多喷嘴水煤浆气化技术在化工行业中的应用
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的应用
２２ 系 统运 行情 况 ． 由 于采 用 的是 一 开 一备 的 运行 方式 ，为 了防
装 置 运行 ３ ８ 。２ １ １ ｄ ０ １年 １ 至 ２ １ 年 ｌ 月 ０１ ０月 ． 生 产 天 数 ２ ６ ， 长 连续 满 负 荷 运 行 ２ ５ ， 计 全 ９ ｄ最 １ ｄ预 年 可达 生产 天数 ３ ７ 。 ５ ｄ 此外 ， 还实 现 了气化 炉在 线无 波 动倒炉 所 谓
热 交换 的除 了灰水 外 ． 有 变换冷 凝 液 还 蒸 发 热 水 塔 的填 料 为 西 ６ ７ ｍｍ￣ ６ｍ １ ｍ ７ ｍ￣ ． ｍ ２ 的拉 西 环 。在运行 初 期 ， 现蒸 发 热水塔 顶 部酸气 发 出 口出现 大量 带 水 现象 ，后 检修 时拆 开人 孔后 发
在 气 化 炉炉 膛 的压 力 点和 合 成气 出 口管 道 上 的压
饭 舷
７ ｈ工 业考 核 数据 表 明 ， ２ 与文 献 … 道 的神 华 包 头 报 煤 制烯 烃 项 目采 用 的 Ｇ Ｅ水 煤 浆 气 化 装 置 运 行考
２１ ３ ０年第４ １ 卷
装 置有 效气 成 分提 高 ３１ ， ． 比氧 耗 降低 １ ．％ ． ％ ４ 比 １
煤 耗 降 低 ２１ ， 渣 中碳 含 量 降 低 约 １ ％ 。 ．％ 粗 ０ 细渣
灰 都 比较 多 ， 得靠 人 工 清理 ， 作 量较 大 。由于 在 工
静 态 破 渣机 下部 还 安装 有 铰 刀 式 动 态 破 渣 机 ， 因
此 对静 态 破渣 机 进行 改 进 ， 除少 部 分格 栅 ， 加 割 增
灰 渣通 道 面积 ，使其 能 够进 入 下部 动 态破 渣 机 中 破 碎 。改 进 以后运 行情 况 良好 ， 渣机 内再 无渣 和 破 积 灰积 存 。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术及其优势
人 的实验 测量 ，采用 大型商业 化软 件 （ Ｆ 对 Ｃ Ｄ）
气化炉 内的流动 过程进行 了数字模 拟研究 。
１２ 多喷嘴 对置 式水煤 浆 气化 工 艺的技 术核 心 ．
流束 的延 长 ，射 流 的宽 度逐渐扩 展 ，流速逐 渐减 弱 ，直至 与相 近 的 射 流边 界 相 交 ，射流 段 结 束 ，
进入撞 击 区 。
（ ）撞 击 区 ２
气 化 炉是煤气 化 的关 键设 备 ，气化炉 内合 理 的流场 结构对 气化 炉气化 效率 的提高 和安 全稳定
当多个 喷嘴 的射 流股交 汇后 ，就 会在气化 炉
的 中心 部位产 生 相互 的剧烈 碰撞 和交 混运 动 ，该
【 收稿 日期］２０ －６２ ０７０ －１ ［ 作者简介］ 王延坤 （９¨ ） 男 ， １６ 一 ， 山东滕 州人 ， ４ 工程师 ， 国 宏公司气化车 间主任。
结 构分 为 ：射 流 区 、撞击 区 、撞 击 流股 区 、回流 区 、折返 流 区 、管 流 区 ６个 区域 Ｊ 。
（ ） 射流 区 １
态 示踪分 析仪 （ ｕｌ Ｄ 、热 线风 速 仪 等对 气 Ｄ ａ Ｐ Ａ）
化 炉大型 冷模装 置 内的流动 和混合 过程进 行 了深
流体 经喷 嘴 以很 高 的速度 喷射 出来 ，将 其周
王延 坤 ，王 伟
２３ ０ ） ７ ５０ （ 矿 国宏 化 工 有 限 公 司 ，山 东 邹 城 兖
［ 中图分类 号］Ｔ ４ ［ Ｑ５ ６ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ． ３ （０ ８ ０ － ２ －３ ０４９ ２ ２ ０ ） ｌ ０ １ ９ ０ ０
华东理工大学科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术
华东理工大学科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术项目简介煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。
水煤浆经四个对置的喷嘴雾化后进入气化炉内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统基本实现零排放。
该技术工艺指标先进，与同类技术相比，合成气有效成分高2-3个百分点、碳转化率高2-3个百分点、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生产强度大，又减少了专利实施许可费。
所属领域化工、能源项目成熟度产业化应用前景多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化成功，打破了国外技术在气化领域的垄断地位，标志着我国自主的大型煤气化技术已处于国际领先地位。
目前有33台多喷嘴对置式水煤浆气化装置处于工业运行、建设和设计中，同时该技术已走出国门，为美国一家石化公司提供气化技术。
知识产权及项目获奖情况与多喷嘴对置式水煤浆气化技术相关的有二十余项发明专利和实用新型专利。
拥有自主的知识产权。
项目曾得到国家“九五”科技攻关、“十五”和“十一五”“863”课题、“973”计划的支持。
所获主要奖励有：2007年国家科学技术进步二等奖；第十届中国专利奖优秀奖；2006年中国石油和化学工业科技进步特等奖；2006年中国高校-企业合作创新十大案例；2006年中国高校十大科技进展；2005年上海市科技进步三等奖。
合作方式主要以专利（实施）许可和技术转让的模式合作。
水煤浆气化技术的发展及应用选择
水煤浆气化技术的发展及应用选择摘要：文章讨论了煤化工气化原理及气化技术的发展趋势，并探讨了各种水煤浆加压气化技术的特点及优缺点，并得出结论：我国煤种很多，一种气化方式只适用某种特定的煤种，气化技术的选择应因煤制宜，目标产品不同也应采用不同的气化技术。
关键词：水煤浆气化技术；发展趋势；应用选择引言煤炭是世界上分布最广储量最多的化石能源，是世界经济和社会发展的重要动力支柱，在未来几十年内，煤炭将仍是世界主要能源之一，煤炭是21世纪中国经济快速发展的重要支柱，占有不可取代的地位。
