煤化工工艺流程及概况范文第1篇

[关键词]矿井设计；采煤技术；发展趋势

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

1 矿井设计的基本内容与途径？

（1）矿井初步设计基本内容。所谓矿井初步设计是指矿井建设的基本设计文件。它的基本内容包括如下：一是矿井所在地区的社会与经济概况，地质状况，地质勘探发展程度，矿井的井田境界及划分、煤炭储量与矿井生产能力。二是矿井巷道布置、开采工艺与采掘机械设备，生产的具体要求，矿井的矿石与歼石的运输和相关设备选择。三是矿井供电与供配电体系、通讯及运输调度能力，矿井的相应安全与生产监控和计算机管理程序。四是矿井环保标准与环境保护的设计依据和条件，地表塌陷治理程度、固体废弃物处理与污水处理措施以及噪声治理等方面。五是井巷工程量、施工过程、进度指标以及工期，矿井的土建工程和机电安装工程量与施工顺序，矿井的工程综合排队与总工期。六是矿井劳动定员、具体成本估算、技术经济研究与分析以及总概算，矿井具体技术经济参数等方面。

（2）矿井开拓及巷道布置改进的主要途径。具体途径如下：首先要合理选择工作面长度，要为提高回采工作面单产提供条件。其次是通过采区巷道联合布置，进而提高生产能力。矿井在进行开采煤层群过程中的采区巷道联合布置作为改进矿井开拓和巷道布置的重要内容与方式，同时也是生产矿井合理集中生产过程中怎样布置采区与设计新采区经常应该考虑与研究的主要问题。再次是矿井在进行集中开拓时，要全面发挥水平大巷与矿井设备的作用。

2 简述各类采煤技术

就目前的情况来看，煤炭开采所用采煤技术方法相对较多，在此针对其中主要的几种展开介绍。

2.1 走向长臂采煤技术

根据机械化程度的不同，能够将走向长臂采煤技术划分为普通机械采煤法以及爆破采煤法、综合机械化采煤法三种主要类型，相较而言，其中综合机械化采煤方式所拥有的机械化程度较高，在实际的煤矿开采进程中拥有较高采煤效率。在我国建国初期阶段，爆破采煤法广为应用，人工填充炸药爆破以及人工挖煤打眼、人工采煤装煤运煤是爆破采煤方式的主要内容，后来，虽然其不断改进煤炭采集及运输进程，然而多数工作仍需依靠人工完成，可见爆破采煤法相对较为传统，工作效率比较低，导致工人作业安全难以获得有效保障；普通机械化采煤技术指的是基于爆破采煤方式，优化改进装煤及落煤等各个环节，运用采煤机设备自动完成相应作业，实现采煤流程机械化程度强化提升；综合机械化采煤技术可谓是针对煤矿开采所涉及的各个流程均实施改革创新，尽可能选用机械设备就煤炭资源采集、装载、运输以及采空区处理等各步骤人工操作进行替代，全面完成煤矿开采全过程高度机械化，当下，综合机械化采煤方式为我国现今较常使用的采煤模式。

2.2 倾斜长避采煤技术

在煤矿开采进程中，该种采煤方式指的是在工作面位置顺着煤层倾斜方向一直向上或者是一直向下实施煤炭开采推进工作，相较于走向长壁方式而言，倾斜长壁采煤作业对应的工作面回风巷跟运输巷实际放置方向为顺着煤层倾斜方向。该技术的应用优势在于可为上下方向上的采煤运煤作业提供更多便利；该项技术的缺陷为因为选用的是倾斜推进采煤方式，导致煤矿开采速率大大放缓，产生较多不稳定因素，所形成的消极影响十分明显。

2.3 放顶煤采煤技术

在厚度为六米之上的煤层开采中，放顶煤采煤技术相对较为适用，由于此类技术要在煤层底部位置进行一个两米至三米长臂工作的合理设置，目的在于破碎之后的顶煤能够从支架后方位置回采出来。在实际煤矿开采施工过程中，为实现最优生产效率的优化获取，建议将综合机械采煤技术跟放顶煤采煤技术有效结合起来，得到安全、高效、权机械化的煤矿开采流程。

3 优化选择采煤技术

3.1 普采技术条件

实施普采时所选用设备的价格相对较为低廉，可催生较大产量，相较于综采技术而言，普采技术能够更为良好地适应地质变化条件，且能便捷搬迁工作面，针对形状规则度不高且推进距离相对较短、地质构造发育小的工作面而言，若运用综采技术难以将其优势充分发挥出来，若使用普采能获取良好成效。与此同时，普采技术简单，且容易上手，可为实际生产提供更多便利。由此可知，对于我国中小型规模煤矿开采而言，其若想充分实现机械化，合理应用普采技术可谓是重点所在。

