一种气化辅助制浆系统及其使用方法与流程

本发明涉及煤化工领域，尤其是针对煤化工领域的气化辅助制浆系统及其使用方法。

背景技术：
在煤化工过程中，煤气化技术是整个煤化工工艺的核心技术，原料煤经气化后生成以H2+CO为主的合成气，合成气经净化处理后作为后续合成工艺的原料进行利用。加压水煤浆气化技术是众多煤气化技术中的一种，其以劣质含炭燃料、制浆水为原料，在研磨机中与添加剂混合研磨制浆后，送入气化炉进行气化反应。由于其气化原料范围宽、技术成熟、煤粗气质量好、气化过程安全环保等原因在我国得到广泛应用。加压水煤浆气化技术含炭气化原料较为广泛，包括煤、石油焦、渣油、沥青等劣质原料，劣质原料经气化后转化成清洁的合成气，相比劣质原料的直接燃烧处理具有明显的环保优势。同时，在制浆过程中需要大量的制浆水，煤化工企业的制浆水包括一部分新鲜水以及经简单处理之后的废水，在节省了新鲜水用量的同时也减少了废水的处理量。随着环保法规的日渐严格，石化企业的高硫石油焦和含油污泥的出路和处理问题逐渐成为制约企业发展的一个重要因素。高硫石油焦中含炭量极高，是一部分潜在的资源，而含油污泥中含有大量的原油和有机质，如若处理不当将造成大量的资源浪费，因此，这些物质都可以作为煤气化的原料进行气化处理后资源化利用。此外，高浓度有机废水的处理一直以来也是困扰企业的一个难题，而废水中含有的高浓度有机物质在气化过程中也能够得到充分的利用，将其作为制浆水进行利用后同样能够很好的实现废物资源化利用。然而以石油焦、渣油、沥青、含油污泥等劣质原料和以高浓度有机废水为制浆水进行制浆的工艺却为得到推广，究其原因是因为当以劣质原料全部或部分替换煤进行制浆时由于原料性质本身的差异以及制浆水的不同，导致在制浆过程中随着原料的变化，浆体的性质变化很大，难以符合气化工艺的要求，将不符合要求的浆体送入气化系统后将会给后续产物带来很多的不确定性，并对后续工艺的稳定运行造成不可知的影响，企业将为此承担巨大的风险，因此未能将这些劣质原料和高浓度有机废水应用于气化工艺进行处理。通过增设气化辅助制浆系统，以劣质原料和高浓度有机废水为制浆水进行制浆，制备出符合要求的浆体后，再将浆体并入主体制浆系统中的储浆槽或管线，探索出符合制浆要求的制浆条件后可逐步增大制浆量；当所制得的浆体不符合要求时可将其排入废浆槽，重新进行制浆条件探索。气化辅助制浆系统具有高度的灵活性和可调节性，既不影响气化系统中主体制浆系统的正常运行，同时又能通过气化系统很好的实现劣质原料和高浓度有机废水的资源环保利用。

