煤化工生产中配煤优化的原因分析研究

煤化工生产中配煤优化的原因分析研究

吴怡喜

陕西冶金设计研究院有限公司 邮编：710016

摘要：我国拥有丰富的煤炭资源，以煤炭为主的能源结构在今后相当长的时期内不会有大的改变，因此如何高效、经济地利用煤炭显得尤为重要。根据行业发展现状以及相关技术要求，对煤化工行业需进行配煤优化的原因进行了分析，并进一步详细阐述了煤化工企业未来可长久发展的有关措施，旨在推动煤化工行业的稳定发展。

关键词：煤化工；配煤优化；分析研究

引言

从产业链所处地位来看，煤化工产业属于中间环节，具有资产重、投资强度大、投资回报低的行业特点，在当前形势下，并不属于投资青睐的行业。与其他大部分中间环节产业一样，煤化工行业也具有周期性，产品价格的波动呈现周期规律。但是由于受到上游原料与下游产品市场双重波动的影响，煤化工行业的周期性波动影响因素更多、更复杂，对产品路线选择后未来经济效益的预测更加困难。

在煤化工产业中，需要热值较高的煤作为动力煤，也需要成分比较稳定的煤作为化工用煤。目前行业内已开展了不同形式的配煤研究。中煤鄂尔多斯能源化工有限公司的原料煤、燃料煤主要用于气化炉和锅炉，是合成氨系统的主要原材料和动力源，约占总生产成本的６５％，因此吨氨耗原料煤和吨蒸汽耗燃料煤成为了合成氨生产成本的重要控制指标。ＢＧＬ（British Gas Lurgi）气化炉的显著优势是一定程度上实现了煤的分质利用，在粗煤气产生的同时副产焦油、中油、石脑油、粗品酚和甲烷气。当煤质（低位发热量、固定碳含量、挥发分含量等）发生变化时对原料煤消耗量影响较大，直接影响到副产品及合成氨的产量。

一、煤化工技术的概念

煤化工的制作工艺有3种：煤化、气化、煤炭的液化。煤化技术主要通过隔离煤与空气的接触，以加热的方式达到煤炭的使用，因此煤化也可称为蒸馏。在煤炭的使用过程中还会产生一些物质，如煤焦油、焦炭以及焦炉煤气等，这些物质在医药、农药行业等诸多领域应用范围较广。其中煤焦油在医药、农药行业的使用价值有时比化工行业生产的产品使用价值更高，最为典型的是吡啶喹等化合物的应用，这也是煤化工技术制作过程中产生的物质应用之一。气化是通过气化剂和高温的作用使煤炭从固体向气体转变的过程。气化剂的组成成分一般为水蒸气、空气以及二氧化碳等，煤炭变化时这些组分在热分解的情况下产生水、二氧化碳以及碳氢化合物。煤炭的液化，指煤炭从固体向有机液体转化的过程，在煤炭的液化过程中，可以产生一种碳氢化合物的液体来取代石油产品或者是类似石油的产品。这种技术通常分为两个部分，第一部分为煤炭液化的直接转化，第二部分为煤炭液化的间接转化。煤的直接液化即指通过一定的温度和催化剂的共同作用转化为更加洁净的物质过程，间接液化是指煤通过气化转化为合成气，在催化剂的作用下生成化学物品的过程。

二、煤化工产业发展现状

2020年中国提出“双碳”目标，力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，也就是说中国需在30年时间内完成发达国家60年左右的碳减排任务，每年碳排放下降率需达到8%。经多年发展，现代煤化工产业已形成具有一定影响力的规模化产业。截至2020年，其总产能如下：a)煤制烯烃产能1.580×107t/a；b)煤制油产能0.923×107t/a；c)煤制乙二醇产能0.523×107t/a；d)煤制天然气产能5.105×109m3/a。煤化工产能全面向好，但同时也面临着大量碳排放问题。图1所示为2000—2018年中国主要能源碳排放变化，在图中可以看到近年来煤炭行业的碳排放增速虽有所放缓，但在能源总排放中所占比重仍然较大，大约占75%左右，，因此，为实现“低碳”“脱碳”，煤化工产业的发展应高度重视对低碳节能理念的合理运用。

三、燃料煤使用标准及配比技术要求

3.1燃料煤使用标准

结合原料煤煤质要求和生产运行实际，燃料煤（入锅炉）使用标准见表1。

表1燃料煤 （入锅炉）使用标准

3.2燃料煤配比技术要求

（1）入炉煤挥发分较低时，要通过提高煤粉细度、煤粉浓度、一次风和二次风温度以及减小一次风速等措施保证锅炉着火安全。当入炉煤挥发分高、热值低时，着火点提前，燃烧迅速，要相应调整一次风和二次风配风情况，经常检查燃烧器附近区域，防止燃烧器烧损、水冷壁结焦和高温腐蚀。采用分磨分烧方式掺烧高挥发分煤种时，对应的二次风应比燃烧正常煤种时适当减少，而二次风减少幅度根据试烧情况确定。