3.2 炮采技术条件

该技术应用优势为技术适应性较强、设备投资少、技术便于掌控、管理工作可顺利开展等，然而由于该技术实施所形成的劳动条件相对较差，且实际作业生产效率很低，结合相关的采煤技术规则可知，炮采技术在不便进行机采操作的煤层甚为适用。

3.3 综采技术条件

该项技术优势在于安全高效、高产低耗、劳动强度低且劳动环境好等，然而由于综采技术设备价格甚为昂贵，若所需开采的矿井拥有良好的生产系统且作业管理水准较高、煤层赋存条件良好均可促进综采技术应有优势的有效发挥。参考目前技术水准，结合我国实际综采实践经验可知，在构造相对较为简单且拥有稳定煤层赋存状况、良好顶底条件的煤层倾角是在五十五度范围之内的煤矿开采中可运用综采技术。

4 采煤技术发展趋势分析

4.1 优化创新采煤技术

就目前的情况来看，在实际开采进程中，采煤技术的应用仍存在有较多问题，譬如难以正确配合各个采煤环节，导致不必要资源浪费问题的出现；针对开采中所排放的矸石进行处理会导致大量物力及人力的浪费。基于此，应努力开拓创新各项煤矿开采技术，有机协调实际开采、方式选择以及矸石排放等多个流程环节，实现开采效率的强化提升。

4.2 有效使用电气自动化设备

在实际开采进程当中，通过对机电一体化技术的合理应用，针对具体开采过程运用计算机中央处理器实施有效控制，尽可能推动采煤事业大力发展为高效信息化产业。

4.3 充分实现高效高产开采

尽可能多开发运用“浅埋深、硬顶板、硬煤层”的开采技术，该类型控制技术能够针对顶板冒煤进行快速处理，实现顶煤回收效率的优化提升，获取较高经济效益的同时确保施工作业人员的安全。除此之外，尽量实现各个开采环节的机械自动化，使得采煤趋向于信息化高效便捷，大大提升采煤安全性，减少人工投入。

煤化工工艺流程及概况范文第2篇

【关键词】 综采自动化控制系统采煤工艺地面监控系统

【Abstract】 This paper introduce the overall design of 1102206 Full-mechanized automation mining face in Meihuajing Colliery， elaborated its various subsystems. Analysis of the mining technology of the Full-mechanized automation mining face ，focusing on the overall design of automatic control system of the Full-mechanized automation mining face， analyzed the control principle of automatic control systems. The establishment of a ground surveillance system， to achieve centralized monitoring of the Full-mechanized mining face.

【Key words】 Full-mechanized Automation； Control Systems； Mining Technology； Ground Surveillance System

综采工作面是矿井生产的核心，对综采工作面进行自动化控制是现代化矿井实现生产管理现代化的关键，神宁集团梅花井煤矿1102206综采自动化工作面的顺利实施，探索出了工作面少人化、无人化的技术路线。促进了神宁集团煤矿综采技术进步，对降低工人劳动强度、提高综采生产效率、减少人员、降低劳动风险具有十分重要的现实意义。

1 1102206综采工作面基本情况

1.1 1102206工作面概况

梅花井煤矿1102206工作面可采储量426万吨，工作面走向长度4200米，倾斜长度225米，平均采高3.5米，煤层倾角9°～20°度，有煤尘爆炸性，2-2煤自燃倾向性等级为Ⅰ级，属于容易自燃煤层。

1.2 综采自动化工作面设备配套

1102206综采自动化工作面设备配套主要由采煤机，刮板输送机、转载机、可伸缩胶带输送机联合运煤，二柱掩护式液压支架、乳化液泵站、喷雾泵站、移动电站、组合开关等组成，主要参数及型号见表1。

1.3 1102206综采工作面自动化控制概况

梅花井煤矿1102206综采自动化工作面的有序实施，推进自动化采煤技术在实际采煤生产过程中实现：以采煤机记忆割煤为主，人工远程干预为辅；以液压支架跟随采煤机自动动作为主，人工远程干预为辅；以综采运输设备集中自动化控制为主，就地控制为辅；以综采设备智能感知为主，视频监控为辅；即“以工作面自动控制为主，监控中心远程干预控制为辅”的工作自动化生产模式，实现“无人跟机作业，有人安全值守”的开采理念。

2 综采自动化工作面总体方案设计

2.1 综采自动化工作面控制系统构成

将采煤机控制系统、支架电液控制系统、工作面运输控制系统、三机通信控制系统、泵站控制系统及供电系统有机结合，实现对综合机械化采煤工作面设备的协调管理与集中控制。实现集视频、语音、远程集中控制为一体综采工作面自动化控制系统，实现工作面采煤机、刮板运输机和液压支架等设备的联动控制和关联闭锁等功能。如图1所示。

综采自动化工作面控制系统主要由三部分组成，包括综采单机设备层（第一层）、顺槽监控中心（第二层）、地面（第三层）。在工作面原有采煤机、液压支架、刮板输送机等单机子系统的层级之上构建了统一开放的100M工业以太网控制网络，实现单机设备信息汇集到顺槽监控中心的隔爆服务器上，供其分析决策与控制。

