第33卷,第1期安徽化工Vol.33, No.1452007年2月ANHUL CHEMICAL INDUSTRYFeb.2007德士古氣化工藝的優(yōu)劣比較韓承結(jié)(安徽淮化集團(tuán)合成氨二廠,安徽淮南232038)摘要:對德士古水煤漿加壓氣化工藝的發(fā)展進(jìn)行了簡介，闡述了德士古水煤漿加壓氣化工藝比之傳統(tǒng)的煤氣化工藝所具有的優(yōu)越性和不足之處。關(guān)鍵詞:德士古;氣化爐:煤氣化中圖分類號:TQ546.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: 1008- 553X(2007)01- 0045- 02淮化“1830”工程是于2000年建成投產(chǎn)的一-套年產(chǎn)少，系統(tǒng)操作穩(wěn)定。迄今單爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行最長已達(dá)5318萬噸合成氨并加工成30萬噸尿素的生產(chǎn)裝置，它由天?？辗?、氣化、凈化、合成、尿素等幾個工序組成，其中氣化(3) 氣化壓力高。氣化爐內(nèi)的高壓，首先是相同質(zhì)是制備合格煤氣的工序,采用的是最新- -代德士古水煤量的產(chǎn)品氣大幅度減小了比容積，提高了單爐產(chǎn)量;其漿加壓氣化工藝技術(shù)。該工藝是美國德士古石油公司受次產(chǎn)品氣具有的高壓節(jié)省了煤氣壓縮所需要的能耗和重油氣化的啟發(fā)，于1948年首先開發(fā)的煤氣化工藝,后費用。對于淮化公司4.0MPa級的氣化爐而言，僅在合成經(jīng)前西德魯爾煤/魯爾化學(xué)公司在磨煤、熱回收方面的氣壓縮一項，年節(jié)約開支約合950萬元(根據(jù)單爐實際進(jìn)一步改進(jìn)，以及日本對系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行合理改造產(chǎn)干氣量34500Nm2/h、氣體平均分子量23、出爐壓力后，逐步形成比較完善的煤氣化工藝。相繼在美國、德3.85MPa及市場電價折算而得)。對于壓力級別更高的國、日本等地建成了多套工業(yè)性示范及工業(yè)化生產(chǎn)裝氣化工藝而言,則收益更多。置,其系統(tǒng)工藝技術(shù)已基本成熟。(4)合成氣質(zhì)量好。 國內(nèi)外已有的德士古水煤漿淮化公司的氣化裝置由磨煤、低壓煤漿泵、煤漿槽、氣化工藝產(chǎn)品煤氣中有效成份(CO+H2)--般都在80%高壓煤漿泵、氣化爐、收排渣系統(tǒng)、洗氣系統(tǒng)及渣水系統(tǒng)以上。淮化公司采用的義馬煤因成漿性較差，煤氣中組成。投產(chǎn)6年來，總體運(yùn)行情況良好,同時也暴露出一CO+H2≥75%, , CH。<0.1%，可作為生產(chǎn)氨、甲醇的原料些問題。在此之前，國內(nèi)的上海焦化廠、山東魯南化肥氣，也可用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。廠、陜西渭河化肥廠等企業(yè)都先后建成投產(chǎn)了多套類似(5) 氣化溫度高。氣化爐運(yùn)行溫度一 般在1100~的煤氣化裝置。雖然在煤漿制備、 操作壓力及裝置能力1540C,提高了煤的碳轉(zhuǎn)化率。淮化公司氣化爐實際運(yùn)等方面存在小的差異, 但核心技術(shù)基本相同。根據(jù)公司行溫度在1370+30C左右，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)96%~98%以六年來的使用實踐，結(jié)合國內(nèi)其它兄弟單位的使用經(jīng)驗上;同時，高溫產(chǎn)生的熱能回收后生產(chǎn)蒸汽,能滿足其它以及國外的相關(guān)資料,總結(jié)出德士古水煤漿加壓氣化工工序的生產(chǎn)需要。藝技術(shù)相對于傳統(tǒng)的固定床、流化床等氣化工藝，具有.(6) 安全性能好。