我国在煤炭综合利用中存在着方法单一、利用效率低、污染严重等问题，这对环境保护和经济社会的可持续发展产生了巨大威胁[1-3]。
因此，积极发展洁净煤技术，从而解决中国油气短缺等能源安全问题，满足国民经济发展对能源的需求，对中国经济社会的可持续发展具有十分重要的意义。
1 煤气化原理及发展趋势1.1 煤气化的原理煤的气化反应是指气化剂（空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等）与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。
在气化炉内，煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程[5]。
1.1 湿煤中水分蒸发的过程：1.2 热解（干馏）是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。
一般来讲，热解的形式为：煤煤气（co2，co，ch4，h2o，h2，nh3， h2s）+焦油+焦炭1.3 气化与燃烧过程。
仅考虑煤的主要元素碳的反应，这些反应如下：a.碳-氧间的反应；b.碳-水蒸气间的反应；c.甲烷生成反应；需要指出的是，以上所列诸反应为煤气化和燃烧过程的基本化学反应，不同过程可由上述或其中部分反应以串联或平行的方式组合而成。
1.2 煤气化技术的发展趋势现代煤炭气化技术发展趋势如下[4]：1.2.1 气化压力向高压发展。
气化压力由常压、低压（98%，比texaco水煤浆气化装置高2%-3%；比煤耗、比氧耗比texaco水煤浆气化工艺低7%。
多喷嘴对置式煤气化技术(华东里工)
２００８年第２９卷第６期氮肥技术摘要简要介绍华东理工大学和兖矿集团公司合作，成功开发了具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，应用于工业生产中。
同时还介绍了研究开发的水冷壁式中试气化炉运行结果和粉煤加压气化技术工业示范装置的实施进展情况。
关键词煤气化多喷嘴对置式水煤浆粉煤１背景我国能源结构的特点是富煤、缺油、少气。
我国以煤为主的能源结构和国际能源市场形势，决定了我国必须立足国情，大力发展洁净煤技术，以此支持国民经济的快速发展，缓解油品供应紧张，保障国家安全。
煤气化技术是发展煤基化学品、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，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术（如图１所示），对发展经济和保障国家安全具有重要的战略意义。
国内在建的和处于筹建中的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置，已展现了对煤气化技术的强劲需求。
的研究攻关，和兖矿集团有限公司合作，成功开发了具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，在国内外产生了重大影响。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺原理如图２所示，主要包括多喷嘴对置式水煤浆气化工序、分级净化的合成气初步净化工序、直接换热式含渣水处理工序。
图２多喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺原理简图２技术研发历程多喷嘴对置式水煤浆气化技术是由华东理图１煤气化技术重要地位简图工大学洁净煤技术研究所（煤气化教育部重点实我国自上世纪８０年代开始引进国外煤气化验室）于遵宏教授带领的科研团队历经“九五”、技术，多年来一直依赖进口，受制于人。
据此估“十五”和“十一五”科技攻关开发成功。
“九五”期算，引进煤气化技术的专利实施许可费已高达２间，华东理工大学、鲁南化肥厂、中国天辰化学工亿多美元，这还不包括昂贵的专有设备费和现场程公司共同承担了国家“九五”科技攻关项目“新技术服务费等。
据估计，专有设备耗费外汇也高型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉开发”，并完成了达数亿美元。
四喷嘴工艺
一、技术名称：多喷嘴对置式水煤浆气化技术二、适用范围：化工行业煤制合成气三、技术内容：1.技术原理水煤浆、氧气进入气化室后，相继进行雾化、传热、蒸发、脱挥发分、燃烧、气化等6个物理和化学过程，煤浆颗粒在气化炉内经过湍流弥散、振荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发与挥发份的析出和气相反应等，最终形成以CO、H2为主的煤气及灰渣。
产生的合成气经分级净化达到后序工段的要求，同时采用直接换热式渣水处理系统。
2.关键技术多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用四喷嘴撞击流、预膜式喷嘴，加强混合，强化热质传递。
关键技术设备包括：1）由喷淋床与鼓泡床组成的复合床高温煤气洗涤冷却设备；2）合成气“分级”净化。
由混合器、分离器、水洗塔组成的高效节能型煤气初步净化系统；3）直接换热式含渣水处理系统；4）预膜式长寿命高效气化喷嘴；5）结构新颖的交叉流式洗涤水分布器；6）国内首次成功实施停运气化烧嘴在线带压投料的操作技术。
3.工艺流程通过喷嘴对置、优化炉型结构及尺寸，在炉内形成撞击流，以强化混合和热质传递过程，并形成炉内合理的流场结构。
主要包括煤浆制备、输送单元，多喷嘴对置式水煤浆气化单元，煤气初步净化单元和含渣水处理单元，其中关键单元为气化、煤气初步净化和含渣水热回收。
图：多喷嘴对置式水煤浆气化技术流程图四、主要技术指标：与引进的水煤浆气化技术相比，采用该技术可使比氧耗降低7.9％，比煤耗降低2.2％。
以北宿煤为原料，合成气有效气成分(CO+H2)含量84.9％，比氧耗309Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)，降低7.9％；比煤耗535kg/1000Nm3 (CO+H2)，降低2.2％；碳转化率98.8％，提高2～3 个百分点；产气率2.20 Nm3/kg；有效气成分提高2～3 个百分点；CO2含量降低2～3 个百分点。
