014年第5期內(nèi)蒙古石油化工德士古水煤漿加壓氣化的幾個重要影響因素謝冰,張勇(神華包頭煤化工有限責任公司甲醇中心內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:介紹傳統(tǒng)徳士古水煤漿加壓氣化技術(shù)氣化工藝,結(jié)合某廠德士古氣化裝置的情況探討德士古水煤漿加壓氣化的幾個重要問題。關(guān)鍵詞:原料煤;助溶劑;煤漿濃度;氧煤比;操作壓力;燒嘴中圖分類號:TQ546.2文獻標識碼:A文章編號:1006—7981(2014)05—0055-0德士古水煤漿加壓氣化作為第二代煤氣化技單位產(chǎn)品合成氣的氧氣消耗要增加6%~7%,相應(yīng)術(shù),有其獨特的優(yōu)越性,但也存在某些方面的局限,地,原料煤消耗也要增加,同時還會影響氣化爐耐火我們理應(yīng)對其影響因素進行探究,以便更好地指導磚使用壽命。實驗和生產(chǎn)實踐證明,灰熔點低的煤,生產(chǎn)。下面我們就從原料煤、配煤及助熔劑、水煤漿其灰渣的粘溫特性不一定就好。濃度及粒度、氧煤比、氣化爐操作壓力和氣化爐主要2配煤和助熔劑部件等方面著重進行探討。在原料煤灰熔點較高、灰渣粘溫特性較差時,我原料煤的選用們可以對人爐煤采用混配的方法,配入灰熔點低、灰根據(jù)德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)的特性,在原渣粘溫特性好的煤,以達到降低灰熔點,改善灰渣粘料煤的選用上,應(yīng)特別注意以下幾點:①原料必須定溫特性的目的。另外,還可以通過添加一定的助熔劑點供應(yīng),這樣煤質(zhì)才能穩(wěn)定,操作才容易控制,系統(tǒng)來降低灰熔點,提高熔渣的流動性我們常用的助熔才能得以穩(wěn)定運行。②發(fā)熱量要達25.12MJ/kg(一劑是碳酸鈣(石灰石),石灰石的添加量有一個最佳股的煙煤都能達到這個要求),越高越好。③揮發(fā)分值。這是因為石灰石高溫下分解出的CaO在灰渣含量越高,越有利于德士古氣化反應(yīng),增加煤氣產(chǎn)石灰石體系中起著雙重的作用:它作為氧化劑破壞乍。優(yōu)化指標為vdaf>37%。④固定碳含量越高越了硅聚合物,使粘度和熔點降低;與此同時,又形成好。⑤選用含內(nèi)在水份較低的煤,這樣水煤漿的濃度了高熔點的原硅酸鈣(其純物質(zhì)在2130℃下熔融叮以制得高一些。根據(jù)經(jīng)驗,最高內(nèi)在水分Mad≤在大量添加石灰石的情況下,該物質(zhì)又升高了體系8%為宜。⑥選用的原料煤成漿性要好,這樣制得的的熔點溫度和粘度,故添加石灰石不是愈多愈好。另水煤漿才具有濃度高、表觀粘度低、流動性好和穩(wěn)定外,還要考慮石灰石的添加會使水煤漿的粘度和析性好的性能。⑦煤中的灰含量越低越好。煤中的灰水率有所增高,使水的硬度有所增高。分是不直接參加氣化反應(yīng)的情性物質(zhì),但在煤氣化3水煤漿濃度及粒度時要消耗熱量用于灰分本身的熔化,使氧耗增加根3.1煤漿濃度據(jù)有關(guān)資料介紹,在同樣氣化壓力、溫度、水煤漿濃水煤影濃度是德士古水煤漿氣化的一個基本條度和有效氣體產(chǎn)率等條件下,原料煤中灰分含量增件所謂水煤漿的濃度是指煤漿中煤的質(zhì)量分數(shù),該加5%,氧氣消耗增加3.5%~4.5%煤耗要增加6%濃度與煤炭的質(zhì)量、制漿的技術(shù)密切相關(guān)。