煤浆的制备和输送德士古气化工艺流程五

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德士古气化

一、Texaco煤气化工艺介绍德士古水煤浆加压气化工艺简称TCGP，是美国德士古石油公司TEXACO在重油气化的基础上发展起来的。

1 945年德士古公司在洛杉矶近郊蒙特贝洛建成第一套中试装置，并提出了水煤浆的概念，水煤浆采用柱塞隔膜泵输送，克服了煤粉输送困难及不安全的缺点。

7 0年代开发并推出具有代表性的第二代煤气化技术，即加压水煤浆气化工艺，70年代末80年代初完成示范工作并实现工业化，80年代投入工业化生产，成为具有代表性的第二代煤气化技术。

德士古水煤浆气化技术包括煤浆制备、灰渣排除、水煤浆气化等技术。

先后在美国、日本、德国及我国渭河、鲁南、上海三联供建成投产多套工业生产装置，经多年的运行实践证明，德士古加压水煤浆气化技术是先进并成熟可靠的。

见下图。

水煤浆经高压煤浆泵加压后与高压氧气(纯度为98％以上)经德士古烧嘴混合后呈雾状，分别经喷嘴中心管及外环隙喷入气化炉燃烧室，在燃烧室中进行复杂的气化反应，反应温度为1350-1450℃，压力为4.0-6.0Mpa，生成的煤气(称为合成气)和熔渣，经激冷环及下降管进入气化炉激冷室冷却，冷却后的合成气经喷嘴洗涤器进入碳洗塔，熔碴落入激冷室底部冷却、固化，定期排出。

在碳洗塔中，合成气进一步冷却、除尘，并控制水气比(即水汽与干气的摩尔比)，然后合成气出碳洗塔进入后工序。

气化炉和碳洗塔排出的含固量较高黑水，送往水处理系统处理后循环使用。

首先黑水送入高压、真空闪蒸系统，进行减压闪蒸，以降低黑水温度，释放不溶性气体及浓缩黑水，经闪蒸后的黑水含固量进一步提高，送往沉降槽澄清，澄清后的水循环使用。

二、德士古水煤浆气化工艺的环保优势德士古水煤浆气化工艺的气化反应是在1200~1500℃的高温下进行的，炉膛中的还原气氛使煤或残留物的有机成分几乎完全分解，并且阻碍了有害于环境的新化合物例如烃类的生成。

典型的灰渣组成如下：灰分组成：这些灰渣与燃煤电厂的灰渣没有什么区别，也被广泛的应用在建材行业中。

德士古气化技术

德⼠古⽓化技术Texaco Texaco（（德⼠古德⼠古））⽓化技术德⼠古⽓化是⼀种以⽔煤⽓为进料的加压⽓流床⽓化⼯艺。

⼀、德⼠古⽓化的基本原理德⼠古⽓化的基本原理德⼠古⽔煤浆加压⽓化过程属于⽓化床疏相并流反应，⽔煤浆通过喷嘴在⾼速氧⽓流的作⽤下，破碎、雾化喷⼊⽓化炉。

氧⽓和雾状⽔煤浆在炉内受到耐⽕砖⾥的⾼温辐射作⽤，迅速经历预热、⽔分蒸发、煤的⼲馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的⽓化等⼀系列复杂的物理、化学过程，最后⽣成⼀氧化碳，氢⽓⼆氧化碳和⽔蒸⽓为主要成分的湿煤⽓，熔渣和未反应的碳，⼀起同向流下，离开反应区，进⼊炉⼦底部激冷室⽔浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在⽔中，落⼊渣罐，经排渣系统定时排放。

煤⽓和饱和蒸汽进⼊煤⽓冷却系统。

⽔煤浆是⼀种最现实的煤基流体燃料,燃烧效率达96~99%或更⾼,锅炉效率在90%左右,达到燃油等同⽔平。

也是⼀种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠,低污染的新型清洁燃料。

具有较好的发展与应⽤前景。

⽔煤浆的⽓化是将⼀定粒度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的⾮⽜顿型流体,与氧⽓在加压及⾼温条件下不完全燃烧,制得⾼温合成⽓的技术,以其合成⽓质量好、碳转化率⾼、单炉产⽓能⼒⼤、三废排放少的优点⼀直受到国际社会的关注。

⼆、Texaco Texaco（（德⼠古德⼠古））⽓化炉技术特点德⼠古⽓化炉是⼀种以⽔煤浆进料的加压⽓流床⽓化装置，⽔煤浆由⽓化剂夹带由专门的喷嘴喷⼊炉内，瞬间⽓化。