五、技术应用情况：2005 年通过中国石油和化学工业协会组织的工业示范装置现场168小时连续满负荷运行考核，2007 年获国家科技进步二等奖，并拥有多项专利，具有完全自主知识产权。
水煤浆气化技术的特点及应用
水煤浆气化技术的特点及应用作者：林航来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第12期摘要：水煤浆气化技术是煤洁净技术的主要应用类型。
利用水煤浆与氧气在气化炉中进行氧化反应，可以获得需要的粗合成气。
这是煤洁净技术的重要组成部分，必须重视水煤浆气化技术的研究以及发展，才能够促进我国清洁能源行业的发展，从而提高我国煤炭资源的综合利用效率，降低煤炭资源在应用过程中对生态环境产生的破坏以及污染。
这对推动我国经济社会的可持续发展有十分重要的现实意义。
关键词：水煤浆;气化技术;特点分析;应用煤炭是当前世界上分布范围比较广，储量比较多的能源，是世界经济以及社会发展过程中的重要动力能源。
随着石油资源的日益短缺，煤炭资源仍然是世界的主要能源之一，并且其在国民经济发展中越来越重要。
在我国的经济发展过程中，煤炭起着至关重要的作用，但是我国在对煤炭进行利用的过程，利用方法比较单一，利用效率相对较低，并且会产生严重的污染问题，会在极大程度上影响经济社会的可持续发展以及环境保护工作的质量。
因此，需要充分利用煤洁净技术，解决我国油气短缺的能源安全问题，在满足国民经济发展对能源需求的基础上，促进我国经济的可持续发展，保证生态环境与经济发展之间的和谐与协调。
1 水煤浆气化技术特点水煤浆气化技术在应用过程中，其主要特点包括以下方面：第一，对原料煤种的适应性比较宽。
在利用水煤浆气化技术时，理论上可以对各种煤种进行利用，并且可以有效利用碎煤以及煤粉，能够在极大程度上提高煤的综合利用效率。
第二，生产的连续性比较强。
水煤浆气化技术一般会采用连续进料、液态排渣的方式，在排渣过程中，并不会对气化炉的运行状况进行产生影响。
因此，能够在极大程度上提高生产效率。
第三，可以有效降低气体压缩的功耗。
在气化炉运行过程中利用加压气化，煤浆的压力主要是由煤浆泵提供的，而氧气压力主要是由液氧泵进行提供，能够有效降低气体加压过程中所需要的功耗。
第四，能够对热量进行回收。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工业应用总结
２７ ２ ） ７ ５７
文 章编 号 ：０ ４— ９ １ ２ １ ）２— ０ ０— ３ １０ ８ ０ （０ ２ ０ ０ ５ ０
多喷 嘴 对 置式 水 煤 浆气 化 技 术 自从 投 入 工 业 化应 用 以来 ， 以其 技 术成 熟 可靠 、 转 化 率 高 、 碳 消耗 低 、 效 气 成 分 高 、 行 周 期 长 、 于 大 型 化 等 优 有 运 适 势 ， 速成 为煤 气 化 行 业 的 主 流技 术 之 一 ， 迅 目前 已 运行 的装 置达 到 １ ， ９套 在建 或正在 工程设 计 中 的装 置有 ５ 。近 期 ， 最 大 Ｅ处 理 煤 量 达 到 ２０ ０ｔ ３套 其 ｔ ０
他 同类 技 术 多 ２～３８ 参 与 气 化 反 应 时 间 更 长 ， ，
提 高 了碳 的 转 化 率 和 单 位 气 化 炉 燃 烧 室 容 积 的 生 产 能 力 。撞 击 区 、 击 流 股 、 撞 回流 区 、 返 流 区 折 的存 在 ， 有 利 于促 进 煤 焦 、 Ｈ 更 Ｃ 等 与 Ｈ ０、 Ｏ Ｃ 发 生 的气 化 反 应 ， 成 Ｃ 生 Ｏ和 Ｈ： 提 高 有 效 气 成 ，
气 通过对 置式 布置 的 工艺 喷 嘴 ， 入 炉 内进 行 混合 进 和 反应 ， 生 的 高 温煤 气 和 熔 渣 进 入激 冷 室 ， 产 进行 冷却、 除灰 ， 出气 化 炉 。煤 气 初 步 净 化单 元 由混 送
合 器 、 风分 离器 、 旋 水洗 塔 组成 ， 渣 水 热 回 收与 除 含
１２３ 喷淋床 与鼓泡 床结合 ．．
水
出气化 室 的夹 带熔 融 态灰 渣 的高 温合 成 气 ， 在 复合床 结 构 的洗 涤 冷 却 室 内完 成 合 成 气 的洗 涤 冷 却和熔 渣 的初 步 分 离 。洗 涤 冷 却 室 采 用 了喷 淋 床 与鼓泡 床 相 结合 的技 术 ， 液 两相 分 布 更 加 均 匀 ， 气
水煤浆的用途
水煤浆的用途水煤浆是一种将煤炭粉末与水混合形成的悬浮液，具有广泛的应用领域。
本文将探讨水煤浆的用途，并介绍其在能源、化工、环保等领域的应用。
一、能源领域1. 燃料替代：水煤浆可以作为燃料替代传统的煤炭，用于发电、供热等领域。
与传统煤炭相比，水煤浆具有更高的燃烧效率和更低的污染排放，因此被广泛应用于火电厂、工业锅炉等设备中。
2. 燃烧改良：将水煤浆与其他燃料混合燃烧，可以改善燃烧过程中的热传导性能，提高燃料利用率和燃烧效果，减少烟气排放和环境污染。
二、化工领域1. 煤化工原料：水煤浆中的煤炭粉末可以作为化工生产的原料，用于生产合成气、合成油、合成烯烃等化工产品。
通过水煤浆的加工，可以提取煤炭中的有机物质，进一步利用煤炭资源，实现资源循环利用。
2. 煤制气体：水煤浆中的煤炭可以经过气化反应，产生合成气体。
合成气体主要由氢气和一氧化碳组成，可以作为化工合成、煤制油等过程中的重要原料。
三、环保领域1. 污水处理：水煤浆中的煤炭粉末具有吸附性能，可以用于污水处理。
煤炭的表面具有丰富的孔隙结构，可以吸附污水中的有机物、重金属等污染物质，提高污水的处理效率。
2. 大气污染治理：水煤浆燃烧过程中产生的烟气中含有硫、氮等污染物，通过煤粉喷射和烟气脱硫等技术手段，可以降低烟气中的污染物排放，减少大气污染。
四、其他应用领域1. 建材工业：将水煤浆与水泥混合可以用于生产水煤浆砂浆，用于建筑施工，具有较好的粘结性和耐火性。
2. 煤泥固化：水煤浆可以用于煤矿煤泥的固化处理，将煤泥与水煤浆混合后，通过加压成型或干燥处理，可以将煤泥固化成块状物，减少煤矿废弃物的排放。
总结而言，水煤浆是一种具有多种应用领域的重要能源材料。
其在能源、化工、环保等领域的应用，不仅能够提高能源利用效率，减少环境污染，还能够实现资源的循环利用。
随着科技的不断进步和应用的不断拓展，水煤浆的用途将会更加广泛，为人们的生活和工业生产带来更多的便利和效益。