需要說叨~10%。另外,原料煤的灰含量增加,水系統(tǒng)的灰含的是,水煤漿中的水分含量是指全水分,包括煤的內(nèi)量也會隨之增加,造成渣水處理系統(tǒng)灰垢嚴重,影響在水分通常使用的煤也并不是完全干的,一般含有系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行。因此,在一般情況下,宜選5%~8%甚至更多的水分?！曳趾康偷拿?有利于節(jié)約能耗,降低成本,但3.2煤漿粒度經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較,有時灰分含量稍高的煤也是可煤漿的粒度對碳的轉(zhuǎn)化率有很大影響。因為煤以采川的。一般要求不高于15%~20%⑧宜選用粒停留的時間和固一氣反應(yīng)的比接觸面積與顆粒尺低灰熔點的煤,以煤灰流動點T4(還原性氣氛下)<寸密切相關(guān),較大的顆粒離開燒嘴后,在反應(yīng)區(qū)的停1300C的煤最為合適煤的灰熔點高,氣化爐的操作留時間比小顆粒的停留時間知而日顆粒越大氣固溫度就要相應(yīng)提高。氣化爐操作溫度每提高100℃,相的接觸面積中國煤化工是使大顆粒CNMHG收稿日期:2013-12-2056內(nèi)蒙古石油化工2014年第5期煤的轉(zhuǎn)化率降低,導致灰渣中的含碳量增大。6.1燒嘴(噴嘴)綜上所述,就單純氣化過程而言,似乎水煤漿的燒嘴是德士古氣化爐的心臟設(shè)備,燒嘴有不同濃度越高、煤漿粒度越小,越有利于氣化。但實際生的結(jié)構(gòu),一般都采用三流道式燒嘴。它由三根同心而產(chǎn)過程中,不得不考慮煤漿的輸送和煤漿在氣化爐沿軸漸縮的噴管組裝而成,氧氣走中心管和外環(huán)隙,中的劣化,因為濃度越高粒度越小,粘度就越大,輸中心管約導人15%氧氣,外環(huán)隙約導人85%氧氣,水送和劣化也就更困難,煤漿濃度一般控制在60%~煤漿走內(nèi)環(huán)隙,氧氣和水煤漿并流入爐。在外噴嘴上70%,粒度小于0.5mm,70%以上為14~60pm。在工設(shè)有冷卻水套和冷卻盤管,以減少因熱輻射可能導業(yè)規(guī)模的條件下,煤漿粘度是其濃度和粒度的制約致燒嘴變形的熱應(yīng)力作用。燒嘴的設(shè)計、制造及其安因。工業(yè)上采川添加表面活性劑來降低其粘度,但裝高度,直接影響到燒嘴霧化性能、火焰剛性及長其作用并不是無限的。度、合成氣有效組成、爐子壽命及其經(jīng)濟效益等。表面活性劑是一種兩親分子,由疏水基和親水6.2激冷環(huán)基兩部分組成。在水煤漿中,表面活性劑的親水基伸激冷環(huán)是氣化爐的重要內(nèi)部構(gòu)件,激冷水通過人水中,而疏水基端卻被煤粒的表面吸引對煤粒起激冷環(huán)上與徑向成一定角度的噴水孔噴出,在激冷到很好的分散作用。水煤漿用的表面活性劑多選擇環(huán)折流擋板的作用下,沿著下降管內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)均布下芳烴類中與煤結(jié)構(gòu)相近的物質(zhì),這樣可以在煤的表流,形成的水膜不僅有效地保護下降管不被高溫氣面更好地吸附?？