2.2 综采工作面工业以太网

利用工作面的综合接入器、光电转换器和交换机，建立一个统一开放的工作面100M工业以太网，构建控制平台。使工作面设备连接到顺槽集控中心的隔爆服务器，实现工作面设备信息汇集。工业以太网系统网络管理方面具备虚拟局域网（VLAN）、流量优先级等网络带宽管理功能，保证最重要的数据流能动态地获得最优先的带宽支持，同时具有网络状况自诊断功能。工作面以太网主要由本安型综采综合接入器、本安型光电转换器、本安型交换机、矿用隔爆兼本质安全型稳压电源、4芯铠装连接器、矿用光缆等组成。

2.3 综采工作面视频系统

综采工作面视频系统主要由采煤机机载视频、液压支架视频系统、两部胶带输送机机头视频系统、乳化泵泵站与喷雾泵泵站视频系统、刮板输送机的机头与机尾视频系统、转载机机头视频系统、监控中心内部视频系统所构成。矿用本质安全型摄像仪的视频数据通过工业以太网网络传输到矿用本质安全型显示器显示，矿用本质安全型显示器可以同时显示3台矿用本质安全型摄像仪拍摄的图像，并可跟随采煤机运动自动切换显示采煤机附近3台视频图像，实现了整个综采工作面视频系统的无缝连接。

3 综采自动化工作面生产工艺研究

3.1 液压支架自动化工艺

梅花井煤矿综采自动化工作面液压支架自动化控制的主要目标是实现工作面液压支架电液控制系统跟机自动化与远程人工干预控制相结合的自动化采煤模式。以往的电液控制系统大多局限于工作面中部跟机自动化的调试，并且没有在实际生产过程中使用，而梅花井煤矿在普通SAC电液控制系统的基础上，深入研究井下实际采煤工艺及工人操作方式。

根据自动化割煤工艺，完善了SAC电液控制系统的原有功能，实现了工作面两端头跟机自动化，具备了整个工作面的跟机自动化功能。经过在梅花井煤矿自动化工作面的实际应用，该系统完成了全工作面的跟机自动化调试，证明液压支架自动化工艺满足割煤工艺的实际生产需求，首次在倾斜综采工作面成功实施全工作面跟机自动化。

3.2 采煤机自动化割煤工艺

根据1102206综采工作面实际地质情况，采用双滚筒采煤机双向自动化记忆割煤，刮板输送机、转载机、可伸缩胶带输送机联合运煤，两柱掩护式液压支架支护顶板，采用全部垮落法处理顶板。采煤机自动记忆割煤工艺引入十四象限（或称十四工作区间）概念，如图2所示。

4 自动控制系统总体设计

在顺槽列车上打造一个“井下中央控制室”。操作者只需坐在监控中心即可通过显示器观察到工作面的情况，通过语音通信进行调度、联络，通过操作台远程操控工作面相应设备。

4.1 全自动控制模式

将集成控制系统设置为“全自动化”工作模式，通过“一键”启停按键启停工作面综采设备全自动化。“一键”启停功能包括：泵站启停、1部和2部胶带输送机启停、破碎机启停、转载机启停、刮板输送机启停、采煤机记忆割煤程序启停、液压支架跟随采煤机自动化控制程序启停，全自动化启停。自动化运行过程中，实时监控工作面综采设备运行工况，当设备运行异常，在监控中心操作人员可以通过人工干预手段对设备进行远程干预，如采煤机摇臂的调整、液压支架的动作等（如图2）。

4.2 分机自动控制模式

采煤机智能控制系统依据采煤机调高油缸行程传感器，实现采煤机的记忆割煤和远程干预等功能，实现以记忆割煤为主，远程控制为辅的生产工作模式。通过实时感知摇臂的高度，作为采煤机的智能调高系统的反馈依据，根据工作面煤层赋存条件实时改变摇臂高度，调节前后滚筒，实现采煤机自动割煤操作。根据采煤机储存系统中上一次割煤过程中存储的煤层赋存曲线，采煤机能够自动化的调节前后滚筒，实行自动割煤操作。依据采煤机主机系统及工作面视频，通过操作采煤机远程操作台实现对采煤机的远程控制功能，可以对采煤机进行启停控制、运行速度控制和前后滚筒摇臂高度控制等。

液压支架电液控制系统在标配基础上，通过增加接近传感器、倾角传感器等以实现液压支架的自动化控制。在护帮板安装接近传感器，依据传感器值判断护帮板是否收到位，防止采煤机自动化割煤时与液压支架发生干涉。在调试初期阶段，不断对控制软件进行改进升级，实现了液压支架的辅助动作可与支架移架的主要动作同时进行。同时，实现了邻架升柱到初撑力压力值时，本架即开始动作的功能，减少了相邻支架动作的相对时间。通过改进基本实现了平均每个支架移架时间15秒左右的目标，可以满足采煤机最高12米/分钟的运行速度。该工作面开采过程中必须使用的三个基本跟机功能：跟机收伸缩梁护帮、跟机移架以及跟机推溜。

