水煤漿氣化技術(shù)的特點及應(yīng)用.pdf

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1、水煤漿氣化技術(shù)的特點及應(yīng)用曹磊(陽煤豐喜臨猗分公司，山西運城i044100)摘要：我國是一個人口和資源消耗大國，煤炭的生產(chǎn)和消費也居于全世界之首，社會各行業(yè)的發(fā)展離不開煤炭，近年煤炭能源的開發(fā)也朝著加壓化煤氣化技術(shù)發(fā)展。水煤漿氣化技術(shù)具有工藝流程簡單，不污染環(huán)境，對煤種適應(yīng)性強，生產(chǎn)力大，氣化壓力高，合成質(zhì)量好等特點。本文闡述了水煤漿氣化技術(shù)的特點及應(yīng)用，明確了水煤漿氣化技術(shù)在我國發(fā)展的必要性。關(guān)鍵詞：水煤漿；氣化技術(shù)；工藝特點；應(yīng)用水煤漿氣化技術(shù)指的是以水煤漿為原料，在氣化爐內(nèi)與氧氣進行氧化反應(yīng)，最終獲得合成氣(主要是

2、cO、H2)的過程，整個過程需要高溫高壓、非均相、流動、傳遞等復(fù)雜的物化過程。水煤漿氣化技術(shù)是煤炭清潔技術(shù)，是煤炭能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，是我國可持續(xù)發(fā)展的能源技術(shù)。世界上工業(yè)化的煤氣化技術(shù)有三種，一是固定床，如Lu畫技術(shù)，二是流化床，如高溫溫克勒等，三是氣流床，如GE、多噴嘴對置式氣化技術(shù)，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)是我國自主研發(fā)的煤氣化技術(shù)。從長遠發(fā)展的角度看，我國水煤漿氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢是煤氣化技術(shù)大型化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。1水煤漿氣化技術(shù)的特點1．1運行周期長2013年4月，齊魯石化第二化肥廠采用了GE水煤漿技術(shù)，利用65bar高壓

3、氣化工藝運行了481天，這481天的生產(chǎn)周期創(chuàng)下了我國氣化裝置最長運行周期記錄，同時也給同類裝置的運行提供了參考，在2012年中國石化集團公司專業(yè)考核中，該套工藝裝置各項性能指標測試性能均取得最佳成績。這種運行周期上的突破可以在生產(chǎn)過程中確保下游產(chǎn)品能夠安全、穩(wěn)定、連續(xù)、高負荷的生產(chǎn)。1．2煤種適應(yīng)性強煤炭氣化技術(shù)有的是水煤漿給料，如Texaeo水煤漿氣化技術(shù)、GE水煤漿氣化技術(shù)，給料中含有20％質(zhì)量的水，有的是干煤粉給料，如shell氣化技術(shù)，采用氮氣為輸送介質(zhì)。不管是哪一種煤炭氣化技術(shù)，都具有很強大煤種適應(yīng)性，煤種可

4、以選擇煙煤、氣煤等，對煤的反應(yīng)活性幾乎無要求，可以適應(yīng)高灰熔點、高灰分、高水分、高含硫量的煤種，工廠生產(chǎn)是可以就近選擇煤種，大大節(jié)約了運輸成本。1。3可回收利用。有利于環(huán)境保護水煤漿氣化技術(shù)可以回收熱量，因其在高溫高壓下生產(chǎn)，可以采用激冷流程，可以用于合成氨的生產(chǎn)，或者輻射鍋爐的方式回收熱量，可以用于聯(lián)合發(fā)電。采用水煤漿氣化技術(shù)的生產(chǎn)過程具有連續(xù)性，連續(xù)進料，液態(tài)排渣，且壓縮了大量功耗，采用加壓氣化，由煤漿泵和液氧泵提供壓力，整個過程不產(chǎn)生焦油、萘、酚等污染物，排除很少的工業(yè)廢水，并且可以將工業(yè)廢水(如含酚廢水)循環(huán)利用

5、，也有些廢渣可用于建材生產(chǎn)，大大減輕了對環(huán)境的污染，保護環(huán)境。2水煤漿氣化技術(shù)的應(yīng)用2．1德士古水煤漿氣化技術(shù)的應(yīng)用我國第一套水煤漿氣化裝置來自于上?；ぱ芯吭贺撠煼轮频牡率抗艢饣に囋O(shè)計，從1969年至1971年在浙江省巨州化工廠投運，直到八九十年代，我國形成了“德士古水煤漿氣化熱”，九家企業(yè)聯(lián)合與美國Texaco公司簽訂意向書，兗礦魯化成功應(yīng)用了德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)，被列為“九五”期間全國重點科技節(jié)能成果。起初的德士古水煤漿氣化技術(shù)不成熟，2005年實現(xiàn)了雙爐連續(xù)運行75天的周期，2007年實現(xiàn)了單爐連續(xù)運行19

6、7天的周期，運行方式不斷優(yōu)化，并進行了技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)了新型氣化噴嘴，耐火磚和關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化，如兗礦魯化聯(lián)合開發(fā)的鎖斗循環(huán)泵、洗滌塔循環(huán)泵和撈渣機等設(shè)備，自主開發(fā)了水質(zhì)穩(wěn)定、煤漿制備等技術(shù)，如篩選出國內(nèi)獨有的黑水絮凝處理技術(shù)，開發(fā)了添加造紙廢液直接用于煤漿制備的技術(shù)。2．2多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的應(yīng)用(以兗礦魯化為例)2003年1月14日，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)通過了工業(yè)示范驗收，形成了技術(shù)設(shè)計軟件包。2003年5月1日，兗礦集團以兗礦魯南化肥廠為依托建設(shè)了國泰化工有限責任公司在多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)示范裝

7、置上投料成功，打通了整個工藝流程，成功實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，為我國自主大型煤氣化技術(shù)的應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。2005年投產(chǎn)商業(yè)化示范裝置，當年達產(chǎn)，其運行都表現(xiàn)出良好的運行性能指標。2008年兗礦魯南化肥廠配套建設(shè)了一臺4．0MPa、處理煤1150們的新型多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)，于7月1日投料成功，并投入運行，實現(xiàn)了連續(xù)運行83天16小時40分鐘的周期。目前該技術(shù)在國內(nèi)多家企業(yè)投入使用，30％市場份額來自于多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)，而國外多個國家如美國、加拿大、印度等對該項技術(shù)也有興趣，2007年，兗礦許可授權(quán)于全球排名第43

8、位的美國Valem能源公司，實施石油焦氣化技術(shù)，這是首次由國內(nèi)向美國等國外發(fā)達國家輸送大型化工成套技術(shù)著標志和中國煤氣化工行業(yè)登上新的臺階。3結(jié)語回顧德士古水煤漿氣化的歷史，發(fā)展到現(xiàn)代新型多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的整個歷程，我國水煤漿氣化事業(yè)不斷地改進和創(chuàng)新，本文探討了水煤漿氣化技術(shù)的特點并列出實例，國產(chǎn)化的應(yīng)用，