华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术再创佳绩
华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术再创佳绩华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术再创佳绩随着全球对环保和能源问题越来越重视，水煤浆气化技术因其高效、清洁和经济等特点成为了人们关注的热点之一。
然而，由于水煤浆不稳定、易结焦等缺陷，其气化过程不稳定，产生的氧化物等污染物排放高，给环境和人体健康带来极大威胁。
为了解决这些问题，研究者们一直在寻求新的水煤浆气化技术和改进措施。
而华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术的出现，为这项技术的提高和优化打开了新的方向。
华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术是一种新型多喷嘴气化技术，它能够有效地控制水煤浆气化过程，提高气化效率和产品质量，减少废气的排放，是目前能够实现“零污染”气化的一种技术。
首先，该技术的原理是将水煤浆喷入多喷嘴气化室内，在高温高压下，将煤中的碳化合物转化为可燃气体，同时污染物物质得到了充分转化和分解，达到减少废气排放的效果。
多喷嘴气化室的对置设计增加了室内物质和热量的均匀分布，有效地避免了喷嘴堵塞、结焦等问题，从而提高了气化效率和稳定性。
其次，该技术的优点非常突出。
华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术可以在较低的氧气供应下获得高效的气化效果，并且能够实现高转化率和高选择性，提高产品的交流率和可利用率；该技术在设计上注重操作便捷和维护方便，提高了工作效率和操作安全性；此外，它还节能环保、降低了能源成本、减少了人力和物力投入。
再次，华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术的应用前景广阔。
随着技术水平的提高和市场需求的增加，气化技术的发展越来越受到关注。
相信这种技术将可以广泛应用于电力、炼化、化肥、冶金等领域，成为煤炭清洁高效利用的重要手段。
因此，可以总结出华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术再创佳绩的原因：一是采用了对置式设计，使得气化室内热量和物质的分布更加均匀，有效避免了结焦和堵塞等问题；二是能够高效地控制水煤浆气化过程，提高了气化效率和产物质量；三是具有很强的应用前景，可以广泛用于多个领域，成为煤炭清洁高效利用的重要手段。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术应用总结
工 艺流 程 。２ ０ ０ ８年 ９月 １ 日按 计 划 停 车 ， 化 ６ 气
炉 连续 运行 ７ ， １８ ３ｈ ８ ｄ 约 ７ 。
此次 停 车后 ， 气 化 炉 内耐 火 砖 腐 蚀 情 况 进 对
行 了测量 ， 现耐 火砖 总 体状 况 和喷 嘴状 况 良好 ， 发
在 该 阶段 的连 续 运 行 中 ， 多 次 出 现 合 成 系 曾 统 和空 分 系统 负 荷不 足 的 问题 ， 作 中通 过 停 用 操 １ 喷嘴 或 减 小 煤 浆 流 量 来 控 制 气 化 炉 负 荷 ， 对 多 次 实 现带压 联 投 １对 喷 嘴 ， 以实 现 较 大 幅 度 地 调
Ｓｌ ｒ ｓｆｃ ｔｏ ｃ ｕｒ ｙ Ｇａ ｉ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎｏｏ ｙ ｉ ｌｇ
ＬｉＢ０．Ｌａ Ｃｈ ａ ｌｉ ｕ ｎ ｅ ．Ｐａ ｎ ｎ Ｒｏ ｇ
（ ｕｎ ｎＣ ｅ ｃｌ ｅｔｉ ｒＰａ ｔ ｆ ａ ｋ ａ ｇＧ ｏｐ ｏ Ｓ ａ ｄ ｎ ｒｖｎ ｅ Ｔ ｎ ｚｏ ２ ７ ２ ） Ｌ ａ ｈｍｉ ｒｌ ｅ ｌｎ ｏ ｎ ｕ ｎ ｒｕ ｆ ｈ ｎ ｏ ｇＰ ｏｉｃ ｅ ｇｈ ｕ ７ ５ ７ ａ Ｆ ｉｚ Ｙ
山东 兖矿 鲁 南 化 肥 厂 于 ２ ０ ０ ７年 投 资 建 设 了 年产 ２ ０ｋ 合 成氨 、０ ｔ 素项 目， 套建 设 了 ４ ｔ ４ ０ｋ 尿 配 １ 具有 自主知识 产 权 的多 喷 嘴 对 置式 水 煤 浆 加 套
整 负荷 ， 现 了多 喷 嘴 对 置 式 水 煤 浆 气 化 技术 操 体
化 系统进 行 检修 ， 耗 时 ５ｄ ０８年 ９月 ２ 共 。２０ １日
再 次 开车 ， ２ ０ 至 ０ ８年 １ ２月 １ 日按 计 划停 车 ， ４ 共
多喷嘴--水煤浆--气化技术--介绍
多喷嘴水煤浆气化技术0 引言为了推进我国化学工业的发展，扩展气化用原料煤种，自20世纪80年代以来，我国花费巨额外汇先后引进了10余套德士古水煤浆气化装置，用于生产合成氨与甲醇。
随着德士古煤气化装置技术优势的显现，由于购买昂贵的专利使用权和过高价格的进口设备、材料，也使一些企业背上了沉重的还贷负担。
经过10多年的实践，国内在水煤浆气化技术方面积累了一定的设计、安装和运行等工程经验，通过在实践中不断进行技术的优化、完善与创新，推动了水煤浆气化技术在中国的应用和发展。
“九五”期间，水煤浆气化与煤化工国家工程中心、华东理工大学和中国天辰化学工程公司承担的国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”，通过了专家鉴定与验收。
在山东华鲁恒升化工股份有限公司国产化1000t/d合成氨大型氮肥装置中，采用了6.5MPa、投煤 750t／d的四喷嘴对置式水煤浆气流床气化炉(以下简称四喷嘴气化炉)，这也是新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉技术中试装置通过考核后的首次工业化装置。
山东华鲁恒升化工股份有限公司四喷嘴气化炉是在中试装置的基础上，由华东理工大学、水煤浆气化与煤化工国家工程中心出具工艺软件包，中国华陆工程公司根据工艺软件包进行了工程设计，哈尔滨锅炉厂有限公司制造了气化炉设备主体，新乡耐火材料厂提供了气化炉燃烧室耐火衬里。