4.3 分机集中控制模式

（1）具有在监控中心对采煤机工况监测与远程集中控制功能采煤机工况显示，以采煤机计算机主画面和视频画面为辅助手段，在记忆割煤过程中，通过操作台进行远程干预操作。（2）具有在监控中心对液压支架工况监测与远程集中控制功能，通过电液控制系统数据传输，在监控中心显示出电液控制系统所有数据信息。同时，通过以太网传输，在监控中心显示出工作面支架视频画面，以电液控计算机主画面和工作面视频画面为辅助手段，在跟机自动化割煤过程中，使用液压支架操作台进行远程操作，人工干预支架动作，以满足较为复杂的地质条件。（3）具有在监控中心对运输设备集中自动化控制功能，主要包括综采工作面刮板输送机、转载机、破碎机以及两部胶带输送机的启停控制，包括单独启停、顺序关联启停等功能，并且通过采集到的设备数据对运行情况起到监测功能。（4）具有在监控中心对泵站系统集中控制功能，对整个泵站系统的关键运行参数进行实时在线监测，并通过这些参数的数值对泵站进行集中控制。

5 地面监控系统

5.1 地面监控系统平台

在地面调度室建立了以“地面数据服务中心”为主的大屏幕显示系统，实现了对整个工作面集中监控。地面监控系统将工作面综采设备有机结合起来，实现在地面调度指挥中心对综采工作面设备的远程监测以及各种数据的实时显示等，为地面管理人员提供实时的井下工作面生产及安全信息。

5.2 流媒体服务

采用了先进的流媒体服务器技术，它将多个客户端对同一个摄像头的流媒体访问进行，极大的减轻了前端网络摄像头的负荷和矿井环网的网络带宽负荷，也实现了矿井环网和管理网络的之间跨网段的视频。管理人员通过办公网络，就可以实现远程访问工作面的摄像头，进行视频实时监控。

6 结语

（1）梅花井煤矿1102206综采自动化工作面是神宁集团信息化、自动化程度最高、产量最高的综采工作面，是成套装备自动化系统的应用典范，实现了综采工作面设备顺槽集中控制和地面远程监控等功能。（2）综采自动化工作面的正常运行，工作面作业人员由9人减少至4人，一个圆班割煤最高达到23刀，工作面最高月产46.5万吨，综采自动化工作面的顺利实施达到两点效果：一是将工人从操作工变成巡检工，大大降低了工人的劳动强度；二是将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的顺槽监控中心，提高了工人的安全系数，该项目的顺利实施将对煤矿生产有着巨大的影响。（3）梅花井煤矿1102206综采自动化工作面的顺利实施，填补了神宁集团在综采工作面自动化领域的空白，促进了神宁集团煤矿开采技术进步，对提高综采生产效率、有机结合精益化管理工作具有重大现实意义。

参考文献：

[1]黄曾华.综采工作面自动化控制技术的应用现状与发展趋势[J].工矿自动化，2013，39（10）：17-21.

煤化工工艺流程及概况范文第3篇

关键词：新型煤化工；煤气化；煤制甲醇

科学技术是第一生产力，合理地运用科学技术可以减少资源能源浪费，在拉动经济增长的同时减少对环境的污染和伤害。不断开发新技术对发展我国的化工产业有着重要意义，运用高科技能够将资源的有效利用最大化，特别是化工领域，可以减少工业污染，从而造福人类。

一、新型煤化工产业发展背景和现状

煤化工产业是指以煤为原料，通过多种技术联合生产多种清洁燃料、化工原料以及电能、热力等产品的产业，是一个资金和技术密集型产业，风险较大，而新型煤化工面临的问题较传统要更多，它是指以清洁能源和化学品为目标产品，结合煤炭资源开发和煤炭生产建设的发展，建成若干的大型产业基地或基地群，应用煤转化高新技术，建成未来新兴煤炭-能源化产业；主要分为煤制气、煤制油、煤制烯烃、煤制芳烃和煤制乙二醇。

新型煤化工产业首先面临着巨大的投资问题，其次是各项技术的不完善，加上要在环保问题上有所突破，事实上情况并不乐观。

我国的能源现状仍是贫油、少气、富煤，这就决定了我国的能源以煤为主，煤炭资源作为我国能源结构的重要组成部分直接关系到国家的能源战略发展规划，因此必须正确认识我国煤化工产业发展现状。

