2011年8月.大氣肥、ADg:2011第34卷第4期.Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVoL.34 No.4煤質(zhì)變化對(duì)Shell粉煤氣化工藝的影響吳國(guó)祥(神華鄂爾多斯煤制油分公司,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209)摘要:介紹Shell粉煤氣化工藝流程,總結(jié)Shell粉煤氣化工藝對(duì)煤質(zhì)的具體要求,闡述與煤質(zhì)相關(guān)的幾方面因素及這些因索的變化對(duì)Shell粉煤氣化裝置的影響,并根據(jù)這些影響得出相應(yīng)的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞:煤質(zhì)Shell 粉煤氣化 影響Shell粉煤氣化工藝目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用非常廣求原煤中揮發(fā)分不超過(guò)35%;④最適宜的煤種灰泛,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到目前為止,國(guó)內(nèi)在運(yùn)或在建熔點(diǎn)范圍為1 250~1 550C，低灰熔點(diǎn)煤種在Shell的Shell粉煤氣化裝置約有19套。通過(guò)運(yùn)行實(shí)踐粉煤氣化爐上氣化時(shí)存在轉(zhuǎn)化率偏低、無(wú)法掛渣發(fā)現(xiàn),煤質(zhì)的變化對(duì)Shell粉煤氣化裝置的影響非等問(wèn)題; 高灰熔點(diǎn)煤種只有在添加助溶劑時(shí)方可常大,它不僅影響整個(gè)氣化裝置的氧耗、煤耗及氣進(jìn)行氣化，否則勉強(qiáng)氣化會(huì)影響氣化爐內(nèi)件的使化效率,也直接決定了Shell 粉煤氣化裝置的運(yùn)行用壽命;⑤粘溫特性與灰熔點(diǎn)密切相關(guān),Shell粉煤經(jīng)濟(jì)性及長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行。而中國(guó)煤炭的地質(zhì)分氣化工藝要求氣化煤種最佳灰渣黏度范圍為25~布本身就不均勻，同一煤礦不同礦井的煤質(zhì)都會(huì)40Pa.s, 在該黏度下氣化爐膜式水冷壁可以正常有較大變化,再加上開(kāi)采方式、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及天氣掛渣,確保“以渣抗渣”原理順利實(shí)現(xiàn);⑥對(duì)粉煤粒等影響因索，煤質(zhì)的波動(dòng)在所難免。因此,研究煤度大小要求,煤的HGI在65以上,從而保證磨煤質(zhì)的變化對(duì)Shell粉煤氣化裝置的影響就有其重系統(tǒng)以合適能耗磨制出合格煤粉;⑦要求氣化煤要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)對(duì)煤質(zhì)參數(shù)變化的分析,弄清種擁有較好的化學(xué)反應(yīng)活性及適中的熱穩(wěn)定性,楚煤質(zhì)的變化對(duì)裝置運(yùn)行所帶來(lái)的影響，提出穩(wěn)這樣才能確保氣化爐內(nèi)氣化反應(yīng)的速率、碳轉(zhuǎn)化定煤質(zhì)的措施，是實(shí)現(xiàn)Shell粉煤氣化裝置長(zhǎng)周期率及膜式水冷壁.上的掛渣;⑧對(duì)于硫、氯等煤中微連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。量的有毒有害元素,要求越低越好,這樣既能保護(hù)環(huán)境,又能避免對(duì)操作人員的身心健康造成傷害。1 Shell 粉煤氣化工藝對(duì)煤質(zhì)的要求雖然Shell粉煤氣化工藝能夠氣化的煤種較2煤質(zhì)變化對(duì)Shell粉煤氣化工藝的影響多,煤質(zhì)適應(yīng)范圍相對(duì)較廣,但也并不是所有煤種Shell粉煤氣化裝置運(yùn)行穩(wěn)定與否與原煤的煤均適宜于Shell粉煤氣化工藝，仍有不少煤種在質(zhì)穩(wěn)定性直接相關(guān),只有原煤各方面性質(zhì)穩(wěn)定,才Shell粉煤氣化裝置上得不到良好氣化。Shell 粉煤能確保Shell粉煤氣化裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。