專利名稱：甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)上，目前一般采用制取甲醇、合成氨原料氣， 甲醇、合成氨原料氣一般采用含炭物質(zhì)如煤炭為原料與空氣和水蒸汽在高溫 下反應(yīng)的氣化工藝，但近年來由于煤炭資源緊張，致使其價(jià)格上漲幅度較 大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。在城市污水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥，其中含水80%左右，活性污泥烘干后其中有機(jī)質(zhì)成份含量達(dá)60%以上，固定 碳含量10%左右，干基發(fā)熱值達(dá)2300大卡；活性污泥的處理目前國內(nèi)外還沒 有資源化綜合利用的成熟經(jīng)驗(yàn)，無論焚燒還是填埋，都是銷毀性處理，且處 理成本高，污染環(huán)境。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)成本低的甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為 一種甲醇、合成氨的聯(lián)合 生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)是其生產(chǎn)工藝過程如下(1) 把粒度《3mm、含水率《10%的無煙煤沬、含水量60%-80%的城 市污水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥、溫度約9(TC的腐植酸鈉混合，其按重量份數(shù)配比如下無煙煤沬100份 活性污泥10-15份腐植酸鈉2-4份；(2) 對(duì)上述混合料進(jìn)行攪拌后，堆料漚制24-36小時(shí)，漚制后混合 料的水分為12%-15%，然后進(jìn)行成型；成型后進(jìn)行烘干，烘干溫度為100 一15CTC，烘干時(shí)間為4一8小時(shí)，烘干后水分<12%，烘干后即為成品型煤；(3) 成品型煤與空氣、水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)即產(chǎn)生甲醇、合成氨原料氣。 上述無煙煤沫、活性污泥、腐植酸鈉混合料中，其按重量份數(shù)的最佳配比如F:無煙煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸鈉 2.5份。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用污水處理廠在污水處理過程中剩余的活性污泥， 利用其中有機(jī)成份生產(chǎn)甲醇、合成氨，以節(jié)約能源、減少投資，并使甲醇與合成氨兩系統(tǒng)相互牽連少，操作穩(wěn)定。其特點(diǎn)為1、降低了活性污泥處理的費(fèi)用，避免了活性污泥的二次污染；2、節(jié)約了煤炭這一不可再生能源，實(shí)現(xiàn) 能源的循環(huán)利用。把活性污泥作為型煤粘結(jié)劑，并使其氣化，生產(chǎn)甲醇、合 成氨原料氣制造出甲醇、合成氨，使其在處置的過程中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，是減 少環(huán)境污染、變廢為寶的良好途徑，可填補(bǔ)活性污泥資源化有效利用的空白， 是落實(shí)節(jié)能減排綜合利用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的更好舉措。它能使污水噸處理成 本平均降低O. 05元。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例1:一種甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法，如圖1所示，其生產(chǎn)工藝過程如下(1) 把粒度《3mm、含水率《10%的無煙煤沫、含水量60%的城市污 水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥、溫度約90。C的腐植酸鈉混合，其按重量份數(shù)配比如下無煙煤沫100份 活性污泥10份 腐植酸鈉2份；(2) 對(duì)上述混合料進(jìn)行攪拌后，堆料漚制24小時(shí)，漚制后混合料 的水分為12%,然后進(jìn)行成型；成型后進(jìn)行烘干，烘干溫度為IO(TC，烘 干時(shí)間為4小時(shí)，烘干后水分《2%，烘干后即為成品型煤；(3) 成品型煤與空氣、水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)即產(chǎn)生甲醇、合成氨原料氣。實(shí)施例2:一種甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法，如圖1所示，其生產(chǎn)工藝過程如下(1)把粒度《3mm、含水率《10%的無煙煤沫、含水量80%的城市污水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥、溫度約9(TC的腐植酸鈉混合，其按重量份數(shù)配比如F:無煙煤沫100份 活性污泥15份腐植酸鈉4份；(2) 對(duì)上述混合料進(jìn)行攪拌后，堆料漚制36小時(shí)，漚制后混合料 的水分為15%，然后進(jìn)行成型；成型后進(jìn)行烘干，烘干溫度為15(TC，烘 干時(shí)間為8小時(shí)，烘干后水分〈12%，烘干后即為成品型煤；(3) 成品型煤與空氣、水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)即產(chǎn)生甲醇、合成氨原料氣。實(shí)施例3:一種甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法，如圖1所示，其生產(chǎn)工藝過程如下(1) 把粒度《3mm、含水率《10%的無煙煤沫、含水量70%的城市污 水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥、溫度約9or的腐植酸鈉混合， 其按重量份數(shù)最佳配比如F-無煙煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸鈉 2.5份；(2) 對(duì)上述混合料進(jìn)行攪拌后，堆料漚制30小時(shí)，漚制后混合料 的水分為13%，然后進(jìn)行成型；成型后進(jìn)行烘干，烘干溫度為12(TC，烘 干時(shí)間為6小時(shí)，烘干后水分〈12%，烘干后即為成品型煤；G)成品型煤與空氣、水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)即產(chǎn)生甲醇、合成氨原料氣。 