煤灰分及配煤对SHELL气化工艺的影响
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ ） 分过 高 时 ， ４ 灰 相应 排灰 量增 加 ， 加剧 输 气 管 、 热器 等 设备 的磨 损 ， 大高 温 高压 陶瓷过 会 过 加
滤 器 的负 荷 ， 同时 导致 十字 吊架 积 灰 的可 能 ， 成 气化 炉 高 负荷 运 行 的弊 端 ， 有 可 能导 致 非计 划 形 极
停 炉 的次数 ， 相应 地 缩短 了 Ｓ ｅ 炉 的 长周期 运 行 。排 灰量 的增 加 ， ｈｌ ｌ 相应地 随 着排 灰量 排 出的碳 也增
法》 ， ）即在 ８０℃ 的 温度 下完 全 燃烧 ， 烧 后 剩余 下 来 的残 留物 。主要 有 各种 内在 矿 物质 和 外来 矿 ０ 燃
物质 ， 内在矿 物 质 又分 为原 生 和次 生 矿 物质 两类 。原 生矿 物 质是 指原 始 成煤 植 物所 含 有 的矿 物 质 ，
一
般 不 超过 １ ％～２ 次 生 矿物 质 是指 在 成煤 过 程 中进 入煤 层 的 矿物 质 ， ％； 一般 不 超过 １ ％； 来 矿物 ０ 外
生 产 工 艺
甘 肃 石 油 和 化 工
２１ ０ ２年第 ３期
融 特性 ， 成挂 渣 不好 或 排 渣 困难 、 渣 ， 重 时会 导 致 气化 炉 渣 口堵 塞 ， 响气 化 炉 的正 常运 行 ； 造 堵 严 影
根 据资 料 介绍 ， 同一 反应 条件 下 ， 分含 量 每增 加 １ 氧耗 约增 加 ０７ 灰 ％， ． ％～Ｏ８ 煤 耗 约增 加 １ ％４ ．％， ． ３ １ ％ ， 分越 高 气化煤 耗 、 ． 灰 ５ 氧耗 越 高 ， 渣对 炉 内构 件 的冲刷 磨蚀 越快 。 灰
２１ ０２年 第 ３ 期
甘 肃 石 油 和 灰分及 配煤对 Ｓ Ｌ ＨＥ Ｌ气 化工艺 的影响
戚 继 涛
（ 中国神华鄂 尔多斯煤制 油分 公 司 煤 气化 生产 中心 ，内蒙古 鄂尔 多斯 ０７０ ） １２ ９
摘 要 ： 气化 工 艺作为 煤 化 工的龙 头 ， 煤 其运 行 的好 坏 势 必影 响到 下 游 工段 是 否 能 正常 生 产 。作 为新 一 代 煤 化 工 的 Ｓ Ｅ Ｌ煤 气化 工 艺 ， 国 内的运 行 状 况 较 为 曲折 ， Ｈ Ｌ 在 已成 为煤 化 工行 业 关注
化钙 ， 当氧 化 钙加 入 量超 过 ３ ％ 时 ， 熔点 反 而 会增 高 ， ０ 灰 因此 常 规 均控 制 在 ２ ％ 以下 。因为 Ｆ ５ ｅ 、 ０
Ｇ Ｏ（ ａ 特别 是 在 弱还 原 性气 氛 下 的 ＦＯ） ＳＯ 、 １ 组 分很 容 易 生成 低 熔 点化 合 物 ， 而 降低 煤 ｅ 与 ｉ Ａ 等 Ｏ 从
低 了燃 料 的化 学 活性 。
（ ） 分 含 量越 高 ， ３灰 物料 消 耗 越 大 ， 括煤 耗 和 氧 耗 。煤 灰 中某 些 组 分 含量 过 高会 影 响 灰 的熔 包
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ — ５ ２ １— ４ ２
