专利名称：甲醇、合成氨的联合生产方法
技术领域：
本发明涉及一种甲醇、合成氨的联合生产方法。
背景技术：
在甲醇、合成氨的联合生产上，目前一般采用制取甲醇、合成氨原料气， 甲醇、合成氨原料气一般采用含炭物质如煤炭为原料与空气和水蒸汽在高温 下反应的气化工艺，但近年来由于煤炭资源紧张，致使其价格上涨幅度较 大，导致生产成本高。在城市污水处理厂处理的含有有机质的活性污泥，其中含水80%左右，活性污泥烘干后其中有机质成份含量达60%以上，固定 碳含量10%左右，干基发热值达2300大卡；活性污泥的处理目前国内外还没 有资源化综合利用的成熟经验，无论焚烧还是填埋，都是销毁性处理，且处 理成本高，污染环境。发明内容本发明的目的是提供一种生产成本低的甲醇、合成氨的联合生产方法。 为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为 一种甲醇、合成氨的联合 生产方法，其特点是其生产工艺过程如下(1) 把粒度《3mm、含水率《10%的无烟煤沬、含水量60%-80%的城 市污水处理厂处理的含有有机质的活性污泥、温度约9(TC的腐植酸钠混合，其按重量份数配比如下无烟煤沬100份 活性污泥10-15份腐植酸钠2-4份；(2) 对上述混合料进行搅拌后，堆料沤制24-36小时，沤制后混合 料的水分为12%-15%，然后进行成型；成型后进行烘干，烘干温度为100 一15CTC，烘干时间为4一8小时，烘干后水分<12%，烘干后即为成品型煤；(3) 成品型煤与空气、水蒸汽进行气化反应即产生甲醇、合成氨原料气。 上述无烟煤沫、活性污泥、腐植酸钠混合料中，其按重量份数的最佳配比如F:无烟煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸钠 2.5份。 本发明的优点是利用污水处理厂在污水处理过程中剩余的活性污泥， 利用其中有机成份生产甲醇、合成氨，以节约能源、减少投资，并使甲醇与合成氨两系统相互牵连少，操作稳定。其特点为1、降低了活性污泥处理的费用，避免了活性污泥的二次污染；2、节约了煤炭这一不可再生能源，实现 能源的循环利用。把活性污泥作为型煤粘结剂，并使其气化，生产甲醇、合 成氨原料气制造出甲醇、合成氨，使其在处置的过程中产生经济效益，是减 少环境污染、变废为宝的良好途径，可填补活性污泥资源化有效利用的空白， 是落实节能减排综合利用，发展循环经济的更好举措。它能使污水吨处理成 本平均降低O. 05元。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步描述 实施例1:一种甲醇、合成氨的联合生产方法，如图1所示，其生产工艺过程如下(1) 把粒度《3mm、含水率《10%的无烟煤沫、含水量60%的城市污 水处理厂处理的含有有机质的活性污泥、温度约90。C的腐植酸钠混合，其按重量份数配比如下无烟煤沫100份 活性污泥10份 腐植酸钠2份；(2) 对上述混合料进行搅拌后，堆料沤制24小时，沤制后混合料 的水分为12%,然后进行成型；成型后进行烘干，烘干温度为IO(TC，烘 干时间为4小时，烘干后水分《2%，烘干后即为成品型煤；(3) 成品型煤与空气、水蒸汽进行气化反应即产生甲醇、合成氨原料气。实施例2:一种甲醇、合成氨的联合生产方法，如图1所示，其生产工艺过程如下(1)把粒度《3mm、含水率《10%的无烟煤沫、含水量80%的城市污水处理厂处理的含有有机质的活性污泥、温度约9(TC的腐植酸钠混合，其按重量份数配比如F:无烟煤沫100份 活性污泥15份腐植酸钠4份；(2) 对上述混合料进行搅拌后，堆料沤制36小时，沤制后混合料 的水分为15%，然后进行成型；成型后进行烘干，烘干温度为15(TC，烘 干时间为8小时，烘干后水分〈12%，烘干后即为成品型煤；(3) 成品型煤与空气、水蒸汽进行气化反应即产生甲醇、合成氨原料气。实施例3:一种甲醇、合成氨的联合生产方法，如图1所示，其生产工艺过程如下(1) 把粒度《3mm、含水率《10%的无烟煤沫、含水量70%的城市污 水处理厂处理的含有有机质的活性污泥、温度约9or的腐植酸钠混合， 其按重量份数最佳配比如F-无烟煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸钠 2.5份；(2) 对上述混合料进行搅拌后，堆料沤制30小时，沤制后混合料 的水分为13%，然后进行成型；成型后进行烘干，烘干温度为12(TC，烘 干时间为6小时，烘干后水分〈12%，烘干后即为成品型煤；G)成品型煤与空气、水蒸汽进行气化反应即产生甲醇、合成氨原料气。 