專利名稱：甲醇、合成氨的聯合生產方法
技術領域：
本發明涉及一種甲醇、合成氨的聯合生產方法。
背景技術：
在甲醇、合成氨的聯合生產上，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如煤炭為原料與空氣和水蒸汽在高溫 下反應的氣化工藝，但近年來由于煤炭資源緊張，致使其價格上漲幅度較 大，導致生產成本高。在城市污水處理廠處理的含有有機質的活性污泥，其中含水80%左右，活性污泥烘干后其中有機質成份含量達60%以上，固定 碳含量10%左右，干基發熱值達2300大卡；活性污泥的處理目前國內外還沒 有資源化綜合利用的成熟經驗，無論焚燒還是填埋，都是銷毀性處理，且處 理成本高，污染環境。發明內容本發明的目的是提供一種生產成本低的甲醇、合成氨的聯合生產方法。 為實現上述目的,本發明所采用的技術方案為 一種甲醇、合成氨的聯合 生產方法，其特點是其生產工藝過程如下(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質的活性污泥、溫度約9(TC的腐植酸鈉混合，其按重量份數配比如下無煙煤沬100份 活性污泥10-15份腐植酸鈉2-4份；(2) 對上述混合料進行攪拌后，堆料漚制24-36小時，漚制后混合 料的水分為12%-15%，然后進行成型；成型后進行烘干，烘干溫度為100 一15CTC，烘干時間為4一8小時，烘干后水分<12%，烘干后即為成品型煤；(3) 成品型煤與空氣、水蒸汽進行氣化反應即產生甲醇、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。 本發明的優點是利用污水處理廠在污水處理過程中剩余的活性污泥， 利用其中有機成份生產甲醇、合成氨，以節約能源、減少投資，并使甲醇與合成氨兩系統相互牽連少，操作穩定。其特點為1、降低了活性污泥處理的費用，避免了活性污泥的二次污染；2、節約了煤炭這一不可再生能源，實現 能源的循環利用。把活性污泥作為型煤粘結劑，并使其氣化，生產甲醇、合 成氨原料氣制造出甲醇、合成氨，使其在處置的過程中產生經濟效益，是減 少環境污染、變廢為寶的良好途徑，可填補活性污泥資源化有效利用的空白， 是落實節能減排綜合利用，發展循環經濟的更好舉措。它能使污水噸處理成 本平均降低O. 05元。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施例對本發明作進一步描述 實施例1:一種甲醇、合成氨的聯合生產方法，如圖1所示，其生產工藝過程如下(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質的活性污泥、溫度約90。C的腐植酸鈉混合，其按重量份數配比如下無煙煤沫100份 活性污泥10份 腐植酸鈉2份；(2) 對上述混合料進行攪拌后，堆料漚制24小時，漚制后混合料 的水分為12%,然后進行成型；成型后進行烘干，烘干溫度為IO(TC，烘 干時間為4小時，烘干后水分《2%，烘干后即為成品型煤；(3) 成品型煤與空氣、水蒸汽進行氣化反應即產生甲醇、合成氨原料氣。實施例2:一種甲醇、合成氨的聯合生產方法，如圖1所示，其生產工藝過程如下(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質的活性污泥、溫度約9(TC的腐植酸鈉混合，其按重量份數配比如F:無煙煤沫100份 活性污泥15份腐植酸鈉4份；(2) 對上述混合料進行攪拌后，堆料漚制36小時，漚制后混合料 的水分為15%，然后進行成型；成型后進行烘干，烘干溫度為15(TC，烘 干時間為8小時，烘干后水分〈12%，烘干后即為成品型煤；(3) 成品型煤與空氣、水蒸汽進行氣化反應即產生甲醇、合成氨原料氣。實施例3:一種甲醇、合成氨的聯合生產方法，如圖1所示，其生產工藝過程如下(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質的活性污泥、溫度約9or的腐植酸鈉混合， 其按重量份數最佳配比如F-無煙煤沫 100份 活性污泥 12份腐植酸鈉 2.5份；(2) 對上述混合料進行攪拌后，堆料漚制30小時，漚制后混合料 的水分為13%，然后進行成型；成型后進行烘干，烘干溫度為12(TC，烘 干時間為6小時，烘干后水分〈12%，烘干后即為成品型煤；G)成品型煤與空氣、水蒸汽進行氣化反應即產生甲醇、合成氨原料氣。 