山东华鲁恒升化工股份有限公司四喷嘴气化炉自2004年12月1日开始试车、投入运行，本文拟对其应用情况进行介绍。
1 四喷嘴气化炉结构原理来自棒磨机的水煤浆经两个隔膜泵加压，与来自空分装置的高纯度氧气一起通过4个对称布置在气化炉中上部同一水平面上的工艺喷嘴，对喷进入气化炉燃烧室，每个隔膜泵分别给轴线上相对的两个喷嘴供料。
在高温高压下，喷入气化炉燃烧室的水煤浆与氧气进行部分氧化反应，生成CO、H2为有效成分的粗煤气。
气化炉激冷室内有下降管，下降管上端连接激冷环，下降管下部浸入激冷水中，下端有四个切向排气口；下降管与激冷室内壁之间有四层锯齿型的破泡分隔板。
关于水煤浆气化技术的简介
气体净化和产品利用
气体净化：采用湿 法洗涤、干法洗涤 等方式去除气体中 的杂质和污染物
产品利用：将净化 后的气体用于发电、 供热、化工等领域
经济效益：提高 能源利用效率， 降低生产成本
环保效益：减少 废气排放，降低 环境污染
05
水煤浆气化技术的优势和挑战
技术优势和应用前景
水煤浆气化技术具有高效、 环保、节能等优点
降低投资成本：通过优化工艺流程、 选用性价比高的设备和材料等手段， 降低投资成本，提高经济效益。
06
水煤浆气化技术的发展趋势和未来展望
技术发展趋势和方向
提高气化效率：通过改进气化技术和设备，提高气化效率，降低能耗和成本。
降低污染排放：通过改进气化技术和设备，降低污染排放，实现绿色环保。
提高气化温度：通过改进气化技术和设备，提高气化温度，提高气化效率和产物质量。 发展新型气化技术：发展新型气化技术，如超临界水煤浆气化技术、等离子体气化技 术等，提高气化效率和产物质量。
设备维护：水煤浆气化设备需要定期维护和检修，以确保其正常运行。
解决方案和改进方向
提高气化效率：通过优化反应条 件、改进催化剂等手段，提高气 化效率，降低能耗和成本。
提高安全性能：加强设备维护和 检修，提高自动化程度，降低操 作风险，确保生产安全。
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减少环境污染：采用先进的环保技 术和设备，减少废气、废水、废渣 等污染物的排放，实现绿色生产。
技术创新和突破对水煤浆 气化技术的影响和意义
国内外研究现状
国内研究：起步较晚，但发展迅速，已取得一定成果 国外研究：起步较早，技术较为成熟，但仍在不断改进和创新 合作交流：国内外研究人员加强合作，共同推动水煤浆气化技术的发展 发展趋势：未来水煤浆气化技术将继续向高效、环保、节能方向发展
新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉技术的研发及在洁净煤领域的应用前景
ｉ ｅ ｎ Ｃｏ ｌＲｅ ｌ ｎ Ｃｌａ ａ ａ ｍ
Ｃ ｅ ｉｎ ｉ ｈ ｎ Ｊａ ｌ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｆ ｗ ａ ｅｐ ｅ ｅ ｔｄ ｏ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇｃ ｌ ｒ ｃ ｓ ｆ ｅ ｓｒ ｃ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ｎ ｒｃ ｓ ｏ ｒ ｒｓ ｎ ｅ ｆ ｈ ｈ ｏｏ ｉａ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｎ ｗ ｓｃ ｌ ｔ ｅ ａ
新型（ 多喷嘴对置） 水煤浆气化炉是国家“ 九 五” 重点科技攻关项 目， 由华东理工大学 、 兖矿鲁
南化 肥厂 （ 水煤 浆 气化 及 煤化 工 国家工 程研 究 中
进煤清洁利用产业的发展。
ｌ 新 型 （ 喷 嘴对 置 ） 煤 浆气 化 炉 的技 术 特 多 水 点 及工 艺流程 概述
ｔ ｅ（ ｕｔｎｚｌ ａ ｓ ｏｌ ａ ｒ ｌ ｒ ｇｓ ｅ．Ｉ ｃｎ ａ ｉ ｉａ ｒ ａｅ ａａａｌ ｇｓ（ Ｏ ） ｍ ｌ－ｏｚ ｓｉ ｐｉ ）ｃａ－ ｔ ｕ ３ ａｉ ｒ ｔｔ ｈ ｉ ｌｎ ｃｔ ｓ ｒ： ｖｉｂｅ ａ Ｃ ， ｐ ｉ ｅ ｎ ｒ ｗ ｅ ｓ ｒ ｆ ｉ ｓｅ ｃ ｄ ｏ ｌ ＋Ｈ ）ｒ ｃｉ ３ ，ｃｒｏ ｏｖｒｏ ｉ ｅ ａ ８ ， ｐｃ ｃｃａ ｃｎｕ ｔｎ５０ｋ ，ａｄ ２ ｅ ｈｎ ８％ ａ ｇ ａｂｎｃｎｅ ｉ ｈ ｈｒｔ ｎ９ ％ ｓｅｉ ｏｌ ｏｓｍｐｉ ５ ｇ ｎ ｓ ｎ ｇ ｈ ｉ ｆ ｏ
ｐｏ ｕ ｔ ｎｏ １０ ０ｍ （ｔ ｄ ｒ ｔ ｅ ｆ ｖｉ ｂｅｇｓ ｉ ｐｃｆ ｘｇ ｎｃｎｕ ｐｉｎｏ ８ ｒｄ ｃ ｏ ｆ ０ ｓ ｎ ａｄｓ ｔ）ｏ ａｌ ｌ ａ ｔ ａ ｅｉｃｏｙｅ ｏｓｍ ｔ ｆ ０ｍ ｉ ａ ａ ａ ａ ｗｈ ｓ ｉ ｏ ３ （ｔ ｄ ｒ ｔ ｅ ． ｈｓｔ ｈ ｏ ｇ ｎｏｓｉｔ ｌ ｔａ ｐｏｅｔ ｆ ｈ ｈｎ ｗ ａｄ ，ｈｓｂｏｄ ｓ ｎ ａｄｓ ｔ） Ｔ ｉ ｅ ｎ ｌ ｙｅｊｙ ｅ ｅ ｕｌ ｒｐ ｒ ｇ ｔｎＣ ｉ Ｓｏ ｎｈｎ ｓ ａ ｒａ ａ ａ ｃ ｏ ｎ ｌｃ ｙｉ ｉ ａ
多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉构型与装置研究
多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉构型与装置研究一、引言在现代能源的开发与利用中，水煤浆气化技术被广泛应用于煤炭的清洁转化和能源的高效利用。
气化炉作为水煤浆气化设备的核心部件，其设计和性能对整个气化过程起着决定性的作用。
本文针对多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉构型与装置进行研究，探讨其优点和应用前景。
二、多喷嘴对置式水煤浆气化设备的优点多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉采用了多喷嘴的设计，具有以下优点：1. 提高气化效率：多喷嘴设计使水煤浆能够充分与气化剂接触，提高了反应速率和气化效率，使得煤炭气化更加充分，产气量更大。
2. 增加稳定性：多喷嘴的布置使得水煤浆与气化剂的混合更加均匀，减小了应力和温度的不均匀性，提高了设备的稳定性和可靠性。