因活性污泥所含的有机质成份与作为粘结剂的材料腐值酸相类似，采用 活性污泥代替原部分粘结剂，生产的型煤质量比单用腐植酸钠作粘结剂时还 要好。上述混合料经搅拌均匀可入仓沤制，堆料沤制后进入成型机成型，成型后入烘干窑烘干生产出成品型煤；成品型煤可在煤气发生炉内气化，成品型煤加入煤气发生炉后首先是被生成的热煤气干燥，干燥后的成品型煤与空气 和水蒸汽气化反应，反应后的成品型煤回收热量后作为灰渣排出。由于活性 污泥主要含有机质和水，成型后的混合料被烘干、干馏，比不用活性污泥能 得到更多的型煤孔隙率，而型煤孔隙率恰恰是提高气化剂(空气、水蒸汽)与原料煤反应效果的重要指标煤的孔隙率越高，气化反应越快，即越有利于气固相反应的气体扩散。气体的扩散(反应气体和生成气体)则是气化反应的 控制步骤，因此，活性污泥的加入，可提高型煤孔隙率，有利于气化反应的 进行。活性污泥主要成份是死掉的细菌等生物体，主体是蛋白质等有机质，其主分子为C5H702N，即含有制作原料气所需的C、 H、 N、0元素，因而极易燃烧， 很容易在高温下发生裂解、分子重排、脱氢，或与气化剂中的氧和水分子发 生化学反应。从而得到甲醇、合成氨原料气的C0、 H2、 N2。干燥后的成品型 煤与空气和水蒸汽气化反应时，活性污泥中的有机质首先发生反应而生成Co、 H2、 N2。由于活性污泥的率先气化，对进一步增加型煤的孔隙率，使原料煤更 快更好地参加化学反应。由于活性污泥的参加，原料煤气化反应的起始温度 降低了，反应速度加快了，反应效果提高了。用活性污泥作为生产甲醇、合成氨原料气，首先是用作粘结剂，但主 要是在煤气炉内气化，转化成原料气。它放出的气体不是排入大气而是作为 可贵的原料气，来生产能源日益紧张的甲醇和农作物的粮食一合成氨。活性污泥作为生产甲醇合成氨的原料之一，其特点为1、在活性污泥资 源化处置过程中节约了烧碱、褐煤、无烟煤资源，2-3吨干污泥可节省1吨无 烟煤；2、污泥自身转化为甲醇和合成氨产品，不象污泥的其它处置如焚烧、 烧用把气体放入大气，造成二次污染；3、污泥的水分直接被利用，不需烘干， 因污泥烘干的外耗热能大于污染自身热值，若污泥填埋，还会污染水土，所 以污泥得到了最佳的处置；4、由于污泥所含生物水、有机质的特有成分，在 煤气炉内参加气化反映时率先气化、水分蒸发、增加了型煤空隙率，改善了 原料煤的天然活性，使原料煤与气化剂的反应速率加快了。
权利要求
1. 一种甲醇、合成氨的联合生产方法，其特征是其生产工艺过程如下(1)把粒度≤3mm、含水率≤10％的无烟煤沫、含水量60％-80％的城市污水处理厂处理的含有有机质的活性污泥、温度约90℃的腐植酸钠混合，其按重量份数配比如下无烟煤沫100份活性污泥10-15份腐植酸钠2-4份；(2)对上述混合料进行搅拌后，堆料沤制24-36小时，沤制后混合料的水分为12％-15％，然后进行成型；成型后进行烘干，烘干温度为100-150℃，烘干时间为4-8小时，烘干后水分＜12％，烘干后即为成品型煤；(3)成品型煤与空气、水蒸汽进行气化反应即产生甲醇、合成氨原料气。
2、 根据权利要求1所述的甲醇、合成氨的联合生产方法，其特征是所 述无烟煤沫、活性污泥、腐植酸钠混合料中，其按重量份数配比如下无烟煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸钠 2.5份。
全文摘要
一种生产成本低的甲醇、合成氨的联合生产方法，其特征是其生产工艺过程如下(1)把粒度≤3mm、含水率≤10％的无烟煤末、含水量60％-80％的城市污水处理厂处理的含有有机质的活性污泥、温度约90℃的腐植酸钠混合，其按重量份数配比如下无烟煤末100份、活性污泥10-15份、腐植酸钠2-4份；(2)对上述混合料进行搅拌后，堆料沤制24-36小时，沤制后混合料的水分为12％-15％，然后进行成型；成型后进行烘干，烘干温度为100-150℃，烘干时间为4-8小时，烘干后水分＜12％，烘干后即为成品型煤；(3)成品型煤与空气、水蒸汽进行气化反应即产生甲醇、合成氨原料气。
文档编号C10J3/00GK101275086SQ20081001616
公开日2008年10月1日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者吴荣光, 孙忠法, 杨其平, 柴春省, 飞 沈, 王承信 申请人:枣庄市普利化工有限公司