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水煤浆气化工艺影响制浆因素的分析

水煤浆气化工艺影响制浆因素的分析
水煤浆气化工艺影响制浆因素的分析

水煤浆气化工艺影响制浆因素的分析

【摘要】文章介绍了水煤浆气化工艺的工艺技术现状;制备高浓度水煤浆影响因素等。

【关键词】水煤浆气化工艺;因素;分析

煤炭是我国的基础能源和重要原料,在国民经济和社会发展中具有重要的战略地位。煤气化技术是煤炭清洁转化的核心技术之一,是发展煤基化学品、煤基液体燃料、igcc发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础。在众多煤气化技术中,水煤浆加压气化技术作为一种先进的新型气化技术,因煤种适应范围较广、气化温度高、压力高、易于大型化,成为煤气化技术发展的主流方向在我国得到了较快的发展,自20世纪80年代至今,我国相继建设了数十套水煤浆加压气化装置,其合成气用于生产合成氨、甲醇、丁醇、二甲醚、烯烃等化工产品。

1.国内气化水煤浆制备工艺技术现状

在水煤浆气化行业中,工程技术人员和用户非常重视气化工艺和合成工艺等技术,往往忽视了水煤浆气化的基础环节—水煤浆制备。因此,气化水煤浆的质量(浓度、粒度和稳定性等)相对较差,给后续生产环节带来了诸多问题,如气化效率低、能耗(煤耗、氧耗)偏高、生产成本增加等。目前,气化水煤浆质量及其影响具体如下:

(1)水煤浆的浓度偏低(60%左右),致使单位合成气所需氧耗偏高。

水煤浆介绍

水煤浆是一种由70%左右的煤粉,30%左右的水和少量药剂混合制备而成的液体,可以象油一样泵送、雾化、储运,并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。它改变了煤的传统燃烧方式,显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来,采用废物资源化的技术路线后,研制成功的环保水煤浆,可以在不增加费用的前提下,大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资料的保障下,水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。 水煤浆由70%左右的煤,30%的水及少量化学添加剂制成,是一种浆体燃料,可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧,其热值相当于燃料油的一半,可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉,用于代替煤炭燃用,具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。 以水煤浆为原料的Texaco气化技术 煤炭的主体是有机质,它是结构十分复杂的大分子碳氢化合物。这些有机质的表面具有强烈的疏水性,不易为水所润湿。细煤粉又具有极大的比表面积,在水中很容易自发地彼此聚结,这就使煤粒与水不能密切结合成为一种浆体,在较高浓度时只会形成一种湿的泥团。所以制浆中必需加入少量的化学添加剂,即分散剂,以改变煤粒的表面性质,使煤粒表面紧紧地为添加剂分子和水化膜包围,让煤粒均匀地分散在水中,防止煤粒聚结,并提高水煤浆的流动性。由于各地煤炭的性质千差万别,适用的添加剂会因煤而异,不是一成不变的。 煤浆毕竞是一种固、液两相粗分散体系,煤粒又很容易自发地彼此聚结。在重力或其他外力作用下,很容易发生沉淀。为防止发生硬沉淀,必需加入少量的化学添加剂,即稳定剂。稳定剂有两种作用,一方面使水煤浆具有剪切变稀的流变特性,即当静置存放时水煤浆有较高的粘度,开始流动后粘度又可迅速降下来;另一方面是使沉淀物具有松软的结构,防止产生不可恢复的硬沉淀。 从燃烧角度出发,制浆用煤的挥发分含量不能太低,锅炉用水煤浆时,通常要求>28%,否则煤浆不易稳定着火燃烧。此外,为防止炉内结渣,对于大多数采用固态排渣的炉子,要求煤炭的灰熔点(T2)高于1250℃。至于煤炭的发热量、灰分与硫分指标,则应根据用户的需求而定。至于煤炭的成浆性,则需要对有代表性的煤样进行专门的试验研究后才能判定。一般地说,煤炭的内在水分越低、可磨性越好、煤中氧含量越低,则成浆性越佳。 烯丙基磺酸钠 GB/T 18855-2002 水煤浆技术条件查看 GB/T 18856.1-2002 水煤浆质量试验方法第1部分:水煤浆采样方法查看 GB/T 18856.10-2002 水煤浆质量试验方法第10部分:水煤浆灰熔融性测定方法查看 GB/T 18856.11-2002 水煤浆质量试验方法第11部分:水煤浆碳氢测定方法查看

