第40卷,第3期徽化48Vol 40. No. 32014年6月ANHU CHEMICAL INDUSTRYJun.2014淺談水煤漿加壓氣化徐博,王昌濟(jì)(淮北建設(shè)監(jiān)理公司,安徽淮北235000)摘要:介紹了水煤漿加壓氣化工藝的特點(diǎn)、原理,探討了影響工藝運(yùn)行的主要因素。通過(guò)對(duì)水煤漿加壓氣化裝置工藝的研究與總結(jié),可以更充分、科學(xué)、合理地利用煤炭資源,特別是對(duì)“油改煤”工程的設(shè)計(jì)、操作等具有一定的借鑒意義關(guān)鍵詞:多元料漿氣化;氣化爐;優(yōu)化doi:10.3969is.1008-553X2014.03.018中圖分類(lèi)號(hào):TQ541文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-553X(204)03-0048-021引言類(lèi)。此過(guò)程比較短促。隨著能源的緊缺以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),發(fā)展低(2)燃燒及氣化反應(yīng)。煤裂解后產(chǎn)生的煤焦一方面碳經(jīng)濟(jì)成為世界大趨勢(shì)。我國(guó)是一個(gè)富煤、少油、缺氣的與剩余的氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng),生成CO、CO2等氣體,放國(guó)家,煤氣化技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)化肥、甲醇等企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重出反應(yīng)熱;另一方面煤焦又和水蒸汽、CO2等發(fā)生氣化要。目前,工業(yè)化的煤氣化技術(shù)有She煤氣化技術(shù)、反應(yīng),產(chǎn)出CO+H2Texco煤氣化技術(shù)、魯奇固定床加壓氣化技術(shù)以及國(guó)產(chǎn)(3)氣化反應(yīng)。經(jīng)過(guò)以上兩步反應(yīng),氣化爐中的氧化技術(shù)。這些先進(jìn)的煤氣化技術(shù),在國(guó)內(nèi)都已有工業(yè)化氣已經(jīng)完全消耗。這時(shí)主要進(jìn)行的是煤焦、甲烷等與水的裝置。各種工藝相較而言,國(guó)產(chǎn)化技術(shù)轉(zhuǎn)化率高、投資蒸汽、CO2發(fā)生的氣化反應(yīng),生成CO和H2省,適合我國(guó)國(guó)情。相比國(guó)外而言,該項(xiàng)技術(shù)結(jié)合了德士般認(rèn)為,氣化爐中主要進(jìn)行以下反應(yīng)古煤氣化等多項(xiàng)工藝的優(yōu)勢(shì),在氣化爐、灰水處理等方部分氧化反應(yīng):CHSr+m2O2=mCO+(m/2-r)H2+面具有獨(dú)創(chuàng)性,工藝氣化反應(yīng)溫度更均勻,返混少,碳轉(zhuǎn)HS+Q化率高,而灰水處理采用直接逐級(jí)換熱回收熱能,大大煤的燃燒反應(yīng): CH Sr+(m+n4-r2)O2=(m-nCO降低了投資成本。該工藝是以純氧(99.6%以上)和多元+m/2H2O+rCOS+Q料漿為原料,采用氣流床反應(yīng)器,在加壓無(wú)催化劑條件煤的裂解反應(yīng)下進(jìn)行部分氧化反應(yīng),生成以一氧化碳和氫為有效成份CmH Sr=(n/4-r/2)CHa +(m-n/4-r/2)C +rHS-Q的粗合成氣,作為合成氨生產(chǎn)的原料氣。該裝置主要采CO2還原反應(yīng):C+CO2=2CO-Q用激冷流程、三級(jí)閃蒸的工藝路線,主體分為制漿、氣碳的完全燃燒反應(yīng):C+O2=CO2+Q化、渣水、氮?dú)鈮嚎s、火炬系統(tǒng)五部分非均相水煤氣反應(yīng):C+HO=CO+H2-Q2工藝原理C+2HO=CO,+2H,-0多元料漿和純氧經(jīng)工藝燒嘴呈射流狀態(tài)進(jìn)入氣化甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng):CH4+HO=CO+3H2-Q爐,在6.5MPa、溫度1350~1450℃下進(jìn)行部分氧化反應(yīng)逆變換反應(yīng):CO2+H2=CO+HO-Q生成以CO+H2為主要成分的粗合成氣。氣化爐內(nèi)進(jìn)行還有可能發(fā)生以下副反應(yīng)的反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜,一般認(rèn)為分三步進(jìn)行COS +H20=Hs+cO2(1)煤的裂解和揮發(fā)份的燃燒。多元料漿和氧氣進(jìn)C +O2+H2= HCOOH入高溫氣化爐以后,水份迅速蒸發(fā)為水蒸汽。煤粉發(fā)生N2+3H2=2NH3裂解,并釋放出揮發(fā)份。裂解產(chǎn)物及揮發(fā)份在高溫、高氧中國(guó)煤化工HCN濃度下迅速完全燃燒,同時(shí)煤粉變成煤焦,放出大量的3水煤CNMHG反應(yīng)熱。因此,在合成氣中不含有焦油、酚類(lèi)和高分子烴3.1煤質(zhì)的影響收稿日期:2014-02-18作者簡(jiǎn)介:徐博(1984-),男,安徽準(zhǔn)北人,畢業(yè)于安徽理工大學(xué),助理工程師,從事工程施工管理工作,18119539185,0557-3981332,174358580@qcom。