优点优点：：（1）甲烷含量低，利于甲醇与氨的合成（2）设备结构简单，内件很少；理论上可以⽤于任何煤种（3）具有较长的实际运⾏经验，操作危险性⼩，可⽤率达80%-85%（4）利⽤⽔煤浆便于⾼压泵送的特点，可以制备压⼒很⾼的粗煤⽓（5）能充分利⽤⼀切污⽔源制作⽔煤浆（6）⽓化炉的运⾏费⽤较低（7）后续的除灰系统⽐较简化缺点缺点：：对煤质要求⽅⾯，要求活性好，灰熔点低，由于其⼯艺原料是⽔煤浆（含碳60%左右）要求流动性、成浆性、灰熔点、可磨性、灰份要求严格必须试烧认可，改变煤种也需要经过试烧认可。

煤气化工艺流程(德士古气化炉)

3节阀控制冲洗水量为23m/h。
激冷水经激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激冷环。激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。
激冷室底部黑水，经黑水排放阀送入黑水处理系统，激冷室液位控制在50--55%。在开车期间，黑水经黑水开工排放阀排向真空闪蒸罐。
在气化炉预热期间，激冷室出口气体由开工抽引器排入大气。开工抽引器底部通入蒸汽，通过调节预热烧嘴风门和抽引蒸汽量来控制气化炉的真空度，气化炉配备了预热烧嘴。
来自煤浆槽浓度为59%-62%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。
空分装置送来的纯度为99.6%的氧气经氧气缓冲罐，控制氧气压力为6.0~6.2MPa，在准备投料前打开氧气手动阀，由氧气调节阀控制氧气流量经氧气放空阀送至氧气消音器放空。投料后由氧气调节阀控制氧气经氧气上、下游切断阀送入德士古烧嘴。
烧嘴冷却水系统设置了一套单独的联锁系统，在判断烧嘴头部水夹套和冷却水盘管泄漏的情况下，气化炉必须立即停车，以保护德士古烧嘴不被损坏。烧嘴冷却水泵设置了自启动功能，当出口压力低则备用泵自启动。如果备用泵启动后仍不能满足要求，则出口压力低低使消防水阀打开。如果还不能满足要求即烧嘴冷却水总管压力低低，事故冷却水槽的事故阀打开向烧嘴提供烧嘴冷却水。五、锁斗系统
三、合成气洗涤系统1、Fra bibliotek统图2、工艺叙述
从激冷水浴出来饱和了水汽的合成气进入文丘里洗涤器，在这里与激冷水泵
送出的黑水混合，使合成气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在洗涤塔内能快速除去。
水蒸汽和合成气的混合物进入洗涤塔，沿下降管进入塔底的水浴中。合成气向上穿过水层，大部分固体颗粒沉降到塔底部与合成气分离。上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上经过升气罩折流后，穿过四层冲击式塔板，与冷凝液泵送来的冷凝液逆向接触，洗涤掉剩余的固体颗粒。合成气在洗涤塔顶部经过旋流板式除沫器，除去气体中的雾沫，然后离开洗涤塔进入变换工序。

德士古气化炉工艺

一、德士古(TEXACO)气化法德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺。

德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946年研制成功的。

1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。

在此基础上，1956年开始开发煤的气化。

本世纪70年代初期发生世界性能源危机，美国能源部制订了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Moutebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置，用于试烧煤和煤液化残渣。

联邦德国鲁尔化学公司(Ruhrchemie)和鲁尔煤炭公司l(R1flhrkohie)取得德士古气化专利，于1977年在奥伯豪森一霍尔顿(Oberl!fausezi-Hoiten)建成目处理煤150t的示工厂。

此后，德士古气化技术得到了迅速发展。

目前国外共有一套中试装置，三套示装置和四套生产装置，见下表。

除这些已建成的装置外，还有一些装置在设计或计划之中。

德士古气化炉是所有第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个，并已实现工业化。

(一)德士吉气化的基本原理和德士古气化炉德士古水煤浆加压气化过程属于气流床疏相并流反应。

德士吉气化炉的结构如下图所示。

水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。

氧气和雾状水煤浆在炉受到耐火衬里的高温辐衬作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳，一起同流向下离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截留在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。

煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。

气化炉是一直立圆筒形钢制受压容器，炉膛壁衬以高质量的耐火材料，以防止热渣和热粗煤气的侵蚀。

气化炉近于绝热容器，其热损失非常低。

蒙特贝洛中试用气化炉直径1.5m，高6m，操作压为在2.07~8.27MPa。

德士古工艺手册(德士古水煤浆加压气化技术资料)