水煤浆水冷壁清华炉气化技术

水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术 水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术一、概述 北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司,取得了清华大学的授权,独家经营清华炉煤气化技术,并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。 第一代清华炉耐火砖气化技术(非熔渣—熔渣分级气化技术)大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔(18/30项目)、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司(一期60万吨甲醇装置)、山西阳煤丰喜肥业(集团)临猗分公司投入运行,运行至目前三套装置均运行稳定,专家鉴定认为“该技术优于国外同类技术,具有国际先进水平”。 第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型,气化炉内件本身是一台膜式水冷壁,安装在整个气化炉承压外壳中。气化炉运行时,气化反应段膜式壁固化的灰渣层,能够对水冷壁起保护作用,防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀,达到“以渣抗渣”的效果。水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强,能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤,易于实现气化煤本地化。清华炉煤气化技术残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放;制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。至2012年1月9日计划检修,创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当,且不必每年数次更换锥底砖,定期更换全炉向火面砖,节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率,为煤气化生产装置的“安稳长满优”运行创造了条件。 清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域,煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。 清华炉煤气化技术为煤炭洁净化开发,利用丰富的“三高”煤资源走出了一条创新之路,第一代清华炉已有山西丰喜、山西焦化、内蒙金诚泰、大唐呼伦贝尔、惠生内蒙、江苏永鹏等多个生产厂家20余台气化炉建成运行或即将投运;第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术除山西丰喜运行外,已与石家庄盈鼎、潍坊盈德公司、克拉玛依盈德公司、中海石油天野化工有限公司、江苏德邦兴华化工科技有限公司、山东金诚化工科技有限公司、新疆天智辰业化工有限公司、河北正元化工集团公司、阳泉煤业(集团)有限责任公司、兴安盟乌兰泰安能源化工有限责任公司等十几家公司签约。目前,正在对在贵州水城矿业集团鑫晟煤化工有限公司和黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河分公司的水煤浆耐火砖炉进行水冷壁技术改造。这将为水煤浆水冷壁清华炉技术的推广、应用提供了更加广阔的发展前景。二、技术特点

水煤浆制备工艺

水煤浆制备三大要素:煤质、煤粉粒度级配、添加剂。 水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是: (1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。 (2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。 (3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合,并形成有一定流动性的浆体,以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。 (4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。 (5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。 (6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。 制浆工艺(偏高浓度湿法制浆)流程一般分为:原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎.破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨;药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶;磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制.从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆.原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌.然后经泵送到滤浆器处理。处理后的浆与一定量的稳定剂溶液加入到稳定性搅拌桶再次搅拌.搅拌好的浆送,送至强化泵进行高剪切处理.再送入均质搅拌桶中搅拌熟化。这样便得到了成品浆;储浆输送环节是将成品浆送到储浆罐储存或向外输送:整个水煤浆制备流程到此结束。其工艺流程如图1所示。

水煤浆气化及变换操作

水煤浆气化及变换操作知识问答 1 煤气化的基本概念是什么? 答:煤的气化是使煤与气化剂作用,进行各种化学反应,把煤转变为燃料用煤气或合成用煤气。 2 煤气化必备的条件是什么? 答:煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。 3 简述煤气化工艺的分类。 答:煤气化工艺按照操作压力分为常压气化和加压气化;; 1)按照操作过程的连续性分为间歇式气化和连续气化;; 2)按照排渣方式分为液态排渣和固态排渣;; 3)按照固体原料(煤)反应物料在炉内的运动过程状态分为固定床、流化床、气流床和熔融床(熔渣池)。 4 气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态都有哪些分类?其代表技术有哪些? 答:气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态分为干法粉煤进料和湿法水煤浆进料。 国外技术:干法粉煤进料的代表技术为荷兰壳牌干煤粉气化工艺(SHELL Process),德国未来能源公司的GSP气化技术;湿法水煤浆进料的代表技术为美国GE公司的水煤浆气化工艺(GEGP)。另外,德国未来能源公司的GSP气化技术,能够以干煤粉和水煤浆两种进料方式进料。 国内技术:湿法水煤浆进料的技术有西北化工研究院的多元料浆技术和华东理工大学的四喷嘴对置气化技术,干法煤粉进料的技术为西安热工研究院的两段式气化技术。 5 气流床气化技术有哪些特点? 答:气流床气化技术的主要特点: (1)采用干粉形式或水煤浆形式进料;; (2)加压、高温气化;;

(3)液态排渣;; (4)气化强度大;; (5)气化过程中不产生有机污染物,具有良好的环保效应。 6 试简要叙述煤气化技术发展的趋势。 答:随着技术的不断进步,煤气化技术由常压固定床向加压气流床气化技术发展的同时,气化炉能力也向大型化发展,反应温度也向高的温度(1500~~1600℃)发展,固态排渣向液态排渣发展,这主要是为了提高气化效率,碳转化率和气化炉能力,实现装置的大型化和能量高效回收利用,降低合成气的压缩能耗或实现等压合成,降低生产成本,同时消除或减少对环境的污染。 7 水煤浆加压气化工艺装置由哪儿部分组成? 答:水煤浆加压气化工艺主要由水煤浆制备和储存、水煤浆加压气化和粗煤气的洗涤、灰水处理和粗渣/细渣的处理等四部分组成。 8 煤的工业利用价值通过哪些项目来判断?其各自包含哪些内容? 答:煤的工业利用价值可通过工业分析和元素分析测定判断。 工业分析的内容包括水分Mt(内水M in 、外水M f )、灰分(A)、挥发分(V)、固定 碳(FC)、硫分(S)、发热值(Q)、可磨指数(HGI)、灰熔点(IT/F1;DT/F2;ST/F3;FT/F4)等。 元素分析包括C、H、O、N、S、Cl以及灰分中各种金属化合物的含量。 9 水煤浆加压气化的技术经济指标有哪些?它们各自的含义是什么? 答:水煤浆加压气化的技术经济指标主要有碳转化率、冷煤气效率,比煤耗、比氧耗、氧耗、有效气产率、气化强度、O/C原子比。 各自的含义为: (1)碳转化率煤气中携带的碳占入炉总碳的比率,% (2)冷煤气效率煤气的高位热值与入炉煤的高位热值的比率,% (3)比煤耗每生产1000Nm3有效气消耗的干煤量,kgCoal/kNm3(CO+H 2 ) (4)比氧耗每生产1000Nm3有效气消耗的氧气量,Nm3O 2/kNm3(CO+H 2 ) (5)氧耗单位重量的煤气化所需要消耗的氧量,Nm3O 2 /Tcoal (6)有效气产生率单位体积的煤气中有效气CO+H 2 所含的比例,% (7)气化强度单位容积的反应器在单位时间生产的干煤气量,Nm3/m3·h

