甲醇、合成氨的联合生产方法技术

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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种甲醇、合成氨的联合生产方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。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下：-->无烟煤沫 100份    活性污泥 12份    腐植酸钠 2.5份。本专利技术的优点是：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0.05元。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本专利技术作进一步描述：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℃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100℃，烘干时间为4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 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150℃，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90℃的腐植酸钠混合，其按重量份数最佳配比如下：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120℃，烘干时间为6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。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C5H7O2N，即含有制作原料气所需的C、H、N、O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CO、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。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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％-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王承信，沈飞，柴春省，吴荣光，杨其平，孙忠法，
申请(专利权)人：枣庄市普利化工有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]