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摘要：近些年以来，煤制氢气技术日益受到了更多关注，而与之有关的工艺路线以及工艺流程也获得了突显的改进与优化。具体在涉及到煤制氢气的全过程中，关键在于设定可行的工艺流程，同时也要为其配备必需的设施。通过运用全方位的对比，针对煤制氢气现有的技术经济性着眼于综合性的分析，从而依照因地制宜的思路来选择最优的工艺路线。
关键词：煤制氢气；工艺路线；技术经济性
在目前现状下，煤炭污染整体上呈现加剧的趋向，此种现状在客观上突显了煤制氢气路径的必要性。具体在转化现存的煤炭资源时，对于潜在性的煤炭污染有必要着眼于妥善加以防控，确保能从源头入手来实现全方位的污染消除。从现状来看，与煤制氢气有关的工艺路径可以分成较多种类。针对不同种类的氢气制造工艺来讲，其能够达到的经济性也呈现较大差异。因此在现阶段的煤制氢气实践中，技术人员有必要妥善选择具备较高层次技术经济性的工艺路径，从而全面致力于减低煤制氢气的总成本并且优化生产实效性。
一、煤制氢气运用的具体工艺路线
从当前现状来看，煤制氢工艺逐渐受到了更多认可与关注。究其根源，就在于此类工艺体现为优良的环保性以及实效性，同时也能消除较高的制氢污染以及工艺能耗。具体在实践中，对于制氢工艺有必要侧重于其中涉及到的最终产物、煤炭品质与种类、环境影响、工艺规模与其他有关要素。详细而言，现阶段的煤制氢工艺应当包含如下的工艺种类：
（一）关于流化床的气化工艺
通过运用流化床的方式来辅助实现全过程的煤炭气化，对此需要配备颗粒流化床并且将其控制于较高温度。在此前提下，确保在流化床的范围内加入固态燃料与气化剂，并且均匀混合燃料与气体。因此可见，运用此类气化方式有助于达到均匀的各个点温度，而与之相应的操作流程也具备简洁性的优势，针对炉内现有的燃料与气化剂都要予以适当控制。
具体在涉及到制造与加工氢气时，其中的合成气来源于煤炭燃料。在此基础上，技术人员还需运用净化操作以及气体变换操作来实现氢气的全面提取，从而获得纯度相对较高的纯净氢气。从目前现状来看，针对上述气化工艺通常倾向于选择U-GAS类型的气化炉。这是由于，此类气化装置具备优良的热量传导效率，同时也能实现较高强度的气化过程并且体现了高热值的独特优势。
（二）关于固定床的气化工艺
具体而言，固定床气化的基本特征在于转化原有的固态燃料，在氧气与蒸汽全面混合的状态下妥善实现煤气的生成。在这其中，对于气化剂应当予以妥善选择，最好选择氧气或者纯净水蒸气。截至目前，技术人员已经能够运用碎煤加压的措施来实现煤气化的有关处理，上述技术体现为较高水准的工艺成熟度。与此同时，运用固定床气化的措施还能显著减低氧气消耗，对于生成甲烷气的总量予以全面增多。因此可见，上述工艺能够灵活适用于多种多样的煤炭原料转换。
（三）关于气流床的气化工艺
气流床的特性在于将高速气流加入气化炉的内部，然后再加入适量的颗粒状粉煤。在此基础上，处于高速气流内部的粉煤将会呈现悬浮与分散的状态，因此具备了良好的流动性。在目前现状下，针对气流床气化通常来讲可以选择水煤浆或者干燥煤粉的不同进料方式。因此相比来讲，气流床工艺体现为更优的气化性能与更快的反应速度。此外，气流床并不会排除较多废水，因而在根本上符合了环保处理的宗旨。
二、探析技术经济性
通过运用全方位的成本分析，归纳可知相比于其他的氢气制造方式，气化干燥煤粉的工艺平均耗费了较高的总成本，而与之有关的投资比例也是相对显著的。具体而言，气化干燥煤粉的方式相比来讲能够达到140%的其他工艺成本。然而与此同时，运用上述工艺通常都会伴有较大比例的废水，对此如果不慎予以处理那么将会引发程度较重的周边污染。
除此以外，运用U-GAS（气化流化床）的方式来制造氢气，其中仍然包含亟待改进之处，此项技术并没能真正达到最优的成熟度。因此综合来看，只有运用东方炉的SE氢气制造工艺能够显著实现工艺成本的减低，上述工艺构成了最佳的煤制氢气方式。下表为煤制氢气运用的各类工艺投入以及工艺成本。
表1 煤制氢气涉及到的总成本以及资金投入
由此可见，当前现有的各类煤制氢气手段都体现为各自的弊病与优势。在此前提下，针对多层次的工艺指标都要着眼于全方位的考量，因地制宜选择最优的工艺方式。例如针对甲烷气占据核心成分的氢气制作而言，最好能够选择UGS方式或者碎煤加压的气化方式。针对煤制氢气如果要更多侧重于其中的经济性，则有必要优选东方炉的制氢工艺，这是由于此类工艺整体上呈现更低的成本耗费。
结束语：
经过综合分析，可以得知煤制氢气的操作流程存在较大可能将会引发污染。截至目前，有关部门针对此类工艺已经能够灵活选用多样化的工艺路径，其中典型为气化工艺、碎煤加压工艺与其他工艺方式。相比而言，如果能够选择气流床的煤制氢气措施，那么有助于显著减低总体上的煤制氢气成本，通过运用全方位的综合优化方式来实现工艺改进。因此在该领域的有关实践中，技术人员针对煤制氢气工艺还需着眼于归纳其中的珍贵经验，通过运用综合性的手段与方式来全面提升技术经济性。
参考文献：
[1]韩大明，刘莹，孙小会.煤制氢气工艺路线技术经济性探讨[J].河南化工，2017，34（02）：41-42.
[2]赵德辉，徐庆虎，崔德春等.管线钢在含氢气的煤制天然气中服役安全性评估[J].工程科学学报，2016，38（07）：952-957.
[3]曹志普.煤制氢气化炉—洗涤塔开工线的使用与维护[J].煤炭加工与综合利用，2016（02）：53-56+8.
[4]孙韬，许桂忠，崔鹏飞.优化气体联合装置流程 增产煤制氢气[J].齐鲁石油化工，2013，41（02）：99-102.
[5]赵岩.煤制氢气——当今全加氢型炼油厂的发展方向[J].炼油技术与工程，2012，42（04）：11-14.
论文作者:沈念磊,毛祝斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/17
标签：工艺论文; 制氢论文; 氢气论文; 方式论文; 较高论文; 气流论文; 流化床论文; 《基层建设》2018年第24期论文;