而表征氣化工藝對(duì)氣化煤種煤質(zhì)的具體要求如下2:①要原煤煤質(zhì)的參數(shù)是多方面的，煤質(zhì)的變化最終也求原煤中水分越低越好，- -般要求煤中水分不超是通過(guò)這些參數(shù)體現(xiàn)出來(lái)。以下就原煤煤質(zhì)各個(gè)過(guò)10%,否則會(huì)給粉煤的磨制和輸送帶來(lái)麻煩;②參數(shù)的變化對(duì)Shell粉煤氣化工藝的具體影響進(jìn)對(duì)于灰分要求嚴(yán)格，最佳灰分含量為12%~25%，行詳細(xì) 闡述1-2]這樣既能保證氣化爐膜式水冷壁上正常掛渣,又中國(guó)煤化工能將裝置的運(yùn)行成本及對(duì)設(shè)備管道的磨損控制在收稿日期:2MHCN M H G1-05-26。合理范圍內(nèi);③對(duì)煤中揮發(fā)分并沒(méi)有特別要求,但作者簡(jiǎn)介:美國(guó)祥,男,1981年出生,工程師,2003年畢業(yè)于安.煤中揮發(fā)分太高會(huì)影響磨煤系統(tǒng)的安全運(yùn)行,要徽理工大學(xué)，現(xiàn)主要從事Shell粉煤氣化裝置工藝技術(shù)管理工作。聯(lián)系電話:0477-8283018;E-mil:wuguoxiang1718@126.com.中國(guó)煤化工MHCNMHG中國(guó)煤化工MHCNMHG中國(guó)煤化工MHCNMHG第4期吳國(guó)祥.煤質(zhì)變化對(duì)Shell粉煤氣化工藝的影響2774)煤在燃燒及氣化時(shí),其中的氟會(huì)以HF及理;原煤庫(kù)存時(shí)最好不要饌天堆放,以避免雨水天少量的SiF、CF等氣態(tài)形式排到大氣中。HF是一氣導(dǎo)致 原煤中水分大幅升高;原煤堆場(chǎng)要遠(yuǎn)離矸種劇毒物質(zhì)，它的毒性要比SO2高出10~100倍,石及其他原煤堆場(chǎng)，以防止矸石及其他原煤對(duì)其是危害動(dòng)植物最為嚴(yán)重的一種污染物。由于氟化中的煤種造成二次污染。物的危害性極大,故Shell粉煤氣化工藝要求煤中.6建立健全煤質(zhì)全過(guò)程管理制度氟含量盡量低，以減少氣化過(guò)程中氣態(tài)氟化物的煤質(zhì)管理工作絕不能停留在口頭，或浮于形產(chǎn)生。式,必須要有嚴(yán)格的管理流程;煤質(zhì)管理的每個(gè)流5)煤中砷元素會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染,還易程要有嚴(yán)格健全的管理制度及詳細(xì)的執(zhí)行程序，引發(fā)皮膚癌及肝癌等疾病，從而危害操作人員的以指導(dǎo)日常原煤煤質(zhì)管理工作，并使原煤煤質(zhì)穩(wěn)身心健康。Shell 粉煤氣化工藝要選用砷含量盡量定工作最終得以程式化、制度化。低的煤種作為氣化煤種，以最大程度降低氣化過(guò)3.7做好煤質(zhì)管理的全 員教育程中砷污染物的排放。提高全體員工煤質(zhì)至上意識(shí)，搞好煤質(zhì)管理全員教育,將煤質(zhì)管理上升到全廠意志,在潛移默3穩(wěn)定煤質(zhì)的措 施化中逐步提高全體員工煤質(zhì)至上意識(shí)。3.1通過(guò)優(yōu)化配煤來(lái)穩(wěn)定煤質(zhì)3.8完善煤質(zhì)檔案資料數(shù)據(jù)配煤過(guò)程必須由配煤控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),在算法掌握以往人廠原煤的煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)，抓好每設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,要建立配煤數(shù)學(xué)模型,在不斷實(shí)踐的-批人廠原煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)的記錄和統(tǒng)計(jì)工作，以逐基礎(chǔ)上對(duì)配煤數(shù)學(xué)模型及配煤策略算法逐步優(yōu)化;步完善煤質(zhì)檔案資料數(shù)據(jù)，并最終形成煤質(zhì)管理利用優(yōu)化后的數(shù)學(xué)模型和算法進(jìn)行實(shí)際配煤,才能所需的煤質(zhì)質(zhì)量檔案。夠確保幾種原煤經(jīng)配煤后煤質(zhì)保持相對(duì)穩(wěn)定。