干煤粉气化炉LPG降耗可行性与经济性研究

2 工艺优化及措施
2.1 工艺优化内容
(1) 点火烧嘴使用燃料气FG 针对备用点火烧嘴必须使用LPG 的情况，充分研究点火
2019年9月
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环保与节能
图1 气化炉燃料气供应流程简图
烧嘴运行状态下LPG 切为FG 的可行性，通过反复的调试切换 步骤，优化火焰检测时间、确定切换速率。
(2) 确保LPG 制备装置一开一备 经核算，当使用LPG 的点火烧嘴不超过20 台，燃料气与 LPG 交叉混合使用，保持两套LPG 制备装置一开一备，即可满 足气化炉的燃料供应。
1 工艺简述
来自LPG 制备装置的高温混合LPG 气体分两根总管，分 别送到七个气化单元，每个气化单元包含4 台干煤粉气化炉， 共28 台。在正常生产过程中设计为24 开4 备，备用气化炉需要 维持点火烧嘴运行，单台气化炉点火烧嘴消耗LPG 约19t/d。高 压燃料气(FG) 来自煤制油项目气化装置下游净化合成处理完 变换合成气后返回气化装置的废气，由一根总管分配至七个气 化单元，与LPG 管线进行跨接，正常生产过程中可以与LPG 进 行互切，主要供应投煤运行气化炉的点火烧嘴的燃料，工艺流 程简图如图1 所示。
3.2.1 物理分选-化学处理法
此工艺为湿法，在处理过程中不产生二次污染并同时实现 资源化利用。首先将电池进行机械分离，并用磁铁将钢铁部分 吸出，再送至钢厂冶炼。铜帽碳棒冲洗干净后可直接回收。锌和 塑料部件经冲洗除泥后，烘干备用。工艺过程中产生的汞废渣 由专业部门处理[4]。
3.2.2 废镍镉电池真空蒸馏回收技术
干煤粉气化炉 LPG 降耗
可行性与经济性研究
吕鹏 武建军 (国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司，
宁夏 银川 750411)
摘要：国家能源集团宁夏煤业400 万吨/ 年煤制油项目采用神 宁炉干煤粉加压气化技术。全装置共有28 台气化炉，两套LPG 制备装置，单套设计最大负荷10000Nm3/h。通过分析气化炉运 行状态以及公用系统燃料气的供应情况，对LPG 的使用进行优 化，制定切换措施和方案，并对优化后节约LPG 产生的经济效 益进行分析和总结，降低气化生产装置成本，提高运行经济性。 关键词：干煤粉气化；LPG；节能降耗)FG 向LPG 的切换 LPG 与FG 的互切是通过点烧嘴的联锁自动控制，当气化 炉FG 压 力 低 于5.1MPa 时，触 发 点 火 烧 嘴 由FG 切 为LPG 的 程 序。触发程序后，系统会自动打开LPG 管线的切断阀，LPG 流 量按照速率( 要求提升时间小于30s) 向目标设定流量( 采用气 化炉压力匹配流量，一般主烧嘴运行都会为上线值555Nm3/h) 提升。在触发切换联锁延时20s，自动按照速率( 要求45s 降到 零) 降低FG 流量设定值，当FG 流量小于100Nm3/h 延时20s 关 闭FG 供应。 (2)LGP 向FG 的切换 LPG 向FG 进行切换需要手动来触发切换程序。触发程序 后系统会自动打开FG 管线切断阀，FG 流量按照速率( 要求提 升时间小于45s) 向目标设定流量( 采用气化炉压力匹配流量， 一般主烧嘴运行都会为上线值1600Nm3/h) 提升。在触发切换联 锁延时10s，自动按照速率( 要求45s 降到零) 降低LPG 流量设 定值，当FG 流量小于30Nm3/h 延时20s 关闭LPG 供应。
0 引言
发展煤气化技术是煤炭清洁高效利用的关键，在化工生 产、发电、制天然气、等工业中发挥着十分重要的作用[1]。合成 气( 主要成份CO+H2) 是合成甲醇、烯烃等化工产品的原料气， 而制备合成气最有效的途径就是煤气化。随着我国煤化工技术 发展日趋完善和成熟，我国煤基甲醇、煤基烯烃、煤制油等煤化 工项目发展迅速[2]。
参考文献：
[1] 朱国才. 废旧动力锂离子电池回收再利用产业化进展 [J]. 新材料产业，2018 (3).