水煤浆的流变特性研究进展

第41卷第3期2010年5月  锅 炉 技 术 BOIL ER TECHNOLO GY Vol.41,No.3May.,2010 收稿日期:2009209215 作者简介:代淑兰(19762),女,汉族,河北省定州市人,讲师,博士,研究方向为复杂流场数值模拟研究。 文章编号: CN3121508(2010)0520076205 水煤浆的流变特性研究进展 代淑兰1,陈良勇2,代少辉3 (1.中北大学化工与环境学院,山西太原030051; 2.东南大学能源与环境学院,江苏南京210096; 3.宿迁中天建设工程有限公司,江苏宿迁223600) 关键词: 水煤浆;流变特性;流变机理 摘 要: 总结了水煤浆流变特性的国内外研究进展,对水煤浆的流变学属性、流变特性的研究方法、流变特性的影响因素和流变机理等方面的研究现状和研究成果进行了概述,重点对水煤浆流变特性的影响因素和流变机理的研究进展进行了详细地阐述,指出了目前水煤浆流变特性研究中存在的问题,探讨性地提出了今后的研究方向。 中图分类号: O 373 文献标识码: B 0 前 言 水煤浆是由质量份额60%~70%的煤粉、30%~40%的水和少量添加剂混合构成的液固两相悬浮体系,是一种新型的煤基流体燃料,在煤的燃烧和气化等洁净煤技术领域应用广泛。水煤浆具有和石油相似的流动性和稳定性,可方便地实现储存、管道输送、雾化和燃烧,具有节能、环保和综合利用煤泥等多种效益,受到各国工业界的高度重视。 水煤浆的流变特性主要研究浆体的流动和变形,即剪切速率与剪切应力之间的关系,或剪切速率与表观粘度之间的关系。水煤浆的流变特性影响到储存稳定性、输送过程的流动性和雾化过程的可雾化性及炉内的可燃性等重要工艺过程[1],而水煤浆的流变数据是分析和确定浆体流动规律的基础数据,是输送管道设计和运行参数选择的重要依据。 1 水煤浆的流变学属性及对流变特性的 要求 1.1流变学属性 水煤浆属于复杂的多相悬浮体系,施加剪切 应力产生的速率梯度受到其内部物理结构变化的影响,反过来内部的物理结构又会因剪切作用 而引起变化,因此水煤浆的流变特性呈现复杂多样性。从目前的研究看,水煤浆涵盖了牛顿流体和几乎各种类型的非牛顿流体。由于具有较高的固相含量、相对较小的煤粉颗粒以及添加剂的加入使煤粉颗粒与水紧密结合形成网状结构,多数水煤浆表现出显著的非牛顿流体特性。水煤浆的非牛顿流体特性通常具有如下特点:非单相性,即流变特性要用多个参数来表示;非单值性,粘度随剪切应力发生变化;非可逆性,粘度与剪切作用的持续时间有关,即表现出一定的触变性[2]。多数工业用水煤浆存在屈服应力,在低剪切速率和高剪切速率下均呈现牛顿流体特性,在中等剪切速率下呈现剪切稀化特性,只有极少呈现胀流性流体特性。 描述水煤浆流变特性常用的经验模型有[2]:牛顿流体: τ=μγ(1) 宾汉塑性模型:τ=τy +p γ (2)幂率模型: τ=K γn (3)屈服?幂率模型: τ=τy +K γn (4)Casson 模型: τ0.5=τy 0.5+(p γ )0.5(5)

水煤浆燃烧技术简介

水煤浆燃烧技术 一、水煤浆概述 水煤浆是一种煤基的液体燃料,一般是指由60-70%的煤粉、40-30%的水和少量的化学添加剂组成的混合物。它是20世纪70年代世界范围内出现石油危机的时候,人们在寻找以煤代油的过程中发展起来的石油替代技术。水煤浆既保持了煤炭原有的物理化学特性,又具有和石油类似的流动性和稳定性,而且工艺过程简单,投资少,燃烧产物污染较小,具有很强的实用性和商业推广价值。 水煤浆的用途十分广泛,它可以像油一样的管运、储存、泵送、雾化和稳定着火燃烧,其热值相当于燃料油的一半,因而可直接替代燃煤、燃油最为工业锅炉或电站的直接燃料;水煤浆还是理想的气化原料,产生的煤气化可以用于煤化工或用于联合循环发电;对于特制的精细水煤浆,还可以作为燃气轮机的燃料使用;可见,水煤浆技术是洁净煤技术的一个重要组成部分,发展水煤浆技术具有十分重要的意义。 (1)替代石油,合理利用我国能源资源 由于水煤浆具有同石油一样的流动和雾化特性,因此,以水煤浆替代石油可以利用原有设备,改动工作量很小,投资小。 (2)解决煤炭运输问题 我国煤炭资源丰富,但地区分布极不平均,北煤南运和西煤东运的局面将长期存在。靠铁路运输既增加了铁路的负担,又对沿途环境造成了污染。发展水煤浆进行管道运输将在很大程度上缓解能源运输的压力和污染问题。 (3)降低煤利用过程中的污染 制备水煤浆的原料煤是经过洗选的,含灰量和含硫量都大为降低,燃烧后产生的飞灰和SO2都比一般的燃煤锅炉低。同时由于水煤浆中的水分在燃烧时具有还原作用,理论燃烧温度也比相同煤质的煤粉燃烧低200℃左右,因此可以在一定程度上降低NOX的排放量。

