第5期多噴嘴對(duì)式水煤漿氣化技術(shù)的工程應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)與應(yīng)用多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的工程應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)李仕超孔艷李杰(兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司,山東鄒城,273512)摘要介紹了華東理工大學(xué)和兗礦集團(tuán)合作開發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)際首創(chuàng)的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)工程應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)同時(shí)對(duì)其關(guān)鍵工藝指標(biāo)與 Texaco水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行了對(duì)照比較。關(guān)鍵詞:多噴嘴對(duì)暹式水煤漿氣化技術(shù)工程應(yīng)用優(yōu)勢(shì)1概述煤氣化技術(shù)在魯南化肥廠完成了中試研究。中試裝置(22噸煤/天)的運(yùn)行結(jié)果表明:有效氣成分從上世紀(jì)80年代末我國(guó)開始引進(jìn) Texaco水煤83%,比相同條件下的單噴嘴氣化裝置高1.5~2個(gè)漿氣化裝置至今已引進(jìn)多套,建成投產(chǎn)的有:山東百分點(diǎn);碳轉(zhuǎn)化率>98%比單噴嘴氣化裝置高2~魯南(三臺(tái)氣化爐,單爐日處理450噸煤,28MPa)、3個(gè)百分點(diǎn);比煤耗、比氧耗均比單噴嘴氣化裝置降上海吳涇(八臺(tái)氣化爐,六開二備,單爐日處理500低7%。“十五”期間,在國(guó)家科技部國(guó)家發(fā)改委的噸煤,4,OMPa)、陜西渭河(四臺(tái)氣化爐,三開一備,大力支持下,倍受業(yè)界人士關(guān)注的多噴嘴對(duì)置式水單爐日處理750噸煤,6.5MPa)、安徽淮南(三臺(tái)氣煤漿氣化技術(shù)分別于山東魯南、山東德州建設(shè)了工化爐,二開一備,單爐日處理500噸煤4.OMPa)黑業(yè)示范裝置。示范裝置的成功運(yùn)行已充分證實(shí):該龍江伊春(二臺(tái)氣化爐,一開一備,單爐日處理500技術(shù)工程上完全可行,工藝指標(biāo)優(yōu)于引進(jìn)的水煤漿噸煤,4.0MPa)、江蘇金陵(三臺(tái)氣化爐,二開一備,氣化技術(shù)操作非常平穩(wěn)。單爐日處理1000噸煤,4.0MPa)等約30臺(tái)氣化爐多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)相對(duì)于國(guó)外引進(jìn)這些裝置均用于生產(chǎn)合成氣制氨、甲醇或氫氣。的水煤漿氣化技術(shù)、干煤粉氣化技術(shù),在設(shè)備投資、Texc氣化技術(shù)引進(jìn)初期,暴露了很多不足,通過我運(yùn)行費(fèi)用(源于工藝指標(biāo)的優(yōu)勢(shì))及專利實(shí)施許可費(fèi)國(guó)工程技術(shù)人員大量的艱辛工作,在工程上對(duì)其進(jìn)等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)行了完善和優(yōu)化。該技術(shù)許多設(shè)備都可以國(guó)產(chǎn)化,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)涉及以純氧和水如山東魯南的第一套引進(jìn) Texaco裝置,設(shè)備國(guó)產(chǎn)煤漿為原料制合成氣的過程裝置包括磨煤?jiǎn)卧獨(dú)饣食^90%。 Texaco氣化技術(shù)在原理上存在著化及初步凈化單元及含渣水處理單元。技術(shù)特點(diǎn)制約因素,導(dǎo)致其工藝指標(biāo)不夠理想、大型化有難多噴嘴對(duì)置的水煤漿氣流床氣化爐及復(fù)合床煤氣洗度。滌冷中國(guó)煤化工水洗塔三單元組由華東理工大學(xué)、兗礦集團(tuán)有限公司擁有自主合煤CNMHG接換熱式含渣水知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)是在多年處理及熱回收工藝,其工藝流程示意圖見下圖1研究國(guó)際上大型氣流床氣化技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新的四川化工第13卷2010年第5期氣化水煤漿旋風(fēng)分離器水洗塔。