3.2強(qiáng)化煤質(zhì)分析檢驗(yàn)工作4結(jié)論煤質(zhì)分析檢驗(yàn)工作包括煤樣及時(shí)采集、分析煤質(zhì)變化的表現(xiàn)形式多種多樣，具體表現(xiàn)在及煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)、發(fā)布及煤樣的采集頻次,為確保煤質(zhì)各個(gè)表征參數(shù)的變化，煤質(zhì)參數(shù)中任何-一個(gè)能獲得及時(shí)有效準(zhǔn)確的氣化爐人爐煤種煤質(zhì)分析發(fā)生變化,都會(huì)對(duì)Shell粉煤氣化工藝造成一定的數(shù)據(jù),建議Shell粉煤氣化裝置配備--套煤質(zhì)在線影響。穩(wěn)定的煤質(zhì)對(duì)Shell 粉煤氣化工藝至關(guān)重分析儀。要，它是裝置能否長(zhǎng)周期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所3.3把好原煤的運(yùn)輸及篩選關(guān)在,也是能否實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重中之重。而氣化原煤在人爐前要經(jīng)歷運(yùn)輸及篩選這兩個(gè)在裝置實(shí)際運(yùn)行時(shí),煤質(zhì)的波動(dòng)是不可避免的,因過(guò)程。在運(yùn)輸過(guò)程中,要避免其被雨水及其他介質(zhì)此就要采取適當(dāng)措施來(lái)穩(wěn)定氣化爐人爐煤種的煤污染,造成原煤中水分升高;在進(jìn)人磨煤系統(tǒng)前,質(zhì)。穩(wěn)定煤質(zhì)的措施很多，只有堅(jiān)決落實(shí)這些措還要進(jìn)行篩選,將其中矸石、鐵塊及纖維類雜質(zhì)除施,才能穩(wěn)定Shell粉煤氣化爐人爐煤種的煤質(zhì)。去,從而可以確保粉煤能順利轉(zhuǎn)移及正常氣化。參考文獻(xiàn)3.4加強(qiáng)原煤采購(gòu)源頭管理[1]項(xiàng)愛(ài)娟. 煤成分對(duì)Shell煤氣化工藝的影響[J].化肥工業(yè),2006,33(6):6-8.為確保原煤煤質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，必須提供詳細(xì)出礦原煤煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)，并將該批數(shù)據(jù)與煤質(zhì)數(shù)據(jù)2] 吳楓,周承信.關(guān)于Shell氣化法原料用煤的探討[J].大氮肥,2002 ,25(5):313-317.庫(kù)中以往數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋耘袛嘣好嘿|(zhì)是[3] 鄭振安. 煤種特性對(duì)殼牌煤氣化裝置設(shè)計(jì)和操作的影響[J].否發(fā)生變化;盡可能選擇煤質(zhì)比較穩(wěn)定的煤礦煤化肥設(shè)計(jì),2003 ,41(6):15-19.種作為氣化原煤,做好前期煤質(zhì)調(diào)研工作,橫向?qū)4] 韓雪冬 ,譚井坤,姜殿巨,等.煤質(zhì)變化對(duì)氣化爐運(yùn)行的影響比多家煤礦的煤質(zhì)，追蹤每個(gè)煤礦-段時(shí)期內(nèi)煤[5]王建萍.及防范揩施[].貴州化工2002 ,27(4):32-34.中國(guó)煤化工響[J].化肥設(shè)計(jì)，質(zhì)的變化情況，以選擇--個(gè)煤質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的煤種199,37作為氣化原煤。6] 李新艷，:fYHC N M H G運(yùn)行的影響及預(yù)防3.5 強(qiáng)化原煤現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)存管理措施[J].化工裝備技術(shù),004.25(5):65- 66.原煤入廠后，要強(qiáng)化收到原煤的現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)存管(下轉(zhuǎn)第288頁(yè))28大氛肥2011年第34卷0.0005% ,砷0.000006%,水分1.5%。通過(guò)對(duì)所得計(jì)),則硫磺年可增收210余萬(wàn)元。數(shù)據(jù)分析比較，以上數(shù)據(jù)說(shuō)明該裝置副產(chǎn)的高純庶硫磺完全達(dá)到國(guó)家工業(yè)硫磺優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)(GB/5結(jié)論T2449- -2006)。