3. 降低能耗：多喷嘴设计能够减少设备的内部压力损失，降低气化过程中的能耗，提高能源利用效率。
三、多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉构型与装置多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉构型与装置是其核心部分，本节将对其进行详细介绍。
1. 气化炉构型多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉采用多喷嘴对置的布置方式，喷嘴按照对称关系排列。
燃烧室与喷嘴的布置使得气化剂与水煤浆发生充分的混合和反应，提高了气化效率。
2. 气化炉装置多喷嘴对置式水煤浆气化设备的气化炉装置包括燃烧室、混合室、气化室等部分。
（1）燃烧室：燃烧室是水煤浆气化过程中完成煤炭和空气预热的部分，具有高温和高压的特点。
燃烧室能够实现煤炭的完全燃烧和水煤浆的预热，提供充足的热量和气化剂给气化室。
（2）混合室：混合室是气化炉中实现水煤浆和气化剂充分混合的部分。
多喷嘴的设计使得水煤浆和气化剂的混合更加均匀，提高了气化效率和稳定性。
（3）气化室：气化室是水煤浆气化过程中的核心部分，其中煤炭发生气化反应并产生合成气。
多喷嘴的布置使得水煤浆与气化剂充分接触，提高了气化效率。
四、多喷嘴对置式水煤浆气化设备的应用前景多喷嘴对置式水煤浆气化设备在煤炭清洁转化和能源高效利用方面具有广阔的应用前景。
多喷嘴气化技术在索普的应用
4、水质控制4.1、废水中总磷控制•使用高磷分散剂时灰水中总磷变化趋势2014年药剂调整后总磷变化情况分散剂阻垢试验对系统的影响•自2014年系统大修后，装置运行稳定，黑灰水系统未发生明显的脏堵现象。
•原仅能运行120天的蒸发热水塔，连续运行200天无异常，拆检发现填料没有明显结垢，填料上方较清洁。
•自2014年10月至今，废水中总磷一直低于0.5mg/L。
蒸发热水塔运行160天后拆检情况相关报导5、耐火砖•耐火砖使用时间统计改造前改造后A炉M7砖改造前后检查照片改造前（7704h）改造后（6120h）M7砖经过改造，损蚀量明显降低，但仍有改进空间。
改造前改造后改造后（6120h） K砖改造后，磨损量没有出现明显降低，但是大块剥落的现象已明显减少。
改造前（7704h）A炉K砖改造前后检查照片配烧褐煤后系统参数变化•A炉配煤试烧前后TI1206A温度基本上保持在1275～1285℃之间，没有出现明显变化。
C炉没有进行配煤，TI1206C温度基本上维持在1260～1275℃之间，没有出现明显变化。
结果说明，AC炉在炉温控制上较为精确，很大程度上报证了转化率，不会因炉温调整导致有效气产量的变化。
•A炉有效气含量在配煤试烧前后无明显变化，基本上维持在81.5～82%之间。
C炉在A炉配煤试烧过程中有效气含量维持在82.2～82.6%之间，之后出现缓慢下降，最后稳定在81.8～82.2%之间。
由于C炉炉温比较稳定，虽然合成气有效气含量出现变化，但不排除在线分析仪测量误差导致的可能性。
配烧后的消耗•掺烧褐煤比煤耗没有差异；单烧神华煤比煤耗差别极小；但相对于掺烧褐煤时有明显下降。
掺烧褐煤与单烧神华煤比氧耗几乎没有差异。
褐煤挥发份高达40%以上，但固定碳含量仅有50%左右，这是导致比煤耗偏高的根本原因。
影响有效气产量的因素主要是煤中固定碳含量，挥发份增加无助于提高有效气产量。
7. 运行过程中存在的其它问题（1）高压煤浆泵活塞杆断裂。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
多喷嘴对置式水煤浆气化技术简介多喷嘴对置式水煤浆气化技术是一种高效能的煤炭资源利用技术。
该技术通过将水煤浆喷射到气化装置中，利用高温和高压条件下的热化学反应，将煤炭转化为合成气和其他有用的化学品。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术相比传统的气化技术有许多优势，可以提高气化效率、降低煤炭消耗量，并且能够适应各种煤种的气化。
原理多喷嘴对置式水煤浆气化技术主要由气化装置和燃料供应系统组成。
气化装置气化装置是该技术的核心部件，通常由多个喷嘴和反应器组成。
多喷嘴的设计可以提高煤炭与氧气的接触面积，增加气化反应的速率。
喷嘴之间的对置设计可以增加反应器的稳定性，避免局部过渡状况的发生。
气化装置的结构可以根据具体的应用需求进行调整和优化。
燃料供应系统燃料供应系统主要负责将水煤浆输送到气化装置中。
该系统通常包括水煤浆的储存罐、输送管道和喷嘴。
水煤浆进入喷嘴后，通过气化装置内的高温和高压气氛下的热化学反应，将煤炭转化为合成气和灰渣。
合成气可以用作燃料或用于其他化学工艺过程。
优势多喷嘴对置式水煤浆气化技术具有以下优势：1.提高气化效率：多喷嘴的设计可以增加煤炭与氧气的接触面积，加快气化反应的速率，从而提高气化效率。
2.降低煤炭消耗量：由于气化效率的提高，该技术相比传统气化技术可以降低煤炭的消耗量，减少煤炭资源的浪费。
3.适应性强：多喷嘴对置式水煤浆气化技术可以适应各种煤种的气化，包括高灰分煤和高硫煤等。
这使得该技术在煤炭资源利用方面具有广泛的应用前景。
4.灵活性高：多喷嘴对置式水煤浆气化技术可以根据实际应用需求进行灵活调整和优化。
喷嘴的数量和布置方式可以根据气化反应器的尺寸和工艺要求进行设计，提高技术的适应性。
应用多喷嘴对置式水煤浆气化技术在能源领域具有广泛的应用前景。
它可以利用煤炭等化石燃料资源，产生合成气和其他有价值的化学品。
合成气可以用作燃料，取代传统的煤炭燃烧方式，减少环境污染。
此外，合成气还可以用于化学工业和合成燃料的生产，具有较大的市场潜力。
新型水煤浆气化技术
新型水煤浆气化技术“新型水煤浆气化技术”是基于国家“九五”重点科技攻关课题“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉中试研究”的基础上，“十五”期间，兖矿集团有限公司、华东理工大学共同承担的国家高技术研究发展计划(863计划)重大课题，于2006年1月完成了多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化研究，形成的具有我国自主知识产权的新型煤气化技术。