傊?德士古水煤漿加壓氣化的收益流及熔渣燒壞,而且也逐漸降低氣體溫度但在實際明顯受到水煤漿濃度和粒度的影響。生產(chǎn)中,由于激冷環(huán)垢堵及大顆?；以氯仍?氧煤比而使下降管及激冷環(huán)本身燒壞的現(xiàn)象也是發(fā)生過氧煤比是德士古水煤漿加壓氣化最重要的工藝的。目前,對于激冷環(huán)垢堵及大顆?；以氯扇◆榧?它對碳的轉(zhuǎn)化率起決定性的影響碳轉(zhuǎn)化率和的措施是定期酸洗、加激冷水過濾器、人工疏通等。反應(yīng)溫度隨氧煤比的增大而顯著增高;冷煤氣效率在這些措施中,尤以人工疏通最為徹底,但由于激冷和產(chǎn)氣率隨氧煤比的增大先逐漸增髙,然后又逐漸環(huán)的安裝位置及本身的結(jié)構(gòu)特點,使人工疏通的勞下降,出現(xiàn)最大值;二氧化碳的含量和比煤耗隨氧煤動強度很大。另外,激冷環(huán)的尺寸大小相應(yīng)決定著渣比的增大先逐漸下降,然后又逐漸增高,出現(xiàn)最小口的大小,影響著氣化爐反應(yīng)室中氣體的返混程度,值;比軾耗隨氧煤比的增大而逐漸增大;甲烷含量隨而返混又對有效氣體成分產(chǎn)生直接影響例如,當渣氧煤比的增大而遂漸下降。另外,再考慮到燒嘴和耐口堵渣時,返混增強,有效氣體成分上升2%~3%火磚的使用壽命等因素,德士古水煤漿加壓氣化的一旦消渣,有效氣體成分又降到原有水平。收益將隨著氧煤比的增大而先增后降,出現(xiàn)一個拐7結(jié)束語點。據(jù)此,可確定一個最佳軾煤比。在實際生產(chǎn)中,以上只是對德士古水煤漿加壓氣化部分影響因應(yīng)盡量靠近最佳氧煤比操作。當實際氧煤比低于最素的簡單分析還不是很全面。在這里,還要懇請廣佳氧煤比時,要適當加氧(或減煤漿);當實際氧煤比大專家和工程技術(shù)人員共同努力,使我國的煤氣化高于最佳氧煤比時,要適當減氧(或加煤漿)以使其技術(shù)水平躍上一個新臺階,從而實現(xiàn)更好的經(jīng)濟、社靠近最佳氧煤比。會和環(huán)境效益。5氣化壓力德士古水煤漿加壓氣化的操作壓力可分中壓[參考文獻](<4.0MPa)和髙壓(<8.5MPa)兩種。眾所周知,德[1]王旭賓,高灰熔點煤的氣化[J].煤氣與熱力,上古水煤漿加壓氣化的最大優(yōu)點是節(jié)省煤氣的壓縮1990,(12).費用。由于氣化反應(yīng)是增容反應(yīng),在加壓氣化過程[2]史建輝德士古氣化爐的運行[].西部煤化中,壓縮氧比在常壓氣化壓縮煤氣要經(jīng)濟得多。工,2003,(1)另外,提高操作壓力能使碳與氣化劑接觸更緊[3]王旭賓德士古煤氣化工藝燒嘴的探討[門煤密,能增強燒嘴的霧化效果,從而提高碳的轉(zhuǎn)化率,氣與熱力,197,(6)其轉(zhuǎn)化率可達98%~99%,而常壓氣化只有93%~[4]許令啟,德士古煤氣化技術(shù)改造的幾個思路95%;提高操作壓力可使氣流速度降低,更有利于煤[J].中氮肥,2003,(3)氣中灰渣分離,其分渣效率可達93%~95%提高操[5]鄭寶祥,淺談德士古氣化爐穩(wěn)定運行的要點作壓力能提高氣化強度,從而提高單爐生產(chǎn)能力。[J].中國煤化工6氣化爐主要部件TYHCNMHG