技术实现要素：
根据上述不足之处，本发明的目的是提供一种气化辅助制浆系统及其使用方法，使得劣质原料和高浓度有机废水能够应用煤气化技术进行高效、环保的处理。为实现上述目的，本发明的技术方案在于：一种气化辅助制浆系统，所述的辅助制浆系统包括并列设置的劣质原料槽和废水槽，所述的劣质原料槽和废水槽与预混搅拌机相连，所述的预混搅拌机、添加剂槽和皮带给料机与研磨机相连，所述的皮带给料机与煤/焦原料罐相连，所述的研磨机与料浆槽Ⅰ相连，所述的料浆槽Ⅰ设有浆体性质分析站，所述的料浆槽Ⅰ与原气化系统中的料浆槽Ⅱ相连，所述料浆槽Ⅰ还与废浆槽相连。本发明还提供了气化辅助制浆系统的使用方法，其操作步骤如下：(1)将存放于劣质原料槽中的劣质原料和存放于废水槽中的废水在预混搅拌机中进行预混，预混后的浆体与存放于添加剂槽中的添加剂共同送入研磨机中进行研磨；(2)经研磨后得到的浆体送入料浆槽Ⅰ，经浆体性质分析站检验合格的浆体并入原气化系统的料浆槽Ⅱ。优选的是：经浆体性质分析站检验不合格的浆体排入废浆槽中进行清理，并调节劣质原料和废水的比例。优选的是：当高浓度有机废水充裕或劣质原料不足时可通过皮带给料机从原气化系统中传送部分气化原料至气化辅助制浆系统参与制浆，处理多出的高浓度有机废水。优选的是：所述的劣质原料槽内存放的原料为劣质含炭含油原料。优选的是：所述的劣质含炭含油原料包括石油焦、渣油、沥青或含油污泥。优选的是：所述的废水槽内存放的废水为高浓度有机废水。优选的是：所述的高浓度有机废水包括焦化废水、制药废水、印染废水或石油化工废水。优选的是：所述的添加剂槽内存放的添加剂包括木质素磺酸盐钠、萘磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚烯烃系、羧甲基纤维素钠、聚羧酸系、聚丙烯酰胺、烷基聚氧乙烯醚聚丙烯酰胺和腐殖酸钠中的任意一种或几种的混合物。优选的是：所述的研磨机为棒磨机或球磨机。本发明的有益效果在于：本发明通过提供一种气化辅助制浆系统的设计方法，解决了由于不同劣质原料与高浓度有机废水成浆后浆体性质变化大而不能用煤气化技术处理的问题，具有高度的灵活性和可调节性；本发明使用的劣质原料包括石油焦、渣油、沥青、含油污泥等劣质含炭含油原料，实现了劣质原料的资源化利用；本发明使用的高浓度有机废水包括焦化废水、制药废水、印染废水和石油化工废水等，解决了高浓度有机废水处理难的同时进行资源回收；为劣质原料和高浓度有机废水的处理提供了一条新的思路。附图说明附图1是本发明的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。如图1所示的一种气化辅助制浆系统，它包括并列设置的劣质原料槽和废水槽，劣质原料槽和废水槽与预混搅拌机相连，预混搅拌机、添加剂槽和皮带给料机与研磨机相连，皮带给料机与煤/焦原料罐相连，研磨机与料浆槽Ⅰ相连，料浆槽Ⅰ设有浆体性质分析站，料浆槽Ⅰ与原气化系统中的料浆槽Ⅱ相连，料浆槽Ⅰ还与废浆槽相连。研磨机为棒磨机或球磨机。气化辅助制浆系统的使用方法，其操作步骤如下：(1)将存放于劣质原料槽中的劣质原料和存放于废水槽中的废水在预混搅拌机中进行预混，预混后的浆体与存放于添加剂槽中的添加剂共同送入研磨机中进行研磨；(2)经研磨后得到的浆体送入料浆槽Ⅰ，经浆体性质分析站检验合格的浆体并入原气化系统的料浆槽Ⅱ。经浆体性质分析站检验不合格的浆体排入废浆槽中进行清理，并调节劣质原料和废水的比例。当高浓度有机废水充裕或劣质原料不足时可通过皮带给料机从原气化系统中传送部分气化原料至气化辅助制浆系统参与制浆，处理多出的高浓度有机废水。其中，劣质原料槽内存放的原料为劣质含炭含油原料。劣质含炭含油原料包括石油焦、渣油、沥青或含油污泥。废水槽内存放的废水为高浓度有机废水。高浓度有机废水包括焦化废水、制药废水、印染废水或石油化工废水。添加剂槽内存放的添加剂包括木质素磺酸盐钠、萘磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚烯烃系、羧甲基纤维素钠、聚羧酸系、聚丙烯酰胺、烷基聚氧乙烯醚聚丙烯酰胺和腐殖酸钠中的任意一种或几种的混合物。实施例1广东某炼厂设计原油加工能力2000×104t/a，该炼厂在生产加工过程中，共产生石油焦276.39×104t/a，其中205.80×104t/a供气化辅助制浆系统用；高浓度有机废水产自电脱盐、常减压装置、循环水场等，水量约342.13×104t/a；在成浆浓度为61％时，进入气化辅助制浆系统的水量为131.58×104t/a，制浆所用添加剂为木质素磺酸钠和聚丙烯酰胺按6:4的混合物，质量为石油焦质量的0.8％；制浆完成后的浆体性质符合水煤浆技术标准要求。实施例2广东某炼厂设计原油加工能力2000×104t/a，该炼厂在生产加工过程中，共产生石油焦276.39×104t/a，其中205.80×104t/a供气化辅助制浆系统用；高浓度有机废水产自电脱盐、常减压装置、循环水场等，水量约342.13×104t/a；脱水含油污泥产量约为1070t/a；在成浆浓度为60％时，脱水含油污泥全部进入气化辅助制浆系统，进入气化辅助制浆系统的水量为137.1×104t/a，制浆所用添加剂为萘磺酸盐，质量为石油焦质量的0.6％；制浆完成后的浆体性质符合水煤浆技术标准要求。实施例3某煤化工企业，采用劣质渣油作为气化辅助制浆系统制浆原料，劣质渣油供应量为78.36×104t/a；高浓度有机废水引邻近企业的制药废水；在成浆浓度为62％时，进入气化辅助制浆系统的制药废水量为48.03×104t/a，制浆所用添加剂为木质素磺酸钠和羧甲基纤维素钠按7:3的混合物，质量为渣油质量的0.9％；制浆完成后的浆体性质符合水煤浆技术标准要求。