二、水煤浆的特性 水煤浆作为一种替代燃料,除了具有原有煤的特性,如发热量、灰熔性、各组分含量外,还具有一些特殊的性质要求。 (1)水煤浆的浓度 水煤浆的浓度是指固体煤的质量浓度,它直接影响到水煤浆的着火性能和热值。浓度越大,含水量越少,就越容易点燃且发热量高。但浓度的提高会影响到水煤浆的流动性,通常根据其实际需要和煤质特性,将浓度控制在60-75%之间。(2)水煤浆中煤的粒度 水煤浆中煤的粒度对水煤浆的流变性、稳定性以及燃烧特性影响很大,同时合理的粒径分布还有利于达到较高的水煤浆浓度。一般情况下,煤炭的最大粒径不超过300um,且小于200目(74um)的颗粒含量不小于75%。 (3)水煤浆的流变特性 流变性用于描述非均质流体的流动特性,它是影响水煤浆储存的稳定性输变的流动性、雾化及燃烧效果的重要因素,一般用剪切应力-切变率关系来表示,常用参数为黏度。水煤浆属于非牛顿流体,它的黏度随流动时的速度梯度(即剪切速率)的大小而变。 为了便于利用,在不同的剪切速率或温度下,要求水煤浆能表现出不同的黏度值。当其静止时,要求其表现出高黏度,以利于存放;当其受到外力,则能迅速降低黏度,体现出良好的流动性,也就是具有良好的触变性,或者说是“剪切变稀”的特性。同时,水煤浆还需要类似于油的黏温特性,升温后,黏度明显降低,易于雾化,可以提高燃烧效率。 (4)水煤浆的稳定性 作为一种固、液两相的混合物,水煤浆很容易发生固液分离、生成沉淀物的现象。水煤浆的稳定性是指其维持不产生硬沉淀的性能,所谓硬沉淀,就是无法通过搅拌是水煤浆重新恢复均匀状态的沉淀,反之称为软沉淀。一般工业要求的水煤浆存放稳定期是三个月。 以上水煤浆的特性是衡量水煤浆质量的重要指标,但由于其中有些特性之间是相互制约的,如浓度高会引起黏度增大,流动性变差;黏度低有利于泵送、雾化和燃烧,却会使稳定性降低等。因此,必须根据水煤浆的实际用途,来协调其各个性质参数,目前主要的水煤浆种类、特性及用途如表3-10所示。

水煤浆制备工艺

水煤浆制备工艺 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

水煤浆制备三大要素:煤质、煤粉粒度级配、添加剂。 水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是: (1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。 (2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。 (3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合,并形成有一定流动性的浆体,以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。 (4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。 (5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。 (6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。 制浆工艺(偏高浓度湿法制浆)流程一般分为:原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎.破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨;药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶;磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制.从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆.原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌.然后经泵送到滤浆器处理。处理后的浆与一定量的稳定剂溶液加入到稳定性搅拌桶再次搅拌.搅拌好的浆送,送至强化泵进行高剪切处理.再送入均质搅拌桶中搅拌熟化。这样便得到了成品浆;储浆输送环节是将成品浆送到储浆罐储存或向外输送:整个水煤浆制备流程到此结束。其工艺流程如图1所示。 生产工艺上,我国以湿法制浆为主。同等参数下,湿法研磨制得的浆比干法研磨制得的浆粘度小,稳定性强,因为在湿法研磨中,煤粒被粉碎后,立即被溶液中的添加剂包裹,添加剂分子与煤粒能更充分的作用。 1.湿法制浆: 按照磨矿浓度不同,湿法制浆工艺又分为高浓度磨矿制浆工艺,中浓度磨矿制浆工艺和中、高浓度联合磨矿制浆工艺。

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化工艺对原料煤的要求 水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O~100~C以上的温度下操作,以便于顺利排渣,根据德士古水煤浆气化厂的生产经验,水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。 2.1煤的灰分含量 灰分是煤中的无用形式成分,为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉,必须将温度升至其灰熔点以上,无谓的增加了氧气消耗有资料表明,在同样的气化反应条件下,灰分每增加l%,氧耗增加0.7%~0.8%,煤耗增大1.3%一1.5%;其次灰分增加,使烧嘴和耐火砖的磨损加剧,寿命大大缩短,同时灰、黑水中的固含量升高,系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧,设备故障率提高。灰分含量高对成浆性能也有一定的影响,除使煤浆的有效成分降低之外,还使煤质的均匀性变差,消弱了煤浆分散剂的分散性能,在相同的情况下,对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3%。 2.2煤的最高内水含量 煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响,一般认为煤的内水含量越高,煤中的O/C越高,含氧官能团和亲水官能团越多,空隙率越发达,煤的制浆难度越大。煤质对成浆性能的影响是多方面的,各影响因素之问密切相关。煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低,而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有一定的增加,综合技术与经济方面考虑,水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8%为宜. 2.3煤渣的熔融特性

煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下),煤的灰熔点以低于反应温度50~100~C为宜(熔融温度)。若煤的灰熔点提高,为使气化炉顺利排渣,必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上,温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C,耐火砖的磨蚀速率增加2倍),氧耗、煤耗增加。为了降低操作温度必须加入助熔助,而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量,使耐火砖磨蚀加剧,提高了制浆成本,固体灰渣处理量增加,灰渣水系统的结垢量上升。煤的灰熔点以低于l300℃为宜,考虑到煤的气化效率及耐火砖的使用周期等方面的因素,最好的煤种灰熔点在1250~l300℃,如果原料煤的灰熔点太低,由于生产条件下煤灰的黏度降低,也会加剧对耐火砖的侵蚀,较低灰熔点的煤种可以通过配煤来解决。 2.4灰的粘温特性 黏度是衡量流体流动性能的主要指标,要实现气化温度下灰渣以液态顺利排出气化炉,黏度应在合适的范围之内,既要保证在耐火砖表面形成有效的灰渣保护层,又要保持一定的流动性。根据国内外对液态排渣锅炉的研究指出,灰渣的黏度应在25~40Pa·S之间方可保证顺利排渣,水煤浆气化炉在操作温度下灰渣黏度控制在25~3OPa·S 为宜。影响灰渣黏度的主要因素是煤灰的组成,即灰成分。煤灰的主要矿物质成分是Al2O3、SiO2、MgO等,通过调查研究表明:A12O3是灰渣熔点升高、黏度变差的主要成分。Al2O3含量越高,煤灰的流动温度越高;A1203含量高于40%时,煤灰的流动温度大于l500℃。MgO含量一般很少,MgO又和SiO2形成低熔点的硅酸盐。起到降低灰融熔温度的作用。SiO2是煤灰成分中含量最高的组分,使煤的灰熔融特性变差,黏度升高,但它与其它的组分(CaO)可以形成低熔点的

水煤浆技术的应用现状及发展趋势

水煤浆技术的应用现状及发展趋势 摘要本文概述水煤浆技术在国内外的发展应用现状和趋势,分析水煤浆代油代气燃烧技术的主要优缺点、市场前景和趋势,通过对水煤浆的技术经济、环境评价.指出目前我国水煤浆技术发展存在的主要障中国是能源生产和消费大国,也是目前世界上少数几个一次能源以煤为主的国家之一。从能源资源条件看,我国煤炭资源丰富,占化石能源资源的94.3%以上,石油、天然气相对短缺。随着能源科技和中国经济的快速发展,优质能源需求不断增加,石油、天然气消费呈现加速增长态势。2001年中国净进口石油约7000万t,据有关部门预测,“十五”期间及未来的10~20年,我国石油需求仍将呈现强劲增长趋势。而国内原油产量将维持在I.6~1.9亿吨水平,供需缺口将进一步加大。如果完全依靠进口,到2020年我国石油对国际市场的依赖程度将高达50%以上,超过40%的警戒线,对国家能源安全造成很大威胁。面对日趋严峻的石油供求形势和国际油价变动的不确定性,亟需从我国经济发展全局出发,结合我国资源、技术和经济条件,寻求行之有效的替代技术,以缓解我困石油进口压力,保持国民经济的持续发展,保障能源与经济安全。持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制各、储运、燃烧等关键技术,是一项涉及多门学科的系统技术。水煤浆具有燃烧效率高,污染物排放低等特点,可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧,亦可作为气化原料,用于生产合成氨、合成甲醇等。水煤浆技术是我国现行阶段适

宜的代油、环保、节能技术。发展水煤浆技术,用煤制取清洁燃料,以煤代油,20世纪七十年代世界石油危机后,西方发达国家如美国、加拿大、日本、英国、法国、

德士古水煤浆气化技术概况与发展讲解

毕业设计(论文) 题目德士古水煤浆气化技术概况与发展 专业 学生姓名 学号 小组成员 指导教师 完成日期 新疆石油学院 1、论文(设计)题目:德士古水煤浆气化技术概况与发展

2、论文(设计)要求: 3、论文(设计)日期:任务下达日期 完成日期 4、系部负责人审核(签名): 新疆石油学院 毕业论文(设计)成绩评定 1、论文(设计)题目:德士古水煤浆气化技术概况与发展 2、论文(设计)评阅人:姓名职称 3、论文(设计)评定意见:

成绩:5、论文(设计)评阅人(签名): 日期:

德士古气化技术概况与发展 摘要本文简要介绍了德士古气化技术现状、原理、工艺流程,以及一些存在的问题。 煤气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。1984年我国建设了我国第一套Texaco水煤浆气化装置,气化炉是水煤浆加压气化技术的关键设备之一。目前,国内外最常用的水煤浆气化炉是德士古气化炉。Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道,工艺氧走一、三通道,水煤浆走二通道。介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题,主要是由于水煤浆在较高线速下(约30 m /s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。 最后是对德士古气化技术的展望,还有新型煤气化技术发展前景,及发展重要意义。从我国经济发展全局出发,结合我国的能源资源结构和分布,寻求行之有效的替代石油技术,以缓解我国石油进口的压力.水煤浆代替燃油技术在国内外已经成熟,用水煤浆代替原油对我国国民经济发展具有重要的战略意义. 关键词德士古煤气化,水煤浆,气化炉,工艺烧嘴

