煤間接液化制油安全生產(chǎn)策略探討

何　川（陜西未來(lái)能源化工有限公司安全環(huán)保科,　陜西　榆林　719000）

煤間接液化制油安全生產(chǎn)策略探討

何川
（陜西未來(lái)能源化工有限公司安全環(huán)保科,陜西榆林719000）

摘要：隨著社會(huì)發(fā)展速度的不斷加快，石油能源的供需矛盾也日益激化。為有效解決石油能源持續(xù)發(fā)展目的，可以結(jié)合我國(guó)儲(chǔ)量豐富的煤炭能源，將其作為原料液化成油品解決石油短缺問(wèn)題。本文對(duì)煤間接液化制油技術(shù)進(jìn)行了概述，并從安全生產(chǎn)角度提出了優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：煤間接液化；石油；安全生產(chǎn)

煤間接液化制油是一項(xiàng)技術(shù)密集型、投資密集型的項(xiàng)目，對(duì)資源的要求十分嚴(yán)格，在生產(chǎn)時(shí)必須要做好綜合因素的綜合分析，并制定完善安全生產(chǎn)方案，提高生產(chǎn)活動(dòng)的效率。

1　煤間接液化制油關(guān)鍵因素

1.1煤間接液化制油技術(shù)概述

煤間接液化制油技術(shù)，最為常見(jiàn)的即是以煤作為反應(yīng)原料，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)將其氣化成合成氣，然后利用催化劑將上一步的合成氣轉(zhuǎn)化為烴類燃料、醇類燃料以及化學(xué)品的過(guò)程。煤間接液化制油生產(chǎn)為資金密集型以及技術(shù)密集型的項(xiàng)目，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)技術(shù)的要求十分嚴(yán)格，為保證生產(chǎn)安全性與效率，就需要明確各項(xiàng)要素，并通過(guò)合理的措施進(jìn)行管理。

1.2關(guān)鍵因素

1.2.1技術(shù)

以世界為背景來(lái)對(duì)煤間接液化制油技術(shù)進(jìn)行分析，南非無(wú)非是技術(shù)最為成熟的區(qū)域，而從我國(guó)此方面技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，基本上也已經(jīng)取得了良好的效果。正是因?yàn)槊洪g接液化制油是技術(shù)密集型項(xiàng)目，決定了技術(shù)對(duì)生產(chǎn)效果的影響程度，想要實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的發(fā)展，還需要就合成油與煤基油的加工精制方面進(jìn)行研究。

1.2.2資源

煤間接液化制煤生產(chǎn)需要的主要資源包括煤炭、水以及土地等，按照生產(chǎn)1t油品來(lái)計(jì)算，所需原料煤炭資源以及燃料煤將兩項(xiàng)折干燥無(wú)灰精煤為4～4.5t。而以4.5t來(lái)生產(chǎn)計(jì)算，包含水分以及灰分后原煤平均5.6t才可以生產(chǎn)出1t油品[1]。由此可以看出，如果想利用煤間接液化制煤技術(shù)生產(chǎn)，爭(zhēng)取能夠緩解我國(guó)石油短缺的問(wèn)題，將會(huì)對(duì)其他能源產(chǎn)生較大程度的依賴。間接液化生產(chǎn)1t油品所用的水資源數(shù)量主要受將煤氣化技術(shù)應(yīng)用效率影響，基本都會(huì)保持在10～15t左右，而按照12t/t進(jìn)行計(jì)算可以確定300萬(wàn)t/a煤制油工廠年原水用量為3600 萬(wàn)t。

1.3資金

煤間接液化制油技術(shù)除了具有技術(shù)密集型特點(diǎn)，同時(shí)還具有資金密集型特點(diǎn)，生產(chǎn)所需資金受項(xiàng)目規(guī)模大小與技術(shù)等因素影響，按照市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，每噸油品的投資基本在9000～13000元左右，由此就決定了，想要有效實(shí)現(xiàn)煤間接液化制油生產(chǎn)，必須要做好資金支持[2]。對(duì)于間接液化制油生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，資金主要集中應(yīng)用在資源購(gòu)買(mǎi)、技術(shù)引進(jìn)以及配套設(shè)計(jì)等方面，另外還包括下游加工裝置投資費(fèi)用等。