二、我国煤资源利用情况

我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界煤炭资源总量的11%，是世界第一产煤大国。从我国煤炭资源分布上来看，基本上处于“西多东少，北富南贫”的格局，煤炭在能源生产和消费中的比例平均高达70%以上，这无疑说明了煤炭在我国的需求量是巨大的。但是我国的人均煤炭资源可采储量仅为世界平均水平的一半，资源开采规模偏小，加上开采技术和设备的不成熟，开采过程中造成严重资源浪费，机械化程度不高等问题，都导致目前能用于规模建设的煤炭资源供给能力相对低下。

煤炭的加工利用率低下，资源综合利用率低下也是制约我国煤炭资源高效利用的一个因素，此外我国煤炭的无效运输也非常严重，每次花在煤炭资源运输上的费用并不是个小数目，长此以往很可能会入不敷出。这些问题都是摆在面前亟待解决的。

三、煤制甲醇生产工艺的基本流程

煤制甲醇生产工序简单来说主要是原料气制备、变换和脱碳、气体净化、气体压缩、甲醇合成、粗甲醇精馏以及涉及安全环境保护（如废催化剂回收、水处理）几道工序。

原料气制备的方法主要是煤气化法、天然气转化法、焦炉煤气法；原料气处理、精制、压缩工艺的生产跟传统的生产合成氨相似；甲醇合成工艺则有：ICI低压甲醇合成工艺、低压甲醇合成工艺、TEC的新型反应器以及正趋向成熟的液相法甲醇合成工艺。

四、煤气化及煤制甲醇发展概况

（一）煤气化

煤的气化是煤或焦炭在高温下发生化学反应使煤或焦炭中的有机物转变为煤气的过程，根据技术大类可分为地面气化和地下气化，按照传热方式可分为外热式、内热式等等。

煤气化工艺开始于18世纪后半叶，在19世纪形成了比较完整的煤化工体系，进入20世纪以后随着人类社会的发展，科学技术水平整体提高，对煤炭资源的开发和利用水平也得到改善和发展，加上家庭用煤的需求量不断提高，把煤气化推到我国化工产业的重要地位。第二次世界大战之后，在科学技术发展日新月异的形势下，人们逐渐把眼光从传统的煤炭资源转移到石油、天然气等原料，各种化工产品也多以石油、天然气为原料进行生产。各种新型能源、清洁能源逐渐被发现、被开采、被利用，严重削弱了煤化工在整个化工产业中的地位。

（二）煤制甲醇

甲醇是最简单的饱和醇，具有醇的通性，是优良的有机溶剂，在化工产业中必不可少。

国内甲醇生产始于1957年，由于技术水平不达标，导致多数联醇装置规模小、生产成本高，因此缺乏竞争力。而发展至今，我国现有甲醇生产企业有200多家，其中约70%的厂家是以煤炭为主要生产原料。由于甲醇的利润较高，很多投资者对此尤为关注，不断投入研发新科技，完善设备等，使煤制甲醇的前景还算乐观。

五、我国煤化工产业的发展趋势

我国的煤化工产业发展前景广阔，而这个行业想要实现更好的发展甚至有所突破是跟政府政策和投资者的支持密切相关的。

首先国家加大了对甲醇的行业规范，加强了对甲醇的产业保护，2009年并实施了《车用燃料甲醇》和《车用甲醇汽油（M85）》，以此为依据对甲醇行业的发展进行有效规范。当地政府适度进行宏观调控对煤化工产业发展有重要意义。其次，2009年国务院同期出台了《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》，继续通过大力发展科技，优化煤化工产业的工艺技术、提高资源能源转化率，实现对资源能源的高效利用、最大限度减少资源能源浪费，积极开发新能源，响应“节能减排”的号召，实现经济增长与环境保护同步进行。

未来，煤炭气化将在煤化工产业中占据主导地位，我国煤化工将会继续把新进的煤气化技术运用在新型煤化工领域，因此不断开发新的先进的煤气化技术对发展煤炭行业有重要意义。我们应当始终坚持，“科学技术是第一生产力”，不断发展科学技术，提高水平，从而实现煤化工产业的良好发展。

根据国家的《煤化工要长期发展规划（征求意见稿）》，预计到2020年，全国将形成黄河中下游、蒙东、黑东、苏鲁豫皖、中原、云贵和新疆七大煤化工产区。这也充分显示着我国煤化工产业的发展极具活力，未来的发展前景很好。

参考文献：

[1]关于煤化工产业发展背景，[OL]中国投资咨询网http：//.c11.