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究 摘要:近年来,随着我国经济的不断发展和社会的不断进步,各个领域都有了 一定上的技术提升。这些化肥生产的公司也在生产的装置上,以及技术上进行了 相应的改变。随着我国节能环保的不断推出,以及绿色发展的不断进行水煤浆气 化系统结垢装置方面存在的问题,严重的干扰的相关企业的正常发展。下面将结 合河南的某化肥公司进行水煤浆气化装置中灰水槽的钙含量以及硬度进行相应的 分析,同时,针对三种除应技术进行对比,分别包括电絮凝除硬技术、酸性气除 硬技术以及膜吸收除硬技术,通过对比后最终选用的处理技术为酸性气除硬技术。关键词:水煤浆;灰水系统;除硬技术 引言:用于水煤浆气化工艺可以更好地利用资源,为企业创造更多的经济效益, 因此备受关注。但是在水煤浆气化灰水系统的运行中发现,水煤浆企划装置系统 存在着严重的结垢问题。为了更好地解决存在的污垢问题,维持系统的长时间稳 定运转,提高企业的经济效益,就要对灰水系统的除硬技术进行研究,在原有的 雏鹰基础上进行相应的提升,降低水煤浆气化装置长时间的结垢难题。下面将对 水煤气化装指灰水系统除应技术进行相应的研究和分析,并提出自己的观点,以 供相关企业参考。 一、水煤浆气化灰水系统 1.1水煤浆气化灰水系统中存在的问题 由于我国能源分布存在着缺少石油天然气,但存在着丰富的煤的特点,因此,基 于我国的能源分布更好地利用煤炭资源,降低在使用过程中的污染问题,是现阶 段符合我国国情发展以及能源多元化的重要手段,利用一定的技术进行煤炭资源 的清洁利用处理,是推动我国能源更好地利用以及经济发展的重要手段。这其中 最常出现的就是水煤浆气化灰水系统的使用。但水煤浆气化灰水系统的应用过程 中还存在着大量的问题。由于在水煤浆系统运行的初期所需要的补水量非常大, 系统经过一次脱盐用的水量高达每小时125立方米,这个过程中,造成氨水的量 消耗的极大,同时,在废水排除系统外管道出现了严重的腐蚀和结垢现象。这些 问题主要表现在以下几个方面: (1)水煤浆系统的系统补水和系统的各处冲水所需要用的水量巨大。在进行拖 延补水的过程中,大量高品质的水被补入灰水系统内,造成了高品质水的浪费。(2)高压闪蒸系统在实际的运行中达不到所要求的设计参数。由于达不到实际 工作所需,因此水中的酸性物质在高压闪蒸的过程中,不能被有效地处理,因此 导致设备的运行期间都处于酸性状态,对设备造成了一定的腐蚀性。 (3)灰水系统的处理中,排水过程没有相应的设置工艺指标。在进行灰水系统 的工艺指标设计时,是根据相关设备的液体位置进行分析来调整灰水系统的高低,没有根据相应的指标进行设计,因此导致灰水系统存在着浓缩性倍数整体较低的 情况。 (4)灰水系统中所使用的水质情况不够稳定。由于回水系统中的水质不够,稳定,存在着波动较大的情况,因此导致药剂的浓度波动也偏大,不能够更好地处 理水中的钙和镁离子美的聚集情况,对后期的管道和设备出现结垢的情况创造了 一定条件。 (5)灰水系统的水资源利用率较低。在实际运行的过程中,由于系统的补水量 消耗大,因此导致对水资源的利用率较低。例如在实际应用的过程中一吨安的取 水情况约为15立方米,而排出的水则达到七立方米,因此,在系统的应用过程

水煤浆管道设计浅析

水煤浆管道设计浅析 管道室 史伟 2009年11月西安

【摘要】:本文针对水煤浆的特性,简要探讨了水煤浆管道布置中应考虑的一些主要问题并提出见解,以供相关工程设计人员参考。 【关键词】:水煤浆、流动特性、腐蚀分析、管道布置 水煤浆作为一种可输送的、特别的物料形式,目前广泛应用于煤制甲醇,煤制燃气,煤制油,煤制烯烃等煤化工项目中。水煤浆的制备与输送是整个项目中的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个装置运行的好坏。 1.水煤浆的特性 1.1水煤浆的浓度和粒度分布: 水煤浆属于煤粉悬浮体系,特性除与原煤性质有关外,其粒度分布也将直接影响水煤浆的物理和工艺特性。常用水煤浆的质量分数60 %~65 %,浓度太低会导致稳定性变差,不能满足输送和生产要求。汽化装置中水煤浆浓度过低,会导致热能浪费,提高生产成本,同时还可能使合成气过氧,造成安全隐患。水煤浆粒度分布主要与进磨机的原煤量、原煤粒度、磨机的级配、生产负荷等因素有关;煤浆浓度主要跟原煤性质、粒度分布、分散剂等因素有关。纯粹的细粒子并不能制成高浓度的水煤浆,必须将粗细粒子适当搭配,使体系具有足够宽的粒度分布和适宜的分布结构,造成溶液中不同粒子间的相互镶嵌才有利于制备高浓度的水煤浆,同时也有利于水煤浆性能稳定。 1.2水煤浆的流动特性: 水煤浆的流动情况非常复杂,不仅受到液固两相密度、固相含量、流速变化以及管道形状和布置方式的影响,而且还受到固体颗粒尺寸的影响。高浓度水煤浆作为一种均质悬浮液在管内流动时不满足剪切应力与剪切应变的线性关系,属于非牛顿流体。牛顿流体在固体壁面流动时,壁面上的流体贴附于壁面上而不会滑移。而非牛顿流体在非均匀应力场中流动会诱发大分子离开边壁向中心漂移,使紧贴壁面流体的大分子浓度降低,因此粘度也降低。霍国胜等认为液体在流动过程中要考虑滑移的依据是流动速度是否超过临界流速,若超过临界流速,则出现滑移,出现滑移就能实现减阻.水煤浆在管道中流动由于滑移产生减阻现象,其实质是由于煤粉颗粒向管中心主流区域漂移,致使管内壁面处形成一层煤粉浓度很低,粘度显著下降而剪切速率很大的薄层(称为滑移层),随着水煤浆滑移层厚度的增加,水煤浆减阻现象明显。在工程设计中,正是利用水煤浆的滑移减阻特性,来优化水煤浆的输送,减少输送过程中对管道的磨蚀和堵塞现象的发生。