[2] 贾晓峰，冯乾隆，陶志军，等. 动力电池梯次利用场景与 回收技术经济性研究[J]. 汽车工程师，2018 (6).
[3] 赵心萌. 废旧电池的回收利用[J]. 云南化工，2018 (1). [4] 杨光，张鹏，钟岸，等. 废旧锂离子动力电池的回收研究 进展[J]. 广东化工，2018 (5): 139-141. [5] 董生德，周园. 锂离子电池的回收与再利用[J]. 青海科 技，2018,v.25 (2): 30-33. [6] 何少平，张润文，潘磊，等. 废旧锂离子电池再生制备 LiNixCoyMn_(1-x-y)O2 正极材料及其性能[J]. 电源技术，2018, v.42; No.334 (7):7-9. [7] 叶建，曹余良，张云河，等. 废旧钴酸锂材料的修复再生及 其电化学性能研究[J]. 湖北大学学报( 自然科学版)，2018, 40 (03).
国能集团宁夏煤业有限公司400 万吨/ 年煤制油项目拥有 28 台自主研发的干煤粉加压气化炉，目前装置已全部进入商 业化运营。为了提高标准化管理水平，提高运营效率，降低生产 所用原辅材料成本，对气化装置进行节能降耗优化攻关显得尤 为重要。LPG 作为气化炉主烧嘴点火及维持运行的主要原料成 为了装置重点节能降耗的对象和目标。通过对装置工艺的优化 攻关，将下游装置产生的燃料气(FG) 回收利用，作为LPG 的替 代燃料。气化炉烧嘴点火成功后将LPG 切换成FG，既可以降低 LPG 的消耗量，又可以实现燃料气的回收利用，达到节能降耗 的目的，提高运行经济性。
作者简介：路小彬(1974-)，男，副教授，主要从事环保技术，E-mail: luxiaobin2007@。 资助项目：大学生创新创业训练计划项目(2018521318)；黔南州 科技局工业科技计划( 黔南科合工字(2016)1 号)；黔南民族师范 学院引进高层次人才研究专项项目(qnsyrc201616)。
将废锂离子电池充分放电后去除外壳，将电池芯浸泡在盐 酸溶液中使其充分溶解。用离子筛处理料液，对锂离子进行选 择性分离，过滤分离后干燥，得到碳酸锂[7]。
4 结语
通过对以上几种废旧电池回收利用技术的比较，我们看 出，湿法工艺流程较长，由于其工艺过程中使用液体较多，会排 放污水。需要对生产污水进行再处理。干法的优点是无废水产 生，但是工艺过程中会产生废气和废渣。真空冶金法设备投资 较大，但是处理回收效果好，对环境的污染也最小。综上所述， 我国废旧电池回收处理技术有待进行深入研究，更亟需实施推 广。建立和完善有关的政策法规，全社会努力，在生产实践中形 成完善的回收机制，彻底消除旧电池对环境的影响，促进我国 新能源事业的发展。
废旧镍镉电池采用真空蒸馏与区域熔炼工艺。在真空中进 行蒸馏可以实现混合组份分离，得到高纯度金属[5]。
3.2.3 干电池固化处置法
将废旧电池粉碎后混入混凝土当作混凝土有效成份之 一。同时可掺入减水剂、防冻剂等。该方法将废旧电池中的有毒 有害成份凝固在混凝土中，使其难于进入环境造成污染[6]。
3.2.4 离子筛法处理锂离子电池