2　煤間接液化安全生產(chǎn)策略分析

2.1空分工藝

第一，壓縮、預(yù)冷與純化系統(tǒng)。對(duì)入口空氣過(guò)濾器內(nèi)空氣去塵處理，利用空氣壓縮機(jī)壓縮至0.63MPa（A）進(jìn)入空氣冷卻塔，并用冷水洗滌。此項(xiàng)系統(tǒng)主要目的就是來(lái)吸附空氣中含有的水分、二氧化碳以及碳?xì)浠衔锏龋到y(tǒng)內(nèi)設(shè)置的吸附器一般會(huì)采用立式內(nèi)絕熱軸-徑層床結(jié)構(gòu)方式，并且會(huì)由兩臺(tái)容器組成，這樣在生產(chǎn)時(shí)其中一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)就可以利用蒸汽加熱器處理冷箱中污氮再生。第二，分餾塔系統(tǒng)。在對(duì)空氣凈化處理后會(huì)直接進(jìn)入到冷箱，其中一部分氣體會(huì)在主換熱器與低壓精餾塔出來(lái)的氣態(tài)產(chǎn)品產(chǎn)生對(duì)流熱交換反應(yīng)，最終會(huì)逐漸冷卻到露點(diǎn)后，進(jìn)入到中壓精餾塔底部。剩余部分空氣則會(huì)進(jìn)入到空氣增壓機(jī)，并從中抽取一部分空氣進(jìn)入到增壓透平膨脹機(jī)組增壓機(jī)，經(jīng)過(guò)增壓處理后進(jìn)入冷箱并經(jīng)過(guò)主換熱器冷卻，最后經(jīng)過(guò)增壓透平膨脹機(jī)組左右，空氣膨脹到0.5MPa（G），并與主氣流一起進(jìn)入到分餾塔中壓精餾塔。

2.2氣化工藝

主要應(yīng)用水煤漿氣化技術(shù)生產(chǎn)，即將原煤制成水煤漿，并通過(guò)噴流霧化的形式進(jìn)入到氣化爐中做高溫氣化處理。此項(xiàng)環(huán)節(jié)生產(chǎn)中，要想保證生產(chǎn)安全性與效率性，必須要做好對(duì)煤炭資源質(zhì)量的控制。一般情況下應(yīng)先制出60%以上的水煤漿，并且要保證其灰熔點(diǎn)可以控制在1300～1350℃，一旦溫度超過(guò)1400℃就需要添加助熔劑。另外，對(duì)于生產(chǎn)所用的煤炭資源要將其灰份控制在15%以下，并用濕法磨煤，提高供料的安全性。整個(gè)氣化過(guò)程應(yīng)將壓力控制在4.0～8.0MPa高壓環(huán)境，可以有效降低合成所需消耗的能量。

2.3變換工藝

經(jīng)過(guò)氣化工藝處理后，將氣化后的粗煤氣通入到第一水分離器，分離冷凝水后粗煤氣進(jìn)入變換換熱器與變換反應(yīng)器出口流股換熱后進(jìn)入到變換爐催化，后抽取變換爐中一定流量變換氣，其中CO含量應(yīng)控制在28～34%、溫度350℃左右。然后會(huì)進(jìn)入到變換熱換器降溫，降溫后要經(jīng)過(guò)第二凈化氣加熱器以及中變廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)流出的變換氣溫度可以降低到165℃左右，進(jìn)入到第二水分離器，在經(jīng)過(guò)分離冷凝水降溫后，進(jìn)入到第三水分離器，經(jīng)過(guò)空冷、水冷等處理，最終可以將變換氣溫度降低到40℃[3]。最后，將溫度降低的變換氣通入到第四水分離器中，分離掉冷凝液后變換氣通入到低溫甲醇洗脫硫酸碳工藝。

2.4合成工藝

經(jīng)過(guò)各工藝處理的合成氣會(huì)通過(guò)精脫硫塔進(jìn)入到最后的脫硫環(huán)節(jié)，在處理后要求原料氣中硫含量可以控制在小于0.05ppm范圍內(nèi)。將經(jīng)過(guò)精脫硫塔原料氣流通入到換熱器中與循環(huán)合成氣進(jìn)行混合，并將混合氣通入到換熱器與反應(yīng)器出口的熱氣體完成換熱反應(yīng)，最后經(jīng)過(guò)塔前合成氣加熱器將氣流加熱到230℃通入合成反應(yīng)器中。上述環(huán)節(jié)完成后，合成氣在通過(guò)催化劑漿液床層時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變成鼓泡的形式來(lái)完成費(fèi)托合成反應(yīng)，并且在反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生烴類化合物并以氣相形式與未發(fā)生反應(yīng)的合成氣從反應(yīng)器頂部到處，由技術(shù)人員將反應(yīng)器中產(chǎn)生的重質(zhì)蠟移除純化過(guò)濾后將送去進(jìn)行油品加氫處理。通過(guò)反應(yīng)器到導(dǎo)出的氣流，需要進(jìn)入到換熱器完成原料氣的合成，并將冷凝出的重質(zhì)餾分油通入到分離器，分離出的重質(zhì)餾分油送往油品加氫環(huán)節(jié)。

3　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于煤間接液化制油生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)處理技術(shù)以及資金要求十分嚴(yán)格，在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，需要結(jié)合整個(gè)工藝流程所具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析，做好每個(gè)生產(chǎn)工藝的管理，爭(zhēng)取所有流程都能夠正常進(jìn)行，減少生產(chǎn)事故的發(fā)生，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫啟文,吳建民,張宗森,龐利峰.煤間接液化技術(shù)及其研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2013(01):1-12.

[2]李俊誠(chéng),康有貴,金嘉璐,劉萬(wàn)洲.煤炭間接液化制油能源效率和環(huán)境可行性分析[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2012(03):122-125.

[3]張殿奎.煤間接制油——煤化工發(fā)展的重要趨勢(shì)[J].化學(xué)工業(yè),2008(11):8-11.