关于水煤浆常见疑问解答

水煤浆及水煤浆锅炉常见问题解答 1. 什么是水煤浆? 答:水煤浆是由大约65%的煤、34%的水和1%的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。它改变了煤的传统燃烧方式,显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来,采用废物资源化的技术路线后,利用煤泥和工业废水等研制成功的环保水煤浆,可以在不增加费用的前提下,大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资料的保障下,水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。 3.制造水煤浆的原煤种类和规格 答:制备水煤浆原料煤,一般尽量选择低灰、低硫、低水分、中高发热量、高挥发分、高灰熔点的优质动力煤。如气煤、肥煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤等煤种均可作为制备水煤浆的原料煤种。原料煤经洗选加工,用浮选精煤或水洗精煤制浆。 4.水煤浆的生产工艺流程 5.水煤浆的燃烧特性 答:水煤浆具有雾化性能好、98%以上能充分燃烧的特性,达到设计要求,燃烧排放产生的数据为:二氧化硫160mg/Nm3,烟尘45.5mg/ Nm3,格林曼黑度<1。而国家标准为:二氧化硫900mg/Nm3,烟尘150mg/ Nm3,格林曼黑度<1。

排放的收费暂按0.6元/kg计算 SO 2 =73.4×1000×0.6=4.4万元 煤炉 SO2 =14.4×1000×0.6=0.86万元 水煤浆炉 SO2 =79.2×1000×0.6=4.75万元 油炉 SO2 8.水煤浆如何降低硫的排放 答:从生产至使用共分四道脱硫工序 1.选用优质低硫动力煤,从源头上降低产品的含硫量 2.原煤经浮选或水洗祛除杂质 3.制浆过程加入一定的添加剂后可以在燃烧过程中实现水煤浆脱硫 4.水煤浆在制备过程中需加入一定量的水,从而降低水煤浆整体含硫量比 例 9.碳指标排放交易在当今社会的现状及水煤浆节约的碳指标? 答:据悉,国际市场上碳排放交易价格一般在每吨17欧元左右,而国内的交易价格在8至10欧元左右。 在未来2年内,碳排放交易将大幅增长。在欧洲,从现在至2012年,碳排放价格将维持在12至15欧元之间。如果是这样,从事碳排放交易的公司将会为投资者赚上一笔不小的利润。 由于水煤浆自身的特性,在生产过程中要加入30%的水,每使用1吨水煤浆相比煤的碳排放就少1.08吨,按国内碳指标排放交易价8欧元计算可节约人民

制备水煤浆的工艺过程

水煤浆制备 水煤浆是由65~70%不同粒度分布的煤炭,30~35%的水及约1%的添加剂制成的煤水混合物,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动特性和稳定性,可以像石油一样易于管道输送和喷雾高效燃烧,被称为液态煤炭制品。 制备水煤浆的原料 (1)洗精煤制造水煤浆用煤炭应是低灰分、低硫分、高挥发分、高灰熔点、高热值的优质动力煤-洗精煤。洗精煤要求如下:热值(低位发热量)≥6000kcal/kg可磨指数50~100 挥发分≥30%灰熔点(T2)动力型≥1250℃ 灰分≤10%气化型≥1180℃ 硫分≤1% 2008年上半年对GB/T18855水煤浆技术条件进行了修订,对原料的指标重新进行了调整。(我们所用的煤样是现成的,所以不存在选煤问题,但是可能需要进行筛选。) (2)添加剂制造水煤浆用添加剂,应具有活性好、反应快、添加量少、制浆成本低、对煤炭灰熔点降低小的特性。在动力水煤浆制备过程中,添加剂可采用下列化合物:木质素磺酸盐,腐植酸盐,亚

甲基苯磺酸盐,聚苯乙烯磺酸盐,聚脂肪族二烯烃磺酸盐,聚甲基丙烯酸盐等。这些添加剂各具利弊。(添加剂的选择需要考虑)(3)水制备水煤浆用水,呈中性或微碱性,浊度低,研磨不产生有害气体。 目前,国内外水煤浆厂采用的制浆工艺过程有三种:高浓度磨矿制浆工艺过程;中浓度磨矿制浆工艺过程;高、中浓度磨矿制浆工艺过程。 高浓度磨矿制浆工艺过程的特点是:将洗精煤、水和添加剂一起加入球磨机,在高浓度(略高于成品水煤浆的浓度)条件下进行磨制,磨矿产品就是高浓度水煤浆的初级产品,再经过搅拌、稳定性处理及隔渣,就可获得成品水煤浆。我国自己建设的水煤浆厂也大多采用这种工艺过程。(实验室做法?) 三种不同制浆工艺过程各有其优缺点。我国水煤浆专家研究分析它们的优缺点后,确定以下制浆原则: (1)选用高浓度磨矿工艺过程; (2)添加剂分段加入,可提高制浆效果,降低添加剂的使用; (3)对水煤浆进行高剪切处理,可提高水煤浆的屈服应力,增强水煤浆的触变性,加速水煤浆的熟化,改善水煤浆的稳定性;