因活性污泥所含的有機質成份與作為粘結劑的材料腐值酸相類似，采用 活性污泥代替原部分粘結劑，生產的型煤質量比單用腐植酸鈉作粘結劑時還 要好。上述混合料經攪拌均勻可入倉漚制，堆料漚制后進入成型機成型，成型后入烘干窯烘干生產出成品型煤；成品型煤可在煤氣發生爐內氣化，成品型煤加入煤氣發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，反應后的成品型煤回收熱量后作為灰渣排出。由于活性 污泥主要含有機質和水，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)與原料煤反應效果的重要指標煤的孔隙率越高，氣化反應越快，即越有利于氣固相反應的氣體擴散。氣體的擴散(反應氣體和生成氣體)則是氣化反應的 控制步驟，因此，活性污泥的加入，可提高型煤孔隙率，有利于氣化反應的 進行。活性污泥主要成份是死掉的細菌等生物體，主體是蛋白質等有機質，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， 很容易在高溫下發生裂解、分子重排、脫氫，或與氣化劑中的氧和水分子發 生化學反應。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時，活性污泥中的有機質首先發生反應而生成Co、 H2、 N2。由于活性污泥的率先氣化，對進一步增加型煤的孔隙率，使原料煤更 快更好地參加化學反應。由于活性污泥的參加，原料煤氣化反應的起始溫度 降低了，反應速度加快了，反應效果提高了。用活性污泥作為生產甲醇、合成氨原料氣，首先是用作粘結劑，但主 要是在煤氣爐內氣化，轉化成原料氣。它放出的氣體不是排入大氣而是作為 可貴的原料氣，來生產能源日益緊張的甲醇和農作物的糧食一合成氨。活性污泥作為生產甲醇合成氨的原料之一，其特點為1、在活性污泥資 源化處置過程中節約了燒堿、褐煤、無煙煤資源，2-3噸干污泥可節省1噸無 煙煤；2、污泥自身轉化為甲醇和合成氨產品，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、有機質的特有成分，在 煤氣爐內參加氣化反映時率先氣化、水分蒸發、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速率加快了。
權利要求
1. 一種甲醇、合成氨的聯合生產方法，其特征是其生產工藝過程如下(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質的活性污泥、溫度約90℃的腐植酸鈉混合，其按重量份數配比如下無煙煤沫100份活性污泥10-15份腐植酸鈉2-4份；(2)對上述混合料進行攪拌后，堆料漚制24-36小時，漚制后混合料的水分為12％-15％，然后進行成型；成型后進行烘干，烘干溫度為100-150℃，烘干時間為4-8小時，烘干后水分＜12％，烘干后即為成品型煤；(3)成品型煤與空氣、水蒸汽進行氣化反應即產生甲醇、合成氨原料氣。
2、 根據權利要求1所述的甲醇、合成氨的聯合生產方法，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
一種生產成本低的甲醇、合成氨的聯合生產方法，其特征是其生產工藝過程如下(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質的活性污泥、溫度約90℃的腐植酸鈉混合，其按重量份數配比如下無煙煤末100份、活性污泥10-15份、腐植酸鈉2-4份；(2)對上述混合料進行攪拌后，堆料漚制24-36小時，漚制后混合料的水分為12％-15％，然后進行成型；成型后進行烘干，烘干溫度為100-150℃，烘干時間為4-8小時，烘干后水分＜12％，烘干后即為成品型煤；(3)成品型煤與空氣、水蒸汽進行氣化反應即產生甲醇、合成氨原料氣。
文檔編號C10J3/00GK101275086SQ20081001616
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月15日 優先權日2008年5月15日
發明者吳榮光, 孫忠法, 楊其平, 柴春省, 飛 沈, 王承信 申請人:棗莊市普利化工有限公司