（2）保证锅炉运行工况安全，不得出现长期受热面超温、结焦、腐蚀、严重积灰等现象。应定期进行结渣特性分析，观察结渣情况，及时调整燃烧和吹灰方式，防止出现结渣和高温腐蚀的发生，否则应及时调整掺烧比例。

（3）对锅炉经济性的影响应定期进行分析，定期进行灰渣含碳量、用电量消耗分析，通过分析进行燃烧调整，提高燃烧经济性，从而指导和优化配煤掺烧工作。

（4）制粉系统尽可能不采用隔层运行方式，如必须隔层运行，应适当增加锅炉负荷，确保省煤器进口烟气温度不低于480℃。

（5）吹灰、炉膛清焦、磨煤机切换等对燃烧有影响的定期工作务必错开进行。

四、加强煤化工企业管理的措施

4.1明确建立生产计划指标

第一，关于总生产，能源化工的管理人员应根据企业的实际情况确定合理的总生产目标，不要设定过度的总生产，一方面，这不符合经济发展规律，不能满足当前的经济发展需要；另一方面，提高员工生产率这一目标较难实现，如果企业设定的国民生产总值过高，可能会使员工工作心理负担过大，从而影响到工作积极性。二是石油化工产品销售规划具体内容包括产品总销量、产品总销量、产品总销量和平均售价。最终目标是为企业的发展提供正确的途径，同时提高企业的经济收入和员工的总体收入水平。最后，应根据企业的具体获利能力制定合理且可行的获利能力指标。在企业的生产经营过程中，不可避免地会出现亏损，如果对亏损行为有明确的标准，即最低限度的亏损额，就能确保企业的损失最小化，在最大程度上维护企业在生产经营过程中的经济利益。

4.2合理选择相应的设备

当前石油化工企业的发展，应结合生产情况、企业特点和需求，选择规格、型号合适的的设备。在验收制度的要求中，有关人员必须提高技能，充分发挥每一设备的作用；制定有效的生产计划，合理利用设备特点，确保设备选型适合企业发展，进一步提高设备使用效率，从而延长使用时间，确保石油化工企业经济效应最大化。此外，现代石油化工企业必须建立专业的设备管理制度，建立相关的管理制度，监督有关人员进行定期检查和检查，建立专业的设备管理小组，包括高度合格的人员，监测设备的运行状况改进支持归档机制，确保每项工作都能有序进行，为企业的长久安全生产提供有效保证。

4.3合理利用区域资源

我国煤化工产业的快速发展，虽然带动了我国区域经济的腾飞，但是也在很大程度上对周围自然生态环境造成了严重的污染，因此需投入大量的资金去改变这一发展模式，作为综合性较强的工程项目，显然更应采取有效的优化改进措施。对此，在具体生产管理作业期间，煤化工企业方面需强化对各生产环节的把控力度。与此同时，地方政府与相关部门需肩负引导性职责，特别是对极具发展前景的煤化工企业，需适当扩大扶持与鼓励力度，以此为促进煤化工企业的长远发展提供有效支持。与此同时，需重视部分小型产业的可持续发展，逐步形成多种行业相互聚集的局面，促使各行业与煤炭企业之间密切合作，进一步为煤炭工艺水平的进步及发展奠定坚实的基础。此外，可通过在煤炭资源丰富地区建造煤化工企业的方法，拉动当地经济的发展，进一步达到提升当地大众生活水平的目标。总之，需合理利用区域资源，使我国煤化工产业能够实现可持续发展。

结束语：

能源化工有限公司原料煤、燃料煤消耗约占主要成本的65％左右，原料煤消耗与灰分、挥发分、固定碳含量有着密切联系，燃料煤消耗与水分、低位发热量存在着密切联系，虽然已经找到了相关联系，但是因原料煤来源的复杂性和燃料煤来源特点，均需要利用配煤手段，在有限的条件下尽可能降低原料煤、燃料煤消耗。通过近几年的努力，虽然此计划取得了一定的成果，但仍需利用先进的信息化手段进一步对原料煤、燃料煤配比进行研究，下一步准备通过引入煤炭准入系统，有效保证煤炭质量，合理优化原料煤、燃料煤配比，降低生产成本，完成能耗控制指标，极大程度上推动煤炭行业的进一步发展。

参考文献

[1]储佼.煤化工技术发展现状与新型煤化工技术分析[J].化工设计通讯,2021,47(11):3-4+52.

[2]刘玉龙.煤化工污染及治理措施探讨[J].化工管理,2021(33):22-23.

[3]刘龙,吴芳丽,韩宾.煤化工技术现状及发展趋势[J].化工管理,2021(33):47-48.

[4]李盟盟,高宪敏,王爱城.煤化工生产安全管理问题研究[J].化工管理,2021(33):122-123.

[5]宋庆梅.煤化工企业风险预控管理[J].化工管理,2021(33):124-125.

[6]李琪乐,杨转红.现代煤化工发展与石油化工、盐化工融合研究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(21):121-122.