合成氣(3)比煤耗低、發(fā)氣量大、渣中含碳量低。測(cè)算表明,多噴嘴對(duì)置式氣化爐運(yùn)行一天較單噴嘴氣化爐要多產(chǎn)生5萬(wàn)元左右的經(jīng)濟(jì)效益氣2.2在兗礦國(guó)泰化工有限公司使用情況兗礦集團(tuán)有限公司在山東魯南(兗礦國(guó)泰化工有限公司)建設(shè)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐及配套鎖斗排渣水處渣系統(tǒng)理系統(tǒng)工程,利用兩臺(tái)日處理1150噸煤多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐(4.OMPa)配套生產(chǎn)24萬(wàn)噸甲醇、聯(lián)產(chǎn)718MW發(fā)電?？辗盅b置由華陸工程科技有限責(zé)2工程應(yīng)用任公司設(shè)計(jì)氣化裝置由中國(guó)天辰化學(xué)工程公司設(shè)計(jì)。示范裝置于2003年5月1日正式開工建設(shè),由多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)已成功應(yīng)用于國(guó)中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)公司負(fù)責(zé)氣化裝置空分裝內(nèi)多套工業(yè)生產(chǎn)裝置中,并有多套裝置在建同時(shí)該置的建設(shè)。氣化爐由哈爾濱鍋爐廠制造技術(shù)還出口至國(guó)外,取得了較好的業(yè)績(jī)和成果,填補(bǔ)氣化裝置于2005年7月21日23:26一次投料了我國(guó)在煤氣化技術(shù)方面的空白成功,一次打通整個(gè)工藝流程在完成80小時(shí)連續(xù)、21在山東華魯恒升化工股份有限公司使用情況穩(wěn)定運(yùn)行后,于200年7月25日8:00計(jì)劃停車通過專利實(shí)施許可的方式,并在國(guó)家發(fā)改委“十(當(dāng)時(shí)兗礦國(guó)泰化工有限公司的空分裝置尚未具備五”重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目的支持下多噴嘴對(duì)置式運(yùn)行條件,借用兗礦魯南化肥廠的氧氣進(jìn)行氣化系水煤漿氣化技術(shù)應(yīng)用于山東華魯恒升化工股份有限統(tǒng)試運(yùn)行)。2005年10月15日,在空分裝置具備公司大氮肥國(guó)產(chǎn)化工程建設(shè)了一臺(tái)多噴嘴對(duì)置式條件后該裝置正式進(jìn)入工業(yè)運(yùn)行撞擊流氣化裝置(6.5MPa,750t煤/d)。氣化裝置在開車初期曾經(jīng)出現(xiàn)拱頂耐火磚燒損沖刷嚴(yán)由華陸工程科技有限責(zé)任公司設(shè)計(jì),氣化爐由哈爾重的問題,經(jīng)過華東理工大學(xué)深入研究并基于兗礦濱鍋爐廠制造集團(tuán)相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真分析,確認(rèn)氣化爐拱頂耐火2004年12月該氣化裝置投入試運(yùn)轉(zhuǎn)。2005年磚沖刷嚴(yán)重是由于上部空間偏小操作過程中噴嘴6月初開始,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐投人正式出口速度偏大等原因造成。針對(duì)這一情況,華東理運(yùn)行。該氣化裝置自2005年6月初正式運(yùn)行至今,工大學(xué)仔細(xì)研究了氣化爐上部空間的速度分布和溫累計(jì)運(yùn)行時(shí)間超過15000小時(shí)。氣化爐內(nèi)耐火磚等度分布提供了在現(xiàn)有裝置上的操作負(fù)荷和操作壓設(shè)備構(gòu)件情況正常。拱頂耐火磚壽命已達(dá)到7300力的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以優(yōu)化流場(chǎng)提高拱頂耐火磚壽命。小時(shí),有望超過8000小時(shí);直筒段耐火磚自從2004這一調(diào)整取得了明顯的效果,自2006年3月年12月以來未更換。17日A井爐開車至2006年6月6日停車大修,整現(xiàn)該氣化爐操作負(fù)荷為設(shè)計(jì)值的110%,運(yùn)轉(zhuǎn)個(gè)氣化系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行81天,單爐連續(xù)運(yùn)行49天。