煤化工工艺流程及概况范文第4篇

关键词：煤制甲醇；煤气化技术；应用

1 甲醇及煤气化技术概述

我国能源资源现状是缺油、少气、富煤。目前，随着经济及工业的迅猛发展，人们对石油表现出了更大的需求，直接造成石油价格日益增长。石油具有不可再生性，所以，世界各国均在致力于新能源的寻找，以解决石油不足的问题。在寻找替代能源的过程中，甲醇以其诸多优势（尤其制作的简便性）获得了人们的一致认可[1]。人们可以制定相应的工业程序以实现对甲醇的规模化生产，效果较为理想。基于国家能源安全及发展的考虑，必须重视并做好煤制甲醇工作，发展其二次加工，使其成为一种替代石油的理想燃料，促进我国工业水平的进一步提高。

在煤制甲醇工艺中，煤气化技术属于核心技术。目前，国内外较为先进的煤气化技术包括GSP粉煤加压气化技术、SCGP粉煤加压气化工艺、Shell干粉煤气化技术、Texaco水煤浆加压气化工艺、Lurgi块煤加压气化工艺、HTW流化床工艺等。上述煤气化技术各有其优缺点，应综合各方面考虑，在工业中选用最适合工业化的煤气化技术。

2 煤制甲醇过程中几种常用煤气化技术简介

2.1 德士古加压水煤浆气化技术

德士古加压水煤浆气化技术是由美国德士古公司，在重油气化的基础上开发成功的第二代煤气化技术。选用气化反应活性较高的年轻烟煤，而烟煤中最适宜的是长焰煤、气煤等。气化反应温度为1300-1500℃，压力控制在4.0Mpa-6.5Mpa，采用激冷流程。

2.2 BGL块煤熔渣气化技术

BGL（British Gas-Lurgi英国燃气-鲁齐）碎煤熔渣气化炉技术是在原第二代、第三代和第四代鲁齐固定床加压气化炉技术基础上，由德国Lurgi公司研发设计，选用块煤作原料，通常要求块煤具有良好的不黏结性、热稳定性以及化学活性等。气化温度在1400-1600℃，压力为2.0Mpa-3.0Mpa。

2.3 Shell干粉煤气化技术

该技术由荷兰Shell公司研发设计，属于一种加压气流床气化工艺。气化温度范围为1400℃-1600℃，压力为3.0Mpa-4.0Mpa。碳转化率较为理想，控制在99%以上，产品中杂质较少，目标成分（CO+H2）占90%，大幅度降低了煤炭的使用量。

3 基于上述工艺的三大技术方案

以年产量为300万吨的二甲醚作为文章的研究实例，其主要过程是：煤与气化剂在一定条件下生成合成气，再经净化处理合成甲醇，最后由甲醇制取二甲醚。文章一共提出了如下三种技术方案。

3.1 基于水煤浆气化工艺的技术方案

德士古加压水煤浆气化工艺采用华东理工大学研发设计的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，以水煤浆为进料、氧气为气化剂。它是一项成熟、国产化率高、投资省、长周期稳产高产的工艺技术，但是其烧嘴使用周期短、水煤浆含水量高、对管道及设备的材料选择要求严格。

3.2 基于BGL块煤熔渣气化工艺的技术方案

BGL块煤熔渣气化工艺以块煤为原料、氧气（水蒸气）为气化剂，具有装置投资少、建设周期短、气化效率高等优势，但是煤原料利用效果不理想，生产过程中将会生成大量甲烷。因此工业中应用PSA进行甲烷富集，并对其非催化部分进行氧化处理，然后将生成的合成气集中导入后续的粗合成气净化系统[2]。另外，副产品中焦油及酚含量相对较大，且具有一定的处理难度。

3.3 基于Shell干粉煤气化工艺的技术方案

Shell干粉煤气化工艺选用干煤粉作原料、纯O2作气化剂，以液态形式排渣。具有可选煤范围广、高效率、转化率高，但是建设周期长、投资高、能耗高。

4 三大技术方案的综合比选

4.1 原料的适应性

若采用德士古加压水煤浆气化技术，关键在原料煤的成浆性，因为其将会对水煤浆气化过程产生决定性的影响。因此应选择反应活性好、高挥发份、灰熔点低、灰份低、可磨性好的煤，制取理想成浆性的水煤浆。若采用BGL块煤熔渣气化工艺，应选用块煤作为进料，煤的具体粒度应控制在6-50mm之间。若采用Shell粉煤气化工艺，应选用干粉煤作为进料，含水率控制在2%-5%之间，将灰分控制在10%-30%之间[3]。

4.2 产品的适应性

采用德士古加压水煤浆气化激冷工艺制作得到的合成气，具有较高的汽气比（1.4：1），因而适合进行氨及甲醇的生产，另外，也能够用来制作氢、羰基合成气等，具有较为广泛的用途。采用BGL块煤熔渣气化工艺制作得到的合成气，其甲烷质量分数相对较高，可达6%，因而适宜制作SNG（合成天然气）或者IGCC（整体煤气化联合循环发电系统）所需要的燃料气。生成甲醇的过程中，副产品甲烷含量较高，需要对其进行处理。所以，采用该工艺时，需要增设两大装置：PSA装置和非催化部分氧化装置，经过以上两大装置处理之后的合成气将会被输送到粗合成净化系统。由此可知，基于该工艺的整个系统相对复杂，投资偏高。采用Shell粉煤气化工艺的过程中，应用废锅流程，变换环节需要加入大量的水蒸汽，或者是加入多级喷水激冷措施，增添低水汽比变流程。对粗合成气进行检验，测出其CO质量分数较高，达60%-65%，因而对CO变换要求更为严格，与此同时，也明显加重了下游低温甲醇洗的工作负荷。