作 者 简 介 ： 继 涛 （９ ２ ）男 ， 肃 景 泰 人 ， 理 工 程 师 ， 戚 １８ 一 ， 甘 助 目前 主要 从 事 煤 化 工 生 产 工作 。
性 氧化 物 ＴＯ 和 Ａ ： ｓ 比例越 大 ， 灰 熔 融 温度 越 高 ， 易结 渣 ； ｉ １ 的 Ｏ 其 不 而碱 性 氧 化 物 Ｆ ，Ｍ Ｏ、 ａ ｅ 、ｇ Ｇ Ｏ Ｏ
等碱 性 成 分 比例 越 大 ， 灰 熔 融温 度 就越 低 ， 容 易结 渣 ； 则 就 当酸性 灰 与碱 性 灰 比值越 大 ， 灰熔 点 越 则 高， 要求 操 作 温度 越 高 ， 氧气 耗 量 随之 也 越大 ， 想 降低 能 耗 ， 要 降低 操 作 温度 ， 加 入助 溶剂 ， 需 常用 氧
的 焦点 。分 析 了煤 灰 分对 Ｓ Ｌ ＨＥ Ｌ煤 气化 工 艺的一 些行 为及 配煤 对其 的优 化 。 关键词 ： 灰分 ；Ｈ Ｌ 煤 Ｓ Ｅ Ｌ煤 气化 ； 配煤 ； 响 影
１ 煤 灰 分 的 定 义
煤 灰 分 是 指 将 一定 量 的煤 试 样 在 规定 的条 件 下 （ 定 条 件 见 （ ＢＴ １ — ０ ８煤 的工 业 分 析 方 规 Ｇ ／２ ２ ２ ０
灰 熔 融温 度 ， 改善 黏 温特 性 Ｊ 。
３ 灰 分 对 Ｓ ｅｌ 煤 气 化 的影 响 ｈ ｌ粉
（ ） 中灰 分 含 黄铁 矿 时 ， １煤 在储 存 时能 加 速 煤 的 风 化 和 自燃 ； 划 检 修 时 ， 计 必须 彻 底 烧 完 存 粉
煤 ， 及 时清 理走 剩余 粉 煤 。 或
质是 指 采掘 过程 中混入 煤 中 的矸 石 ， 般为 ５ 一 ％～ １％， ０ 高者 会在 ２ ％ 以上 …。 ０
２ 灰 分 的 组成 及 特 性
灰 分 中主 要 含氧 化 钙 、 氧化 硅 、 化 铝 、 氧 氧化 铁 等组 分 ， 外还 含 有 少量 的氧 化 钛 、 此 氧化 镁 、 化 氧 钾及 氧 化锂 【 。在复 杂 的煤灰 体 系 中 ， 温条 件下 会 发生 一 系列 的分 解 、 高 化合 、 聚合 、 合 、 原等 化 熔 还 学 物理 反应 ， 最终 形 成 包含 各元 素 熔 融 态 的共 熔 体 。 由于 灰 分 中各元 素 的含 量 不尽 相 同 ， 最终 生 成 化合 物 的熔 点 就有 所 不 同 ， 中氧化 硅 、 其 氧化 铝 的熔 点 高 ， 而氧 化 钛 、 化 铁 的熔 点 低 ， 灰 分 中酸 氧 若
加， 使热 效 率降低 ， 增加 了消 耗 。 （ ） 中灰含 量过 低 时 ， 烧后 的熔 渣 不能挂 于 Ｓ ｅ ５ 煤 燃 ｈ Ｈ气化 炉特 有 的水 冷壁 上 ， 不能 形成 固体保 护 渣层 ， 致气 化 炉 的热损 变 大 ， 导 达不 到 Ｓ ｅｌ 化炉 设计 水 冷壁 “ ｈ ｌ气 以渣抗 渣 ” 的要求 ， 响气 化 炉 的 影
（ ） 分越 高 ， 对 而言减 少 了固定 碳 的含量 ， 煤 的发 热值 降 低 。在 气化 过 程 中 ， ２灰 相 使 由于 部分 燃 料 颗 粒 被灰 分 覆 盖 ， 其 气 化 的有 效 面积 减少 ， 碍 气 化剂 与 碳 的接 触 ， 响 了气 化剂 的扩 散 ， 降 使 妨 影 也