平穩(wěn),運(yùn)行情況良好。目前多噴嘴對(duì)置式氣化爐成大修期間進(jìn)爐檢查發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)耐火磚情況良好拱頂為生產(chǎn)主力生產(chǎn)周期長(zhǎng)。該氣化爐的技術(shù)特色體耐火磚情況大為改善目前拱頂耐火磚壽命在500現(xiàn)在小時(shí)左右;直筒段耐火磚自從2005年10月以來未(1)燒嘴及耐火磚使用壽命長(zhǎng);更換中國(guó)煤化工運(yùn)行超過30(2)負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活,燒嘴間負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活氣化小時(shí)CNMHG醇234萬(wàn)噸爐整體負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬(可在50%~115%負(fù)荷范2007年兗礦國(guó)泰甲醇產(chǎn)量超過30萬(wàn)噸。圍內(nèi)操作);華東理工大學(xué)根據(jù)研究結(jié)果重新確定了氣化第5期多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的工程應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)爐上部空間的高徑比,用于兗礦國(guó)泰第三臺(tái)氣化爐(2)氣化裝置安全可靠,自動(dòng)化程度高操作控的設(shè)計(jì),以確保拱頂耐火磚具有更為理想的使用壽制靈活,開車到正常生產(chǎn)過渡期短。采用獨(dú)特的氧命。大連金州重型機(jī)械廠制造的第三臺(tái)氣化爐(C氣流量控制技術(shù)和帶壓連投操作技術(shù),增強(qiáng)了抵御#爐)已于2007年9月3日15:08投運(yùn)運(yùn)行狀況故障的能力使裝置運(yùn)行更加平穩(wěn)2正常。從目前的情況來看,拱頂加高后的效果已經(jīng)(3)該技術(shù)是自主創(chuàng)新的煤氣化技術(shù),裝置性能得以體現(xiàn)頂部預(yù)熱口封堵在運(yùn)行兩個(gè)月后只磨損與技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。與國(guó)外水煤漿氣化lcm,運(yùn)行3000多小時(shí)后進(jìn)爐檢查,拱頂耐火磚狀技術(shù)相比,其技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)(創(chuàng)新點(diǎn))在于:(1)多況非常理想,預(yù)計(jì)頂部耐火磚使用壽命在8000小時(shí)噴嘴對(duì)置式氣化爐和新型預(yù)膜式噴嘴的氣化效率以上。C#爐氣化工藝指標(biāo)與未加高的A#、B#爐高,技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)。與采用國(guó)外水煤漿氣化技術(shù)的基本相同。兗礦魯南化肥廠同期運(yùn)行結(jié)果相比,有效氣成分提3總結(jié)高2~3個(gè)百分點(diǎn),CO2含量降低2~3個(gè)百分點(diǎn);碳轉(zhuǎn)化率提高2~3個(gè)百分點(diǎn),比氧耗降低79%比多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)自動(dòng)化程度高,煤耗降低2.2%。(I多噴嘴對(duì)置式氣化爐噴嘴之全部采用集散控制系統(tǒng)(DCS)控制特別是氧煤比間的協(xié)同作用好氣化爐負(fù)荷可調(diào)節(jié)范圍大,目前為完全可以投自動(dòng)串級(jí)控制。工業(yè)運(yùn)行證實(shí),該裝置50%~110%,負(fù)荷調(diào)節(jié)速度快,適應(yīng)能力強(qiáng),有利于開車方便操作靈活、負(fù)荷增減自如操作的方便程裝置大型化。(II由于采用四個(gè)噴嘴進(jìn)料,系統(tǒng)運(yùn)度優(yōu)于引進(jìn)水煤漿氣化裝置行更為穩(wěn)定,當(dāng)一個(gè)或一對(duì)燒嘴煤漿或者氧氣波動(dòng)帶壓連投技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是煤氣化技術(shù)上重大突時(shí)由于有其他噴嘴的互相補(bǔ)充制約因此氣化爐破,大大降低了氣化爐停車幾率提高了氣化爐的有整體進(jìn)料穩(wěn)定不易產(chǎn)生爐溫的瞬間波動(dòng)。