水煤浆制备技术

水煤浆制备技术 行业:化工信息来源:中化新网发布时间:2011-01-19 打印转发关闭 水煤浆是一种新型煤基流体洁净环保燃料,既保留了煤的燃烧特性,又具备了类似重油的液态燃烧应用特点,是目前我国一项现实的洁净煤技术。它由65~70%的煤、29~34%的水和小于1%的化学添加剂,经过一定的加工工艺制成。它外观象油,流动性好,储存稳定(一般3~6个月不沉淀),运输方便(火车或汽车罐车、管道、船舶),燃烧效率高,污染物(SO2、Nox)排放低,约2t水煤浆可以替代1t燃油,可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。 水煤浆的制备技术主要包括制浆煤种选择、级配技术、制备工艺、制浆设备及添加剂等。 1。制浆煤种选择 根据煤的煤质指标和实验室成浆性试验可以判定煤炭成浆的难易程度。对制备水煤浆的原料煤要求:成浆性好,燃烧性能好。研究表明,中国有丰富的制浆原料煤。 2。级配技术 级配技术是水煤浆制备的关键技术之一。制备高浓度水煤浆,要求水煤浆中大小煤颗粒相互充填,达到较高的堆积密实度,这就要求水煤浆中煤颗粒分布是有讲究的。 3。制浆工艺 水煤浆制浆工艺通常包括破碎、磨矿、搅拌与剪切,以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。 磨矿是水煤浆制备过程中的关键环节,与其他工业中磨矿不同的是,不但要求产品达到一定的细度,更重要的是产品应有较好的粒度分布。磨矿可用干法,亦可用湿法。但干法磨矿制浆存在许多缺点,制浆厂很难满足干磨时入料水分不高于5%的要求,磨矿功耗大约比湿法高30%,干磨时新生表面容易被氧化,增加制浆的难度,安全与环境条件也不及湿法磨矿。目前制浆主要是采用湿法磨矿制浆工艺,湿法磨矿又有高浓度磨矿与中浓度磨矿两种方式。磨矿产品的细度和粒度分布与给料的粒度分布、煤炭的物理性质、磨机的类型与结构、磨机运行工况等因素密切相关。 4。制浆设备 制浆设备主要包括球磨机、输浆泵、搅拌器等。我国已开发出多种类型的水煤浆专用磨机(球磨机、振动磨机),基本可以满足水煤浆制备的要求。我国的水煤浆专用磨机最大的处理量为15万吨/年。随着制浆规模的扩大,需要进一步开发大型、高效的球磨机,以降低制浆成本。 结合选煤厂建制浆厂是中国在发展水煤浆工业中创造的一个宝贵的经验,至今在其他国

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍 0 前言 进入新的世纪以来,世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响,国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素,使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注,同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮,来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升,新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。随着一批大型煤化工装置陆续投产,人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静,在总结和比选各种技术的特点时,也增加了几分把握。如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话,现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点,也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。特别是“十一五”期间,国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求,由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。可以肯定地说,煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点,选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的,实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历,就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点 目前己投入生产运行大型煤气化装置,采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率,水煤浆气化的可靠性已无可争议,以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同,近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,也成功实现了在大型装置上的工业化运行。“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》,进行了中间试验研究,有关部门组织了鉴定和验收。“十五”期间进行了工业性示范装置的建设,由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计,在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设,工程列入“十五”期间的国家“863”计划。气化装置设置2台日处理1150t煤、气化压力4.0MPa,以日处理20t煤的中间试验装置为基础进行工程放大。该装置于2005年7月21日一次投料成功,于12月11日至19日进行了现场考核,其生产负荷和技术指标均达到了预定的设讨寸旨标,各项技术经济指标优于国外同类技术,说明工业化放大设计是成功的。我国已拥有自主知识产权的先进煤气化技术,标志着我国现代煤化工技术完全依赖国外技术的时代已经结束。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的化学反应原理与单喷嘴水煤浆气化技术相同,但其过程机理与受限射流反应器的单喷嘴水煤浆气化炉又有很大的不同,多喷嘴对置式水煤浆气化炉采用撞击流技术来强化和促进混合、传质、传热。位于气化炉直筒段上部的4个工艺喷嘴在同一水平面上,相互垂直布置,通过4 股射流的撞击可以使反应更充分并显著提高碳转化率。从考核和生产企业总结的数据来看,碳转化率均可提高约1%~2%,有效气成分可提高约2%,相应的比氧耗降低约7.9%,比煤耗降低约2.2%。多喷嘴对置式水煤浆气化技术粗煤气初步净化和渣水处理的配置,较好地解决了粗煤气带灰和设备管道结垢堵塞问题。采用复合床洗涤冷却技术液位平稳,减弱了粗煤气的带水带灰现象,通过在

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