（一）应用领域我国煤炭资源极其丰富，以煤为原料生产油品、烯烃、甲醇、二甲醚等大宗化学品在国内掀起热潮。
其中最为关键和重要的是将煤炭洁净、高效地转化为合成气(CO+H2)，即煤的气化技术。
煤气化技术关系着国计民生，关系着我国的能源安全。
我国气化技术多年来一直依赖引进，没有自己的煤气化技术。
本成果开发成功的具有完全自主产权的、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，在水煤浆气化领域居于国际领先水平，建设的工业示范装置成功实现产业化，使我国第一次拥有了自己的大型化煤气化技术，在我国煤气化史上具有里程碑意义。
这标志着我国已拥有了完全自主知识产权的煤气化技术，完全具备了与国外气化技术竞争的实力，从此告别了长期依赖进口、受制于人的时代。
本成果作为产业化技术，应用于以水煤浆为原料制备合成气和燃料气，是发展煤基化学品(如甲醇、氨、二甲醚等)、煤基液体燃料、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术。
本成果属完全自主创新的技术，整套技术均具有知识产权。
创造性包括：多喷嘴对置式气流床气化炉；交叉流式洗涤水分布器；复合床高温合成气冷却洗涤设备；预膜式长寿命高效气化喷嘴；高效、节能型合成气初步净化系统；直接换热式含渣水处理系统；并已获得一系列专利。
（二）技术原理3.1 多喷嘴对置式水煤浆气化关键技术水煤浆气化压力～4.0MPa，温度～1350℃。
在此高温下化学反应速率相对较快，气化过程由～900℃的化学反应控制、～1100℃的化学反应与传递共同控制(900～1100℃为固定床、流化床的通常温度范围)跃升为传递控制，气化过程速率为传递过程控制。
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主要内容
1 煤气化的技术地位 2 多喷嘴对置气化技术开发历程 3 多喷嘴对置水煤浆气化工艺流程 4 商业示范装置 5 技术创新点 6 水煤浆气化和粉煤气化制备氨原料气能耗分析 7 结语
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1 煤气化的技术地位
比煤耗 kg 煤(干基)/1000(CO+H2) 冷煤气效率 ％
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（3）能耗分析 水煤浆气化制备合成氨原料气能耗分析表
项目 系统输入 原煤 kg/h 磨机电耗 度/h 空分电耗 度/h 系统输出 变换副产蒸汽 H2 Nm3/h 总热效率 % / 100000 200178724 1079488732 71.10 55146 1379 46379 1627963572 4963109 166963680 数量 KJ/h
四喷嘴 对置式 水煤浆 气化装 置
华鲁恒 升
750
82.41
362
565
99.97
兖矿国 泰 兖矿鲁南 * 化肥厂 上海焦化 有限公司
【4】
1000
84.9
309
535
~400 ~500
82~83 81
~336 412
~547 638
引进水 煤浆气 化技术
渭河化肥 [5] 厂 安徽淮化 [6] 集团
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（2）兖矿国泰化工有限公司
在国家十五863项目 “ 新型水煤浆气化技术 ” 的支 项目“ 新型水煤浆气化技术” 在国家十五 项目 持下，依托兖矿集团公司国泰化工有限公司年产24万吨 持下，依托兖矿集团公司国泰化工有限公司年产 万吨 甲醇、 万吨醋酸 万吨醋酸、 发电项目， 甲醇、20万吨醋酸、80MW发电项目，建设了两台日处 发电项目 吨煤（ 理1150吨煤（粗煤）、气化压力 吨煤 粗煤） 气化压力4.0MPa的气化炉及配套 的气化炉及配套 装置。总投资约 亿元 亿元。 装置。总投资约27亿元。 装置于2003年8月2日破土动工，建设工期 个月零 年 月 日破土动工 建设工期23个月零 日破土动工， 装置于 19天 。 气化装置于 天 气化装置于2005年 7月试车一次投料试成功， 连 月试车一次投料试成功， 年 月试车一次投料试成功 续运转80小时。 日顺利生产出合格甲醇。 续运转 小时。 2005年10月17日顺利生产出合格甲醇。 小时 年 月 日顺利生产出合格甲醇
化肥、 化肥 、 甲醇等 煤基液体燃料
煤 煤气化 合成气 CO+H 2
IGCC发电 IGCC发电 制氢 工业/ 工业 /民用燃气 直接还原炼铁
煤气化是煤基过程工业的共性技术、龙头技术、 煤气化是煤基过程工业的共性技术、龙头技术、关键技术
Sepe3
2 多喷嘴对置气化技术开发历程
• 国家“八五”攻关项目“德士古气化炉流场测试” • 国家自然科学基金项目“水煤浆气化炉中气化机理研究” • 国家973项目子课题“气流床气化炉流动行为及熔渣遮被层传热” • 国家“九五”攻关项目“气化炉关键部件研究” • 国家“九五”攻关项目“德士古水煤浆气化炉数学模拟” • 国家“九五”攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发” • 国家“十五”攻关项目“粉煤加压气化制合成气新技术的研究与
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6 水煤浆气化和粉煤气化制备氨原料气能耗分析
（1）出洗涤塔合成气参数
项目 温度 压力 气相 CO H2 CO2 N2 H2S CH4 H2O
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水煤浆气化
粉煤气化（激冷）
粉煤气化（废锅）
℃ MPa,G Nm3/h v% v% v% v% v% v% v%
218.0 4.0 288329 20.5 14.4 5.8 0.2 0.33 0.0055 58.6
215.4 4.0 252493 29.24 10.43 0.94 3.07 0.45 0.0021 55.80
116.5 4.0 117213 63.00 22.47 2.01 6.61 0.93 0.0044 4.83
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数量