(IV)復(fù)效生產(chǎn)時(shí)間。合床型洗滌冷卻技術(shù)的熱質(zhì)傳遞效果好,液位平穩(wěn),多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)已被工程實(shí)踐證避免了引進(jìn)技術(shù)的帶水帶灰問題。(V)分級(jí)式合成實(shí)完全可行,工藝指標(biāo)也極為先進(jìn)。該裝置2005年氣初步凈化工藝節(jié)能高效。表現(xiàn)為系統(tǒng)壓降低,分12月通過了由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織的168離效果好,合成氣中細(xì)灰含量低(<1mg/Nm3)。小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行考核,確認(rèn)了該裝置工藝指標(biāo)達(dá)到國(guó)(V)渣水處理系統(tǒng)采用直接換熱技術(shù),熱回收效率際領(lǐng)先水平。2006年1月8日通過了中國(guó)石油和高克服了設(shè)備易結(jié)垢和堵塞的缺陷?；瘜W(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家鑒定。2006年5月通過(4)從中試到工業(yè)示范裝置,多噴嘴對(duì)置式水煤科技部組織的國(guó)家“863”課題驗(yàn)收.兗礦國(guó)泰化工漿氣化技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了工程化放大(一次性放大52有限公司的消耗總結(jié)報(bào)告中指出與采用同樣煤種倍),表明研究與放大方法科學(xué)、正確,掌握了該技術(shù)的兗礦魯南化肥廠 Texaco裝置制備合成氣用于合的工程放大規(guī)律,奠定了向更大規(guī)模跨越的理論與成甲醇的煤耗相比每噸甲醇的煤耗減少100~工程化基礎(chǔ)。150kg,這對(duì)于大化工裝置來說是非?？捎^的成本(5)該技術(shù)與國(guó)外水煤漿氣化技術(shù)相比,既降低優(yōu)勢(shì)。了原料煤和氧氣的消耗,又大大減少了專利實(shí)施許通過多套氣化裝置的運(yùn)行考核來看,鑒定的主可費(fèi)同時(shí)具有良好的環(huán)保性能。該技術(shù)的開發(fā)成要結(jié)論如下功打破了國(guó)外公司在大型煤氣化技術(shù)上的壟斷,實(shí)(1)以北宿煤為原料裝置滿負(fù)荷運(yùn)行的技術(shù)指現(xiàn)了中國(guó)煤化工,為推動(dòng)我國(guó)煤標(biāo):()比氧耗309Nm3O2/1000Nm3(CO+H2);(ID)化工CNMHG供了技術(shù)支撐,比煤耗535kg/1000Nm(CO+H2);(I)合成氣有經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益顯著效氣成分(CO+H2)84.9%;(Ⅳ碳轉(zhuǎn)化率988%。四川化工第13卷2010年第5期參考文獻(xiàn)c].首屆多噴嘴對(duì)量式煤氣化技術(shù)推廣及應(yīng)用研討會(huì)論文集[1]步學(xué)朋,忻仕河,等煤炭氣化發(fā)腰及應(yīng)用中的熱點(diǎn)問題探討油[3】賣欣,劉海峰,王輔臣等新型多噴嘴對(duì)量式水媒漿氣化爐D凈煤技術(shù),2007,13(2)節(jié)能與環(huán)保,2001[2]于遵宏,王輔臣,等多噴嘴對(duì)置式水媒漿氣化技術(shù)研究與開發(fā)[于光元,李亞東煤氣化工藝技術(shù)分析潔凈煤技術(shù)200114The Engineering Application and Advantages of the Coal-waterSlurry Gasification with Opposed Multi-burnerLi Shichao, Kong Yan, Li jie(Yankuang Guo Hong Chemicals Co, Ltd, Zoucheng 273512, China)Abstract: This ariticle introduces the internationals first engineering application and advantages of the coal-water slurry gasification with opposed multi-burner, which was co-developed by east China