低濃度酸性氣處理采用選擇氧化制硫工藝新技術(shù),尾氣排放完全達(dá)標(biāo)。選擇氧化制硫工藝新技4效益分析術(shù)的成功應(yīng)用在全國(guó)尚屬首例，特別是對(duì)HS濃低濃度酸性氣處理新技術(shù)其投資費(fèi)用共計(jì)度為1%~3%的低硫酸性氣的處理效果更好。低溫700多萬(wàn)元(包括設(shè)備、催化劑、電器儀表、防腐保.甲醇洗酸性氣、NHDMDEA再生氣均可采用這種溫、土建、安裝費(fèi)用材料費(fèi)用等)。選擇氧化硫回工藝，用于現(xiàn)有的大型克勞斯硫回收裝置尾氣處收裝置酸性氣量按10000m2/h,HS按18g/m3 、轉(zhuǎn)理,會(huì)帶來(lái)更加可觀的效益?；拾?8%、運(yùn)行時(shí)間按8000h/a計(jì),則可副產(chǎn)優(yōu)目前,山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公質(zhì)硫磺1355t/a。司正在與杭州林達(dá)公司合作，由杭州林達(dá)公司提副產(chǎn)優(yōu)質(zhì)硫磺年可收人230余萬(wàn)元(硫磺按供均溫反應(yīng)器,淄博海川精細(xì)化工有限公司提供目前的市場(chǎng)價(jià)格1 700元/t計(jì)算);蒸汽消耗為10催化劑及工藝條件，積極準(zhǔn)備進(jìn)行高濃度酸性氣余萬(wàn)元(蒸汽年用量1016t,按100元/t計(jì));電耗(H2S含量不大于6%)、均溫反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用試為3.84萬(wàn)元(用電量12x10*kW/a,按0.32元/kWh驗(yàn),預(yù)計(jì)運(yùn)行效果會(huì)比現(xiàn)行絕熱反應(yīng)器更為理想。APPLICATION OF NEW TECHNOLOGYTO TREATMENT OF LOW-CONCENTRATED ACIDIC GASSun Shuanghong, Du yamin(Shanxi Yangmei Fengai Ferlizer Industry (Group) Co, Ltd, Yuncheng 044000)Abstract : Facing increasingly stringent requirement for environmental protection the company and ZiboHaichuan Fine Chemical Co. , Ltd.have developed a high-efficient and low cost new technology in the treat-ment of low-concentrated acidic gas through years' study work. The basic principle ，process flows and techni-cal characteristics of this technology are introduced.Key words :catalytic oxidation ;S- recovery ;low temperature ;low concentration(上接第277 頁(yè))THE EFFECT OF COAL QUALITY CHANGEON SHELL PULVERIZED- COAL GASIFICATION PROCESSWu Guoxiang(Shenhua Ordos Coal- -to- -Oil Branch, Ordos 017209)Abstract : The Shell pulverized- coal gasification process is introduced , the speific requirement for coalquality by Shell pulverized- -coal gasification process summarized , several factors related to coal quality and theeffect of the changes of these factors on Shell pulverized-coal gasification plant highlighted and the preventivemeasures based on the effects concluded.Key words :coal quality ; Shell pulverized-coal gasific中國(guó)煤化工YHCNMHG