4.3 总体投资

投资从项目总投资情况来看，德士古加压水煤浆气化技术最低，BGL块煤熔渣气化技术其次，Shell粉煤气化技术最高。Shell粉煤气化技术理论上不需要备炉，但从近些年气化炉实际运行情况来看，少量的备炉还是需要的，考虑备用炉将进一步增加投资。

4.4 污水处理

德士古加压水煤浆气化技术和Shell粉煤气化技术均可被归入到洁净煤气化技术，优点较多，不仅气体有效成分较高，而且三废排放量较少、易处理、气化压力范围大等特点；BGL块煤熔渣气化工艺中废水量虽然比Lurgi气化工艺的少，但是排放废水含有一定量的酚、氨及油，增加了实际处理难度。现阶段，还没有较为成熟的废水处理工艺，因而难以实现达标排放、回用难度系数较高。若采用BGL气化工艺，需要使用同类装置对使用的原料煤予以试烧，准确地估算气化炉的实际产能、副产品信息（主要包括数量和成分）[5]，同时获取废水信息，合理设计污水处理。

5 结束语

文章基于煤制甲醇过程中煤气化技术的应用展开了系统而深入的分析，并结合实例，提出了三大技术方案，从多方面（原料、产品的适应性、投资及污水处理等）对三大技术方案进行了比选。综上所述：在德士古加压水煤浆气化技术、BGL块煤熔渣气化技术和Shell粉煤气化技术中，Shell粉煤气化技术与其它气化技术相比，虽然有一定优势，但是装置投资高、经济性较差；BGL块煤熔渣气化工艺需要大量水资源，污水处理难度大、增加了三废处理成本；德士古加压水煤浆气化技术投资最低、经济效益最好、技术十分成熟，因此更具优势。

参考文献

[1]李琼玖，杜世权，廖宗富，等.煤制油与煤气化制甲醇技术的比较与选择[J].中外能源，2009，7：26-29.

煤化工工艺流程及概况范文第5篇

【关键词】选煤；溜槽

概述

近年来，我国的国民经济的持续发展，节能环保的清洁能源越来越被大家所重视，但我国现有的能源构成决定了煤炭在国民经济中仍有不可替代的作用，而节能减排和环保需求则对煤炭的洗选提出了更高的要求。

2011年原煤产量约39亿吨但入洗率仅为50.9%，比发达国家原煤洗选率低了20%。这进一步说明了我国的煤炭利用深度仍有待提高，清洁、环保的现代化选煤厂应运而生，越来越高的环保要求也导致选煤厂逐步向大型化、现代化、精细化方向发展。选煤工艺也由过去的跳汰选煤工艺向更先进的重介选煤工艺过渡、主要洗选设备的自动化程度越来越高。

溜槽作为选煤厂最常用的固体物料自流转载的承载体，其设计和布置是现代化选煤厂设计的重要工作之一。作为选煤厂设计过程中最重要物料转载设备，溜槽设计水平的高低直接影响到工艺目的的实现，针对不同的设备在溜槽设计中全面细致的分析需求与限制才能满足工艺的需求，而溜槽的设计能从侧面体现出选煤厂的发展水平。

1 选煤厂中的典型溜槽设计

1.1 无压三产品旋流器入料缓冲溜槽

无压三产品旋流器是现代化重介工艺选煤厂的关键设备，要保证旋流器的洗选效果，关键是使进入旋流器的物料达到理想的预设值，这就对入料溜槽提出了更高的要求。

旋流器入料溜槽既要保证原煤和介质的均匀混合又要使原煤和介质充分湿润。传统的旋流器入料溜槽是采用缓冲段、外加分料器及溢流槽的形式：物料在介质流的作用力下使物料和原煤充分混合。但由于锥段的直径较大，煤介流的初始流速较低，这种方式能使原煤扩散均匀，保证物流达到物流和介质充分混合，是目前选煤厂设计中采用较多的方式。

在传统入料溜槽优点的基础上增加了入料溜槽锥段的长度、减小了锥段的直径，在同样的加介压力情况下煤介流的速度明显加快、延长了原煤和介质混合时间。既保证了原煤和介质的充分湿润又使物料在进入旋流器前有了足够的初速度从而有效地提高了旋流器的分选效果。改进型入料溜槽在淮北矿业集团各大选煤厂中得到了广泛应用，使无压三产品旋流器（型号为：3GDMC1300/920A）的洗选指标得到了有效的提高，使得选煤厂的经济效益得到了极大的改善。