徐博,等:淺談水煤漿加壓氣化該工藝要求煤質(zhì)具備較高的發(fā)熱值、較好的可磨氧煤比相同。性、較高的反應(yīng)活性、較低的灰熔點(diǎn)、較好的粘溫特性、3.5助熔劑的影響較低的灰份以及合適的進(jìn)料粒度。多元料漿氣化是在灰熔點(diǎn)以上操作,因此灰熔點(diǎn)32多元料漿濃度的影響高,操作溫度就會(huì)相應(yīng)提高,氧氣消耗會(huì)增大,對(duì)耐火材多元料漿濃度及性能對(duì)氣化效率、煤氣質(zhì)量、原料料要求更為苛刻。為了降低灰熔點(diǎn),可采用添加助熔劑消耗、多元料漿輸送及霧化都有很大影響。冷煤氣效率的方法,如添加CaCO3Ca(OH)2、鐵渣等,可使SiO2+Al2O3是指煤氣化后煤氣中可燃含碳?xì)怏w中碳和煤氣中總碳CaO+MgO-FeO3的比值下降,達(dá)到降低灰熔點(diǎn)的目的。量的比值。36反應(yīng)壓力的影響氣化反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),雖然提高壓力對(duì)化學(xué)冷煤氣效率%平衡不利,但普遍應(yīng)用加壓操作,主要因?yàn)?①加壓氣化增加了反應(yīng)物的濃度,加快了反應(yīng)速度,提高了氣化效率;②加壓氣化有利于提高多元料漿的霧化質(zhì)量;③設(shè)備體積減小,單爐產(chǎn)氣量增大,便于實(shí)現(xiàn)大型化;④加壓氣化可以降低壓縮功耗。多元料漿濃度%4結(jié)束語(yǔ)3.3氧煤比本文概述了水煤漿加壓氣化的反應(yīng)機(jī)理,分析并探氧煤比是指氧氣與多元料漿的體積比,它是氣化爐討了影響氣化效率的影響因素。近年來(lái),水煤漿氣化技術(shù)操作的重要參數(shù),對(duì)碳的轉(zhuǎn)化率、冷煤氣效率、產(chǎn)氣量日漸成熟,國(guó)產(chǎn)工藝裝置陸續(xù)上馬,系統(tǒng)運(yùn)行更加信息氣化溫度、CO2含量、比氧耗、比煤耗有著重要的影響?；?、集成化、自動(dòng)化操作更加簡(jiǎn)便,運(yùn)行周期大幅延長(zhǎng)比氧耗、比煤耗是指每生產(chǎn)1000準(zhǔn)立方米有效氣的且安全穩(wěn)定性更高。相信經(jīng)進(jìn)一步的技改與優(yōu)化,一定氧耗和煤耗可以實(shí)現(xiàn)水煤漿氣化高技術(shù)轉(zhuǎn)化為高效益的良性循環(huán)。參考文獻(xiàn)碳轉(zhuǎn)化率%冷煤氣效率%]周夏,黃敏,丁漢虎,等.水煤漿加壓氣化技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化與問(wèn)題探討(華魯恒升化工股份有限公司),2007-3-82]鄭寶祥,史建輝淺談德士古氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的要點(diǎn)肌西部煤化工,2003(1):20-22「3]孫鴻,叢玉梅.德士古水煤漿加壓氣化的幾個(gè)重要影響因素(貴州開(kāi)陽(yáng)化工有限公司),2007-8-17氧煤比Nm/kg(干)氧煤比Nmkg(干)趙天卓,孫德海水煤漿及其添加劑技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r綜述U大化科技,2007(1):4-834反應(yīng)溫度的影響5]章榮林對(duì)水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)的評(píng)述(中國(guó)天辰化學(xué)工反應(yīng)溫度即氣化爐的爐溫。碳的燃燒釋放熱供給甲程公司),2006-11烷、碳與水蒸汽和二氧化碳的氣化反應(yīng)所需要的熱量。61李玉成·多元料漿氣化裝置的運(yùn)行及問(wèn)題探討(山東華魯恒升反應(yīng)溫度是由氧煤比決定的,因此,它對(duì)氣化的影響和化工股份有限公司),2008-7□Introduction of Coal-water Slurry Pressurized GasificationXU Bo, WANG Chang-Huaibei Construction SuAbstract: This paper mainly introduced the characteristics and principlecm H中國(guó)煤化工CNMH Gzed gasification processand also discussed the influencih and summary of coal-water slurry pressurized gasificationunit process, more fully in the future, scientific and rational use of coal resources, especially for the design and operation ofoil to coal project" has certain reference significanceKey words: multivariate slurry gasification; gasifier; optimization