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压球机成型技术在型煤制气技术的应用

      小氮肥经过多年的发展,生产技术日趋成熟,已成为一个门类较为科学、齐全的行业,在我国化肥生产中占有重要地位。长期以来小氮肥原料煤用的是块煤,但随着国家对煤矿生产安全和煤炭运输安全管理力度的加大,氮肥用煤价格上涨,合成氨生产成本增加,可利用的、相对廉价的粉煤成型及制气技术日益得到重视,部分小氮肥企业对型煤制气技术作了长期的开发和应用,积累了大量经验,许多企业取得了显著效果。
    
以煤为原料生产合成氨的工艺原料成本低,特别是以粉煤成型的型煤制气原料优势更为明显。随着我国加入世界贸易组织,国内化肥市场将进一步受到国外化肥产品的冲击,提高企业创新能力、降低生产成本是企业应对市场竞争的主要出路。
    
粉煤成型技术不是简单地将粉煤压制成型,而是要使其改质、改性、固硫、降粘、阻熔、提高反应活性,使本来不适于应用的粉煤、煤泥能达到不同用户的质量要求,使制气煤种不断扩大,以充分利用各地方煤炭资源,缓解铁路运输紧张状况以及降低企业入炉煤成本。我国工业型煤的研究虽然起步较晚,但发展快,加上压球机成型技术的发展更加促进了型煤制气技术的发展。

    型煤技术的关键是耐高温的末煤粘接剂技术,经过长期生产实践,许多小氮肥厂家在使用黄粘土、白粘土、腐植酸等粉煤粘接剂中,发现有些褐煤、泥煤中的腐植酸与烧碱溶液在一定的温度下反应生成的腐植酸钠盐溶液具有良好的粘接性能,制成的型煤具有很好的热稳定性,且成本低。许多小氮肥厂家首先采用该项技术,用本地的煤制成清水煤棒。在初始阶段,生产的清水煤棒由于本地煤固定碳低,技术尚不完全成熟,单炉发气量不理想,且吹出粉煤多,影响环境。现在随着压球机技术以及黏结剂技术的发展已经基本解决这一问题。
    型煤制气技术是一项系统工程,主要分选煤定矿、型煤制作、设备配套、工艺优化等步骤。煤矿的选择要达到粉煤中固定碳含量高、硫含量低、储量大的要求,能够保证稳定供应,同时要考虑到本地煤和山西煤的比例。型煤制作的关键是粘结剂。粘结剂既要保证型煤强度,满足制气要求,又要保证型煤的物理、化学活性。做好型煤是烧好型煤的前提,很多厂家在初上型煤时可能会遇到山西粉煤粘接性能差、可塑性差的难题,掌握了制作的方法,主要是通过添加一些助剂,改善粉煤的粘接性、可塑性。型煤压球机和造气炉是型煤制气技术的关键设备,由于部分厂家型煤机的设计、制造质量不好,加之工人生产经验不足,生产初期经常发生故障,严重影响型煤生产的连续性、稳定性和强度。通过探索,这一问题得到了解决。由块煤改成型煤后,原有的造气炉程度不同地不适应煤型的变化,对稳定造气炉况造成了一定的困难,气质、气量受到了较大影响,必须对造气炉进行改造。改造的重点是炉篦。工艺优化的重点是保证半水煤气量和气质量。改烧型煤后,要在入炉风压、循环时间、蒸汽用量和炉温等工艺指标上进行优化,以达到理想效果。
    
型煤制气技术有如下特点:可用粉煤生产,降低了成本,充分利用了粉煤资源;与碳化煤球相比,不需掺石灰,提高了煤的产气量;投资少、占地少;热能消耗低,操作简便。
    
以年产4万吨合成氨的小氮肥厂为例,如果改成全煤棒生产,定型设备投资约30万元,包括链条粉碎机、振动筛、鼠笼粉碎机、双轴搅拌机、单轴搅拌机、煤棒机。非标设备自制。如果有闲置厂房可利用,一般总投资为70万元左右,如果新建厂房,一般总投资为100万元左右。这样的投资额对小氮肥厂来说,都可以承受,投资上具有可行性。
    
当前型煤制气技术是小氮肥企业技术开发的热点,但在具体应用中出现了一些新的问题,必须引起高度重视。这些问题主要是:应用型煤制气技术必须有褐煤资源,没有褐煤就不能搞型煤制气技术;在型煤制气技术已成熟的情况下,有些小氮肥企业还仍在闭门探索,不愿意转让成功的技术;有些企业仅凭参观其他厂型煤制气现场后断章取义搞起了型煤制气改造,还在走弯路;有些单位的型煤制气技术整体上不成熟、不配套也在鱼目混珠地搞转让,给一些小氮肥企业造成损害等等。小氮肥企业搞型煤制气技术改造要找有实力、并有多家改造经验的单位,实施制气系统配套改造,这样才会取得改造的成功。