。

3.2.1 循環(huán)水懸浮物的控制

對一期循環(huán)水的處理，先加入燒堿，發(fā)生中和反應(yīng)以后使其中的含鹽量處于130kg/m3附近，此時(shí)循環(huán)水的腐蝕性有所增強(qiáng)，很難將里面的懸浮物沉淀下來。所以，該企業(yè)不斷加強(qiáng)對該課題的研究，采用新技術(shù)進(jìn)行處理，利用氣巴精化1011陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑來處理循環(huán)水，與傳統(tǒng)的方法相比，可以高效地去除循環(huán)水中的懸浮物上，并且用量明顯減少。

采用傳統(tǒng)方法處理時(shí)，所遇到的問題比較多。為提高處理效果，該企業(yè)在循環(huán)水工藝中配置了微渦流塔板澄清器，投產(chǎn)一年以后發(fā)現(xiàn)，該方法能夠明顯改善冷卻塔填料的堵塞問題，使半水煤氣溫度有所降低，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水的重復(fù)利用率。詳細(xì)流程如下：從造氣洗氣塔下方流出的熱水到達(dá)平流沉淀池，此處沉淀著很多煤灰，然后采用熱水泵將其與絮凝劑均輸送到微旋渦斜管沉降池，在這里分離含細(xì)小煤塵污水，把分離以后得到的清水流到?jīng)鏊鋮s，重復(fù)利用，全程中沒有廢水排出。該項(xiàng)目投資數(shù)額是200 萬，投產(chǎn)之后出口水中懸浮物含量明顯降低，冷卻效果得到改善，且一次置換水用量大幅減少。

3.2.2 循環(huán)水硫化物含量的控制

包括2 個(gè)基本措施：第一，曝氣吹脫洗滌水脫H2S，然后采取合理的方式處理吹脫氣，回收硫磺，該措施不必添加許多堿來調(diào)節(jié)酸堿度，防止了鹽量的增加，可長期運(yùn)轉(zhuǎn)，也避免了設(shè)備腐蝕現(xiàn)象，不會(huì)污染到大氣，但是成本卻有所增加。第二，對pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少HS的吸收。例如，向其中添加燒堿或石灰，前者會(huì)產(chǎn)生一定的硫化物，使溶解鹽含量逐漸增多，部分硫化氫排到大氣中。而石灰的加入盡管不會(huì)導(dǎo)致鹽類累積現(xiàn)象，但是卻會(huì)造成系統(tǒng)結(jié)垢。在洗滌水入口處水溫對偏高，因此應(yīng)當(dāng)利用石灰來調(diào)節(jié)洗滌水pH值，持續(xù)加入，實(shí)現(xiàn)對循環(huán)水pH值的調(diào)節(jié)。

3.3 合成氣冷卻器積灰問題的解決技術(shù)

某企業(yè)針對這一問題進(jìn)行了大量研究，總結(jié)出以下2個(gè)處理措施：第一，適當(dāng)改造吹灰器，第二，適當(dāng)調(diào)整敲擊器敲擊頻率。結(jié)果表明，煤氣化工藝過程中，積灰基本上分布在吹灰器（過熱器頂部）之中。所以，需要適當(dāng)改造吹灰器的結(jié)構(gòu)。該企業(yè)科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過研究，在其半圓形管道上設(shè)置上小孔，這樣可以有效吹除表面疏松灰塵。除此之外，在振動(dòng)除灰中，敲擊器敲擊頻率與除灰效果有著非常緊密的關(guān)系，二者存在正相關(guān)性，適當(dāng)將敲擊頻率提高能夠提升除灰效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，煤氣化工藝節(jié)能減排問題關(guān)系著該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在此領(lǐng)域中存在諸多煤氣化工藝節(jié)能減排技術(shù)，例如，合成氣冷卻器積灰、火炬系統(tǒng)伴燒介質(zhì)、洗滌循環(huán)水處理技術(shù)等，某煤氣化企業(yè)在生產(chǎn)過程中引入了上述幾種技術(shù)，通過長期的實(shí)踐表明，各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，解決了部分節(jié)能減排問題，不但提高了原料的利用率，而且實(shí)現(xiàn)了工藝產(chǎn)物的循環(huán)利用，同提高了除灰效率，減少了不達(dá)標(biāo)污水的排放，因此，上述各種技術(shù)具有較高的推廣價(jià)值。