KJ/h
67403 674 3101 539 14444 / 42494 23430
1515112208 2426508 34136914 1941206 536362 3778103 152979840 44517000
/ /
28309260 173959756
100000 1079488732 73.02
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4 商业示范装置
（1）华鲁恒升化工股份有限公司
通过专利实施许可的方式，并在国家发改委“十五” 通过专利实施许可的方式， 并在国家发改委“ 十五 ” 重大技术装备研制项目的支持下， 重大技术装备研制项目的支持下 ， 多喷嘴对置式水煤浆 气化技术应用于山东华鲁恒升化工股份有限公司大氮肥 国产化工程，建设了一台多喷嘴撞击流气化装置(6.5MPa， 国产化工程，建设了一台多喷嘴撞击流气化装置 ， 750t煤/d)。装置于 煤 。装置于2004年底建成，并于 年底建成， 年底建成 并于2004年12月1日一 年 月 日一 次投料成功。 次投料成功。
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（2）气化工艺指标
项目 有效气成分(干基) 比氧耗 v%
水煤浆气化 84.3 357 551 73.2
粉煤气化（激冷） 89.8 327 674 80.2
粉煤气化（废锅） 89.8 327 674 80.2
Nm3O2/1000(CO+H2)
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（2）分级净化式合成气初步净化
采用“ 分级净化”的概念， 粗分” 精分” 采用 “ 分级净化 ” 的概念 ， 先 “ 粗分 ” 再 “ 精分 ” ， 属高 节能型。混合器后设置分离器，除去80 90%的细灰， 80～ 效、节能型。混合器后设置分离器，除去80～90%的细灰，使 进入水洗塔的合成气较为洁净； 进入水洗塔的合成气较为洁净 ； 加入水洗塔的洗涤水比加入 混合器的润湿洗涤水更清洁，保证洗涤效果。 混合器的润湿洗涤水更清洁，保证洗涤效果。 • • • 表现为系统压降低； 表现为系统压降低； 分离效果好，合成气中细灰含量低； 分离效果好，合成气中细灰含量低； 同时， 同时，分级净化的方法避免了合成初步净化工序 的堵塞问题
多喷嘴对置水煤浆气化技术 在化工行业中的应用
代正华，周志杰，陈雪莉，刘海峰，于广锁， 代正华，周志杰，陈雪莉，刘海峰，于广锁，于遵宏 孙卓庆， 杨树青， 孙卓庆，朱 敏，杨树青，刘 强，祝庆瑞 华东理工大学洁净煤技术研究所 兖矿国泰化工有限公司
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粉煤气化（废锅） 粉煤气化（废锅）制备合成氨原料气能耗分析表
项目 系统输入 原煤 kg/h 磨机电耗 度/h 热风炉燃料 Nm3/h 循环风机电耗 度/h 高压氮压缩机功耗 Nm3/h 高压氮加热器用蒸汽 空分电耗 度/h 67409 674 3101 539 18058 / 42498 132177 1515247078 2426724 34136914 1941379 670546 4723049 152993880 251136300 数量 KJ/h
蒸汽消耗 kg/h 系统输出 水冷壁产蒸汽 废锅产蒸汽 变换副产蒸汽 H2 Nm3/h 总热效率％
/ / / 100000
28311780 147625710 173975241 1079488732 72.81
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（3）示范装置主要工艺指标
装 置 装置能力 有效气成分 吨煤/天 晑 (CO+H2) % 炉 比氧耗 比煤耗 碳转化率 3 Nm O2 kg 煤 % /1000(CO+H2) /1000(CO+H2) 备注 煤质分析见 神府煤， 表 1， 神府煤， 煤浆浓度为 ~60%
7 结语
（1）从中试到工业示范装置， 多喷嘴对置式水煤浆气化技 ）从中试到工业示范装置， 术成功实现了工程化放大(一次性放大 一次性放大52倍 ， 术成功实现了工程化放大 一次性放大 倍 )，表明研 究与放大方法科学、 正确， 究与放大方法科学 、 正确 ， 掌握了该技术的工程放大 规律，奠定了向更大规模跨越的理论与工程化基础。 规律，奠定了向更大规模跨越的理论与工程化基础。 （2）多喷嘴对置水煤浆气化技术采用新的喷嘴组合型式 ， ）多喷嘴对置水煤浆气化技术采用新的喷嘴组合型式， 有利于强化混合。 有利于强化混合 。 多喷嘴对置水煤浆气化技术在合成 气洗涤冷却、 初步净化、 气洗涤冷却 、 初步净化 、 含渣黑水热量回收等方面有 创新性的技术方案， 有利于气化装置的长周期、 创新性的技术方案 ， 有利于气化装置的长周期 、 稳定 运行。 运行。 （3）工业装置的运行结果表明，多喷嘴对置气化炉工艺指 ） 工业装置的运行结果表明， 标先进
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5 技术创新点
（1）多喷嘴对置式气化炉
水煤浆通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平面 的预膜式喷嘴，与氧气一起对喷进入气化炉， 的预膜式喷嘴，与氧气一起对喷进入气化炉，在炉内形成 撞击流，在完成煤浆雾化的同时，强化热质传递， 撞击流，在完成煤浆雾化的同时，强化热质传递，促进气 化反应的进行。 化反应的进行。 多喷嘴对置式水煤浆气化炉 预膜式水煤浆气化喷嘴 复合床洗涤冷却室
~750
78
415
627
~500
77
425
708
煤质分析见 北宿煤， 表 1，北宿煤， 98.8% 煤浆浓度 煤浆浓度 60～ 60～61% 煤质分析见 北宿煤， 96~97% 表 1，北宿煤， 煤浆浓度 63% 采用神府煤， 采用神府煤， ~95 煤浆浓度为 ~62.5% 采用华亭煤， 采用华亭煤， ~95 煤浆浓度为 ~60% 采用华亭、 采用华亭、义 ~95 马混煤， 马混煤，煤浆 浓度~62%