滤 器 的负 荷 ， 同时 导致 十字 吊架 积 灰 的可 能 ， 成 气化 炉 高 负荷 运 行 的弊 端 ， 有 可 能导 致 非计 划 形 极
停 炉 的次数 ， 相应 地 缩短 了 Ｓ ｅ 炉 的 长周期 运 行 。排 灰量 的增 加 ， ｈｌ ｌ 相应地 随 着排 灰量 排 出的碳 也增
法》 ， ）即在 ８０℃ 的 温度 下完 全 燃烧 ， 烧 后 剩余 下 来 的残 留物 。主要 有 各种 内在 矿 物质 和 外来 矿 ０ 燃
物质 ， 内在矿 物 质 又分 为原 生 和次 生 矿 物质 两类 。原 生矿 物 质是 指原 始 成煤 植 物所 含 有 的矿 物 质 ，
一
般 不 超过 １ ％～２ 次 生 矿物 质 是指 在 成煤 过 程 中进 入煤 层 的 矿物 质 ， ％； 一般 不 超过 １ ％； 来 矿物 ０ 外
生 产 工 艺
甘 肃 石 油 和 化 工
２１ ０ ２年第 ３期
融 特性 ， 成挂 渣 不好 或 排 渣 困难 、 渣 ， 重 时会 导 致 气化 炉 渣 口堵 塞 ， 响气 化 炉 的正 常运 行 ； 造 堵 严 影
根 据资 料 介绍 ， 同一 反应 条件 下 ， 分含 量 每增 加 １ 氧耗 约增 加 ０７ 灰 ％， ． ％～Ｏ８ 煤 耗 约增 加 １ ％４ ．％， ． ３ １ ％ ， 分越 高 气化煤 耗 、 ． 灰 ５ 氧耗 越 高 ， 渣对 炉 内构 件 的冲刷 磨蚀 越快 。 灰
２１ ０２年 第 ３ 期
甘 肃 石 油 和 灰分及 配煤对 Ｓ Ｌ ＨＥ Ｌ气 化工艺 的影响
戚 继 涛
（ 中国神华鄂 尔多斯煤制 油分 公 司 煤 气化 生产 中心 ，内蒙古 鄂尔 多斯 ０７０ ） １２ ９
摘 要 ： 气化 工 艺作为 煤 化 工的龙 头 ， 煤 其运 行 的好 坏 势 必影 响到 下 游 工段 是 否 能 正常 生 产 。作 为新 一 代 煤 化 工 的 Ｓ Ｅ Ｌ煤 气化 工 艺 ， 国 内的运 行 状 况 较 为 曲折 ， Ｈ Ｌ 在 已成 为煤 化 工行 业 关注
化钙 ， 当氧 化 钙加 入 量超 过 ３ ％ 时 ， 熔点 反 而 会增 高 ， ０ 灰 因此 常 规 均控 制 在 ２ ％ 以下 。因为 Ｆ ５ ｅ 、 ０
Ｇ Ｏ（ ａ 特别 是 在 弱还 原 性气 氛 下 的 ＦＯ） ＳＯ 、 １ 组 分很 容 易 生成 低 熔 点化 合 物 ， 而 降低 煤 ｅ 与 ｉ Ａ 等 Ｏ 从
低 了燃 料 的化 学 活性 。
（ ） 分 含 量越 高 ， ３灰 物料 消 耗 越 大 ， 括煤 耗 和 氧 耗 。煤 灰 中某 些 组 分 含量 过 高会 影 响 灰 的熔 包
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ — ５ ２ １— ４ ２
作 者 简 介 ： 继 涛 （９ ２ ）男 ， 肃 景 泰 人 ， 理 工 程 师 ， 戚 １８ 一 ， 甘 助 目前 主要 从 事 煤 化 工 生 产 工作 。