1.2 旋流器溢流箱和底流箱溜槽

无压三产品旋流器相关的溢流箱和底流箱的设计需要在保证工艺需要的基础上充分考虑到影响旋流器的分选参数的因素。

旋流器的溢流箱和底流箱设计首先要注意底流箱的磨损：在空间位置保证的基础上尽量减少物料直接对底流箱的冲击以延长使用寿命。

首先，改变其内部衬板的材质是比较好的方法之一，耐磨材料的选择一般从以下几个方面选取：

（1）铸石板：铸石板耐磨性能较好。在保证底流箱壁刚度的同时可增加防脱落衬板，同时良好的粘接工艺也能能有效的增加其使用寿命。

（2）耐磨钢板：耐磨钢板能避免铸石板脱落的给生产工艺系统带来的危害，且铺设和安装更换比较方便。缺点是耐磨性能不如铸石板，更换相对较频繁。

（3）双金属复层耐磨钢板：此材料是在普通钢的基础上堆焊耐磨层，拥有优良的耐磨性能，且易于加工焊接，缺点是材料成本较高。

其次，在溢流箱和底流箱增上加放气孔保持内外压力的平衡、减少因溢流箱和底流箱内负压对旋流器分选指标的产生的负面影响。

最后，合理设计溢流箱的底流箱的外形、在合理的位置增加观察孔和检修孔，保证维护和生产过程中检修的方便。

1.3 弧形筛入料箱：

弧形筛在现代化选煤厂中应用非常广泛，其主要用来进行物料的脱介、脱水，是选煤厂经济实用的固液分离设备。弧形筛给料箱的主要设计内容是管道多点入料与缓冲均匀给料的结构设计。其设计水平高低将直接影响弧形筛脱介、脱水效果。传统的弧形筛给料箱隔板是单层多孔平板。让物料先缓冲后从孔洞处流出，这种结构达到了物料缓冲、降低流速的目的，但是隔板上孔洞容易堵塞、造成物料从给料箱上部溢出。在很多选煤厂的调试过程中都出现了这种情况，其使用效果不理想。

改变弧形筛给料箱隔板的位置和形式，利用多层负角度“之”形隔板，让物料多次撞击、缓冲落料降低流速，充满给料箱内部从而均匀的从缝隙中流出。保证物流贴近弧形筛筛面位置，有保证物料在弧形筛上的脱水脱介效果。出料口缝隙的尺寸与物料的最大粒度有关，缝隙宽应一般应两倍的最大粒度直径。改进型的弧形筛给料箱在中煤平朔煤业集团安家岭一号井选煤厂、安家岭二号井选煤厂、木瓜界选煤厂中成功投入使用，取得了良好的效果。

图4 改进型弧形筛给料箱

1.4 空间溜槽

在选煤厂溜槽设计过程中经常碰到空间溜槽的情况，根据实践和设计过程的经验，常采用以下三种办法进行设计：

（1）在三维平面下设计中，控制上下节点位置，在保证溜槽的通过量和避免梁柱碰撞的情况下，根据要求完成设计。

（2）在二维平面设计中，保证主视图和左视图上端口投影平行的同时向各自需要的方向延伸、保证溜槽下端口投影平行，既可以完成空间溜槽的设计，但需要在俯视图上的投影进行校核，避免和梁柱碰撞。

1.5 末煤干湿物料切换溜槽

在动力煤选煤厂中末煤产物的干湿转换是工艺普适性的一个体现，末煤有可分选可选旁路的切换要求。末煤干湿物料切换选用转换溜槽来实现，转换溜槽设计应灵活方便、安全可靠。一般选用电液动翻板切换，旁路通常采用水冲的方式输送物料。

末煤干湿物料切换溜槽在山西平朔安家岭末煤排矸车间、山西平朔平木选煤厂、山西平朔1号井选煤厂、山西平朔2号井选煤厂等动力煤选煤厂中均得到了广泛的应用，运行良好、安全可靠。在设计过程中的重点是水冲溜槽的水量、冲水流速、布置方向、液固比、管道坡度、管径等因素。

2 结语

随着现代化选煤技术的不断发展、新型选煤设备的应用对溜槽设计提出了越来越多的挑战.通过上文所综述的现代化选煤厂中几种典型溜槽的设计不难看出溜槽的设计根本还是满足设备间的物料沟通，作为物料的通道应该从根本的工艺流程入手结合设备特点综合考虑。

现代化的选煤厂同时还要求溜槽能满足在一定条件下满足自动化控制、在线监控数据等功能，这就要求其设计、加工制造标准也应作相应提高。随着行业的发展，溜槽设计也在向精细化、自动化的方向发展。

参考文献：

[1]煤炭工业部选煤设计院，选煤厂设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，1975.

[2]戴少康. 选煤工艺设计实用技术手册[M].北京： 煤炭工业出版社， 2010.