University ofScience and Technology and YanKuang Group with independent intellectual property rights, and comparesthe key technic index with Texaco pressurized water-coal slurry gasification technologyKey words: multi-burner; opposed; coal-water slurry; gasification technology; engineering application; advantages我國(guó)對(duì)東盟國(guó)家的出口化肥日益增多目前國(guó)產(chǎn)化肥已經(jīng)成功在東盟國(guó)家打開市場(chǎng),250萬(wàn)噸復(fù)合肥,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用肥我國(guó)對(duì)東盟國(guó)家的出口化肥日益增多。其中,在東的需求,每年都需要進(jìn)口大量的化肥來填補(bǔ)國(guó)內(nèi)市盟的尿素市場(chǎng),我國(guó)尿素產(chǎn)品已成功取代了俄羅斯、場(chǎng)的缺口。其中尿素進(jìn)口量大約為150-180萬(wàn)中東等國(guó)家在東盟的大部分市場(chǎng)份額,而在東盟一噸/年磷酸二銨進(jìn)口量大約為70萬(wàn)噸/年復(fù)合肥些附加值較高、競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)激烈的復(fù)合肥市場(chǎng),也都出進(jìn)口量大約為20萬(wàn)噸/年?，F(xiàn)了我國(guó)的化肥產(chǎn)品常軼智同時(shí)指出,由于近年來,越南、柬埔寨等中投顧問化工行業(yè)研究員常軼智認(rèn)為,目前化東盟國(guó)家每年都要從我國(guó)進(jìn)口大量的化肥、農(nóng)藥原工產(chǎn)品已成為我國(guó)與東盟各國(guó)之間貿(mào)易往來的重要材料、農(nóng)用機(jī)械等產(chǎn)品,相互間本來就有較好的合作貨物。而我國(guó)對(duì)東盟國(guó)家的出口化肥日益增多這基礎(chǔ)。而自2010年1月1日,中國(guó)東盟自由貿(mào)易種情況的出現(xiàn)主要受以下三個(gè)方面的影響,一是東區(qū)成立后中國(guó)與東盟之間大約有7000種商品享受盟國(guó)家自身對(duì)農(nóng)資產(chǎn)品有內(nèi)在的需求;二是中國(guó)東“零關(guān)稅”,這進(jìn)一步為我國(guó)農(nóng)資產(chǎn)品的出口打開了盟自由貿(mào)易區(qū)的成立進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)同東盟國(guó)家市場(chǎng)也使得我國(guó)與東盟國(guó)家的貿(mào)易往來更加頻繁的貿(mào)易往來;三是我國(guó)化肥行業(yè)產(chǎn)能過剩情況嚴(yán)重此外,常軼智還指出,近年來由于我國(guó)化肥工也迫切需要出口來釋放國(guó)內(nèi)過剩的產(chǎn)能。業(yè)發(fā)展迅速,目前我國(guó)化肥行業(yè)的產(chǎn)能過剩情況嚴(yán)常軼智指出,由于東盟國(guó)家大多數(shù)都是典型的重產(chǎn)量逐年增加,而東盟國(guó)家的化肥產(chǎn)能不足,而農(nóng)業(yè)國(guó)家對(duì)化肥農(nóng)藥等農(nóng)資產(chǎn)品的需求量很大。且生產(chǎn)成本較高。這種產(chǎn)能過剩和產(chǎn)能不足的互補(bǔ)而這些國(guó)家的農(nóng)藥、化肥等工業(yè)起步較晚,技術(shù)水平也促進(jìn)了我國(guó)同東盟國(guó)家的貿(mào)易往來。據(jù)中投顧問相對(duì)于其他國(guó)家而言普遍比較落后,國(guó)內(nèi)化肥產(chǎn)能發(fā)布的《2010-2015年中國(guó)化肥市場(chǎng)投資分析及前不足,每年都需要從國(guó)外進(jìn)口大量的農(nóng)資產(chǎn)品。景預(yù)測(cè)坦告國(guó)年和園北吧產(chǎn)量超過5800例如,屬于東盟國(guó)家的越南據(jù)中投顧問發(fā)布的萬(wàn)噸中國(guó)煤化肥總量大致在2010-2015年中國(guó)化肥市場(chǎng)投資分析及前景預(yù)測(cè)5200CNMHG報(bào)告》顯示,越南目前每年僅能生產(chǎn)100萬(wàn)噸尿素、(羅樂