因活性污泥所含的有機(jī)質(zhì)成份與作為粘結(jié)劑的材料腐值酸相類似，采用 活性污泥代替原部分粘結(jié)劑，生產(chǎn)的型煤質(zhì)量比單用腐植酸鈉作粘結(jié)劑時(shí)還 要好。上述混合料經(jīng)攪拌均勻可入倉漚制，堆料漚制后進(jìn)入成型機(jī)成型，成型后入烘干窯烘干生產(chǎn)出成品型煤；成品型煤可在煤氣發(fā)生爐內(nèi)氣化，成品型煤加入煤氣發(fā)生爐后首先是被生成的熱煤氣干燥，干燥后的成品型煤與空氣 和水蒸汽氣化反應(yīng)，反應(yīng)后的成品型煤回收熱量后作為灰渣排出。由于活性 污泥主要含有機(jī)質(zhì)和水，成型后的混合料被烘干、干餾，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氣化劑(空氣、水蒸汽)與原料煤反應(yīng)效果的重要指標(biāo)煤的孔隙率越高，氣化反應(yīng)越快，即越有利于氣固相反應(yīng)的氣體擴(kuò)散。氣體的擴(kuò)散(反應(yīng)氣體和生成氣體)則是氣化反應(yīng)的 控制步驟，因此，活性污泥的加入，可提高型煤孔隙率，有利于氣化反應(yīng)的 進(jìn)行?；钚晕勰嘀饕煞菔撬赖舻募?xì)菌等生物體，主體是蛋白質(zhì)等有機(jī)質(zhì)，其主分子為C5H702N，即含有制作原料氣所需的C、 H、 N、0元素，因而極易燃燒， 很容易在高溫下發(fā)生裂解、分子重排、脫氫，或與氣化劑中的氧和水分子發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)。從而得到甲醇、合成氨原料氣的C0、 H2、 N2。干燥后的成品型 煤與空氣和水蒸汽氣化反應(yīng)時(shí)，活性污泥中的有機(jī)質(zhì)首先發(fā)生反應(yīng)而生成Co、 H2、 N2。由于活性污泥的率先氣化，對(duì)進(jìn)一步增加型煤的孔隙率，使原料煤更 快更好地參加化學(xué)反應(yīng)。由于活性污泥的參加，原料煤氣化反應(yīng)的起始溫度 降低了，反應(yīng)速度加快了，反應(yīng)效果提高了。用活性污泥作為生產(chǎn)甲醇、合成氨原料氣，首先是用作粘結(jié)劑，但主 要是在煤氣爐內(nèi)氣化，轉(zhuǎn)化成原料氣。它放出的氣體不是排入大氣而是作為 可貴的原料氣，來生產(chǎn)能源日益緊張的甲醇和農(nóng)作物的糧食一合成氨?；钚晕勰嘧鳛樯a(chǎn)甲醇合成氨的原料之一，其特點(diǎn)為1、在活性污泥資 源化處置過程中節(jié)約了燒堿、褐煤、無煙煤資源，2-3噸干污泥可節(jié)省1噸無 煙煤；2、污泥自身轉(zhuǎn)化為甲醇和合成氨產(chǎn)品，不象污泥的其它處置如焚燒、 燒用把氣體放入大氣，造成二次污染；3、污泥的水分直接被利用，不需烘干， 因污泥烘干的外耗熱能大于污染自身熱值，若污泥填埋，還會(huì)污染水土，所 以污泥得到了最佳的處置；4、由于污泥所含生物水、有機(jī)質(zhì)的特有成分，在 煤氣爐內(nèi)參加氣化反映時(shí)率先氣化、水分蒸發(fā)、增加了型煤空隙率，改善了 原料煤的天然活性，使原料煤與氣化劑的反應(yīng)速率加快了。
權(quán)利要求
1. 一種甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法，其特征是其生產(chǎn)工藝過程如下(1)把粒度≤3mm、含水率≤10％的無煙煤沫、含水量60％-80％的城市污水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥、溫度約90℃的腐植酸鈉混合，其按重量份數(shù)配比如下無煙煤沫100份活性污泥10-15份腐植酸鈉2-4份；(2)對(duì)上述混合料進(jìn)行攪拌后，堆料漚制24-36小時(shí)，漚制后混合料的水分為12％-15％，然后進(jìn)行成型；成型后進(jìn)行烘干，烘干溫度為100-150℃，烘干時(shí)間為4-8小時(shí)，烘干后水分＜12％，烘干后即為成品型煤；(3)成品型煤與空氣、水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)即產(chǎn)生甲醇、合成氨原料氣。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法，其特征是所 述無煙煤沫、活性污泥、腐植酸鈉混合料中，其按重量份數(shù)配比如下無煙煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸鈉 2.5份。
全文摘要
一種生產(chǎn)成本低的甲醇、合成氨的聯(lián)合生產(chǎn)方法，其特征是其生產(chǎn)工藝過程如下(1)把粒度≤3mm、含水率≤10％的無煙煤末、含水量60％-80％的城市污水處理廠處理的含有有機(jī)質(zhì)的活性污泥、溫度約90℃的腐植酸鈉混合，其按重量份數(shù)配比如下無煙煤末100份、活性污泥10-15份、腐植酸鈉2-4份；(2)對(duì)上述混合料進(jìn)行攪拌后，堆料漚制24-36小時(shí)，漚制后混合料的水分為12％-15％，然后進(jìn)行成型；成型后進(jìn)行烘干，烘干溫度為100-150℃，烘干時(shí)間為4-8小時(shí)，烘干后水分＜12％，烘干后即為成品型煤；(3)成品型煤與空氣、水蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)即產(chǎn)生甲醇、合成氨原料氣。
文檔編號(hào)C10J3/00GK101275086SQ20081001616
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者吳榮光, 孫忠法, 楊其平, 柴春省, 飛 沈, 王承信 申請(qǐng)人:棗莊市普利化工有限公司