由于德士古工藝采用濕法磨煤，如下優(yōu)點:避免了干磨法中煤粉這一易燃 易爆物質(zhì)給工業(yè)生產(chǎn)帶(1) 煤種適應(yīng)性廣。德士古氣化工藝可以利用次來的巨大安全隱患。德士古公司最初的設(shè)計為將原料煤煙煤、煙煤、石油焦、煤加氫液化殘渣等。不受灰熔點限制干燥后磨制成煤粉，再進(jìn)入混合槽調(diào)配成煤漿。1978(灰熔點高可加助熔劑)，同時因煤最終要磨制成水煤漿，年，前西德魯爾煤/魯爾化學(xué)公司在德國豪伯荷森建成故不受煤的塊度大小限制。原設(shè)計為河南義馬煤，但在近一套 工業(yè)性示范裝置，該裝置是在對德士古煤氣化法進(jìn)幾年煤炭市場緊俏的情況下,我們經(jīng)常摻燒山東、陜西等一步研究的基礎(chǔ)上建成的，其相對于最初的德士古工藝地的煤種，經(jīng)過局部的工藝調(diào)節(jié)，同樣能夠平穩(wěn)運(yùn)行。兩大顯著特點就是將煤的干磨改為濕磨以及提供了比(2) 連續(xù)生產(chǎn)性強(qiáng)。氣化爐的原料一 煤漿、氧氣較完善的熱回收流程。的生產(chǎn)是連續(xù)的，因此也就能夠連續(xù)不斷地進(jìn)入氣化(7)有利于環(huán)保。首先,德士古氣化工藝由于氣化爐。排渣經(jīng)排渣系統(tǒng)固定程序控制，不需停車，氣化開停爐內(nèi)溫度高,所以不生成焦油、酚等污染環(huán)境的副產(chǎn)物，46總第145期2007年第1期(第33卷)安徽化工廢水主要成份是含氰化合物,遠(yuǎn)比煤焦產(chǎn)生的廢水易于用壽命是決定氣化爐能否長周期運(yùn)行、降低生產(chǎn)成本的處理;其次，氣化系統(tǒng)的水在本系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用,外排廢關(guān)鍵因素之一-。在淮化公司新建“1830”的時候，世界上水很少(在0.5/NH;以下)，遠(yuǎn)比其它氣化方法產(chǎn)生的使用最多的是法國磚、奧地利磚及美國磚，進(jìn)口到國內(nèi)廢水量少;第三,配制水煤漿時,可利用工廠排出的含大- 爐磚需要75萬美元(約合人民幣600萬元)，其使用量有機(jī)物、較難生化處理的廢水。如淮化公司使用焦化壽命在1~1.5年左右。渭河化肥廠開車- -年三臺氣化爐含酚廢水16t/h,用于配制水煤漿,從而大幅度降低了因向火面磚即已全部更換。近年來，隨著國內(nèi)生產(chǎn)廠家對滿足環(huán)保要求而支出的廢水處理費用;第四，氣化爐渣耐火磚生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn),國產(chǎn)磚的質(zhì)量已基本達(dá)到為固態(tài)排放物，沒有飛灰等帶出,不污染環(huán)境,而且是良進(jìn)口磚同等水平。如淮化公司三臺氣化爐,除原始安裝好的建筑材料。選用的是法國沙瓦磚外,其后更換的均為國產(chǎn)磚,使用當(dāng)然，德士古氣化工藝雖然與傳統(tǒng)的煤氣化工藝比效果基本相當(dāng)，大致都在12000~ 15000h左右。迄今使用較有諸多優(yōu)勢,但它并非完美無缺，需進(jìn)-一步改進(jìn)的明情況最好的為2#爐所用的河南新鄉(xiāng)磚，已突破顯不足有以下幾點:18000h。盡管如此，--爐磚超過100萬元的費用，仍然是(1)制漿噪音大。煤在磨制(球磨、棒磨)成煤漿的制約氣化系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。過程中，由于磨料(鋼球、鋼棒)的相互碰撞，不可避免地(6)排渣系統(tǒng)閥門損耗大?；椿練饣癄t的收產(chǎn)生噪音污染,一般制漿廠房的噪音都在95dB以上,給渣、排渣系統(tǒng)介質(zhì)為水激后的固態(tài)煤熔渣,具有很高的現(xiàn)場操作人員的身體健康帶來極為不利的影響。硬度,因此對系統(tǒng)閥門造成很強(qiáng)的磨損傷害,經(jīng)常引起(2) 煤漿泵備件消耗高?