性 氧化 物 ＴＯ 和 Ａ ： ｓ 比例越 大 ， 灰 熔 融 温度 越 高 ， 易结 渣 ； ｉ １ 的 Ｏ 其 不 而碱 性 氧 化 物 Ｆ ，Ｍ Ｏ、 ａ ｅ 、ｇ Ｇ Ｏ Ｏ
等碱 性 成 分 比例 越 大 ， 灰 熔 融温 度 就越 低 ， 容 易结 渣 ； 则 就 当酸性 灰 与碱 性 灰 比值越 大 ， 灰熔 点 越 则 高， 要求 操 作 温度 越 高 ， 氧气 耗 量 随之 也 越大 ， 想 降低 能 耗 ， 要 降低 操 作 温度 ， 加 入助 溶剂 ， 需 常用 氧
的 焦点 。分 析 了煤 灰 分对 Ｓ Ｌ ＨＥ Ｌ煤 气化 工 艺的一 些行 为及 配煤 对其 的优 化 。 关键词 ： 灰分 ；Ｈ Ｌ 煤 Ｓ Ｅ Ｌ煤 气化 ； 配煤 ； 响 影
１ 煤 灰 分 的 定 义
煤 灰 分 是 指 将 一定 量 的煤 试 样 在 规定 的条 件 下 （ 定 条 件 见 （ ＢＴ １ — ０ ８煤 的工 业 分 析 方 规 Ｇ ／２ ２ ２ ０
灰 熔 融温 度 ， 改善 黏 温特 性 Ｊ 。
３ 灰 分 对 Ｓ ｅｌ 煤 气 化 的影 响 ｈ ｌ粉
（ ） 中灰 分 含 黄铁 矿 时 ， １煤 在储 存 时能 加 速 煤 的 风 化 和 自燃 ； 划 检 修 时 ， 计 必须 彻 底 烧 完 存 粉
煤 ， 及 时清 理走 剩余 粉 煤 。 或
质是 指 采掘 过程 中混入 煤 中 的矸 石 ， 般为 ５ 一 ％～ １％， ０ 高者 会在 ２ ％ 以上 …。 ０
２ 灰 分 的 组成 及 特 性
灰 分 中主 要 含氧 化 钙 、 氧化 硅 、 化 铝 、 氧 氧化 铁 等组 分 ， 外还 含 有 少量 的氧 化 钛 、 此 氧化 镁 、 化 氧 钾及 氧 化锂 【 。在复 杂 的煤灰 体 系 中 ， 温条 件下 会 发生 一 系列 的分 解 、 高 化合 、 聚合 、 合 、 原等 化 熔 还 学 物理 反应 ， 最终 形 成 包含 各元 素 熔 融 态 的共 熔 体 。 由于 灰 分 中各元 素 的含 量 不尽 相 同 ， 最终 生 成 化合 物 的熔 点 就有 所 不 同 ， 中氧化 硅 、 其 氧化 铝 的熔 点 高 ， 而氧 化 钛 、 化 铁 的熔 点 低 ， 灰 分 中酸 氧 若
加， 使热 效 率降低 ， 增加 了消 耗 。 （ ） 中灰含 量过 低 时 ， 烧后 的熔 渣 不能挂 于 Ｓ ｅ ５ 煤 燃 ｈ Ｈ气化 炉特 有 的水 冷壁 上 ， 不能 形成 固体保 护 渣层 ， 致气 化 炉 的热损 变 大 ， 导 达不 到 Ｓ ｅｌ 化炉 设计 水 冷壁 “ ｈ ｌ气 以渣抗 渣 ” 的要求 ， 响气 化 炉 的 影
（ ） 分越 高 ， 对 而言减 少 了固定 碳 的含量 ， 煤 的发 热值 降 低 。在 气化 过 程 中 ， ２灰 相 使 由于 部分 燃 料 颗 粒 被灰 分 覆 盖 ， 其 气 化 的有 效 面积 减少 ， 碍 气 化剂 与 碳 的接 触 ， 响 了气 化剂 的扩 散 ， 降 使 妨 影 也