；椿居糜诮o氣化爐收排渣系統(tǒng)閥門內(nèi)漏、開關(guān)故障從而影響生產(chǎn)。該部分送料的高壓煤漿泵,使用的是液壓隔膜泵。其主要備件閥門因要對抗高硬度爐渣的沖刷，故閥門材料必須具有隔膜及單向閥的使用壽命基本在4~6個月,其中單向閥.很高的硬度和很強(qiáng)的耐磨性，目前國內(nèi)的制造水平還難每套價格在11500元左右，隔膜每只約8000元，每臺泵以滿足這些要求，基本依賴進(jìn)口。每臺閥門的價格均在需用單向閥6套,隔膜3只，維護(hù)費用很高;并且到目前數(shù)十萬元至百余萬元，耗費巨大,且同樣存在購買周期為止,該類備件完全依賴進(jìn)口,購買周期長，給穩(wěn)定生產(chǎn)長的問題。帶來隱患。(7)洗氣、渣水系統(tǒng)易堵塞。由于煤氣出爐時不可(3)水煤漿 氣化氧耗高。德士古氣化爐氧耗- -般避免地攜帶一定量的煤渣灰，渣水內(nèi)含灰就更不必說。都在400Nm/1000Nm(CO+H2)以上。為了降低氧耗,需因此，隨著運(yùn)行時間的延長，在洗氣、渣水系統(tǒng)沉積,引選擇灰份低、灰熔點低的煤，且煤的成漿性要好，以便制起阻力增加及管路堵塞。據(jù)統(tǒng)計,淮化公司因洗氣系統(tǒng)得高濃度的煤漿，減少氣化爐內(nèi)氣化水而耗氧。當(dāng)煤的阻力大及渣水系統(tǒng)堵塞造成的停爐約占全部停爐次數(shù)灰份、灰熔點上升，成漿性能降低時,氧耗將大幅度提的50%。高，同時助熔劑、煤漿添加劑、爐磚的消耗也迅速上升，從操作性能、運(yùn)行穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)效益等各方面綜合降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。評價，德士古水煤漿加壓氣化工藝優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于劣勢。(4)需備用熱源。德士古氣化爐投料時，其爐內(nèi)溫對于熱備用爐問題，淮化公司通過強(qiáng)化生產(chǎn)及設(shè)備管度必須在1000C以上方可，這就要求本系統(tǒng)外有備用熱理，目前已基本做到計劃性停爐,消除了維持熱備用爐源設(shè)備，已經(jīng)超出了大部分工礦企業(yè)常規(guī)的水、氣、汽公的能耗費用;對于進(jìn)口備件周期長、費用高的問題，淮化用工程;另外，如果需要維持熱備用爐，其能耗是很大公司早在三年前就已經(jīng)著手實施備件國產(chǎn)化,已與國內(nèi)的，需煤氣150~1500Nm2/h、空氣150~ 1500Nm/h及部分多個相關(guān)生產(chǎn)廠家取得聯(lián)系并部分已經(jīng)取得成功;對洗抽引蒸汽和冷卻水。氣系統(tǒng)的阻力問題，淮化公司已對洗氣系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)(5) 氣化爐耐火材料壽命短。氣化爐耐火材料一備一碳洗塔作了技術(shù)改造。當(dāng)然，對于核心工藝的“氧耗般包括背襯磚、支撐磚及向火面磚。其中向火面磚的使高”等問題，則需進(jìn)-步探索,加以改進(jìn)和完善。口The Superior and Inferior of Texaco Gasification TechnologyHAN Cheng- -Jie :(Anhui Huainan Chemical Group Co.Ltd, Huainan 232038, China)Abstract: The brief introduction of development of Texaco gasification technology of pressed coal thick-liquid, summaryTevaco ogsification technolooy of nressed coa ] thick _licuid than thetraditiona I