目录第一章：德士古水煤浆加压气化技术概况第一节：概述第二节：国外发展情况第三节: 国内发展情况第四节：德士古水煤浆加压气化技术有待改进第二章：煤及水煤浆的性质第一节：煤的工业分析和元素分析第二节：煤的工艺性试验第三节：德士古对水煤浆性质的要求第三章：气化原理及操作条件的选择第一节：德士古水煤浆加压气化原理第二节：气化反应条件的选择第四章：德士古水煤浆加压气化工艺流程及主要设备第一节：工艺流程叙述第二节：主要设备介绍第五章：开停车方法第一节：原始开车前的检查准备工作第二节：气化炉的烘炉第三节：正常开车第四节：正常停车第五节：紧急停车第六章：正常操作要点第七章：PLC和DCS简介第一节：联锁和可编程控制器（PLC）第二节：集中分散控制系统（DCS）第八章：一般故障及处理第九章：安全生产第一节：概述第二节：装置设计中的防范措施第三节：安全生产管理第一章德士古水煤浆加压气化技术概况第一节概述化学工业有限公司20万吨/年甲醇项目是新建一套利用神木本地所产烟煤作为原料，经空分、气化、净化、合成等几个化工工序，年产20万吨甲醇的生产装置。

其中气化装置是采用德士古水煤浆加压气化工艺，向甲醇生产制备合格水煤气。

煤气化已有一百多年的发展历史，先后开发了一百多种气化工艺和气化炉型，有工业应用前景的十余种。

煤气化分类无统一规定，最常用的是按原料在气化炉内的移动方式分为固定床、流化床和气流床三种：固定床气化是块煤从炉顶加入，自上而下经历干燥、干馏、还原、氧化和灰渣层，灰渣最终经灰箱排出炉外；气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层，生成的煤气显热用于煤的干馏和干燥。

固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求很高，要求入炉煤要有一定的粒（块）度及均匀性，对煤的机械强度、热稳定性、含碳量、灰熔点、粘结性、结渣性等指标都有比较严格的限制。

流化床气化是气化剂由炉下部吹入，使细粒煤（﹤6mm）在炉内呈并逆流反应，为了维持炉内的“沸腾”状态并保证不结疤，气化温度应控制在灰软化温度（T2）以下，要避免煤颗粒相聚而变大以致破坏流态化，显然不能使用粘结性煤。

德士古气化工艺流程五

三、煤浆的制备和输送
和煤合应度过的研固湿普法两如后过进点窄点到就浆，后设度需制为，煤破 3磨要送顺确的集为剂0基煤如煤的和中，粒合磨适筒度通高需气格用、程影磨体法遍又种要大一是适不中系输送是备右，而要浆了除泥碎粉进到利定浓中降的m浆右一煤浓的这尽格机的磨、过浓要本的煤的黏和响又物两采分系求的步得当能的统送到需水上对，m指工减特制，机入气进的度体低方非封的下次浆度停样可的就是机球磨度的部，冷浆基度物，有料大用为统。颗研到的太固需分要分磨、图以出艺少殊浆预。一化入前和现黏法封闭制图通同的留可能研变用，径机的粒分然却的本、料而着的类的封。粒磨的分大要级分含机所达气体的，磨情先研均炉气提颗在度以)外闭式备所过时要时以不磨得充妥及时煤度包后和制前稳的这密研。是闭再煤级增机级量无示到化。，物是都矿况破磨化。化下粒煤可降，式湿和示磨能求问保太，很填善球一浆。括经净备提定输些切磨制湿式返浆设中设相特该和。这，这含不是功碎好罐煤炉，的浆采低(如都湿磨输。机够。相证多选重球选数次，煤过化是。性送指的分取法和回粒稠进备应殊法废种就量煤煤管耗耗到的浆，取粒的用黏，用必磨系送该，满煤对较。择要或择，即并带浆等德煤等均标关为水，非到度化行的要的热方。意不经浆是能，粒煤是在决度黏加度然粉须系统法所足在长大要适，棒磨使能具称的士浆对有与系干煤这封。磨范的分就求煤哪大磨度浆否泵于度入。后回，法味能过的为煤经统中制粒磨一的达当最的机得达有送古的气重煤。法浆种闭制一上户矿小首能功煤添用这机围专选高；浆收的着太研黏了或过，取度机些颗到的合滚长煤到所入法浓化要的和时方式种，。前于先够率浆加泵又中较用缺浓备优煤大磨度、，达，

德士古水煤浆气化操作规程下

614操作规程一、岗位任务：本岗位对气化炉排出的黑水进行闪蒸，回收灰水和热量。

二、管辖范围：工段的管辖范围是，V1401—V1408、E1401—E1404、P1411E、P1401、P1402、P1406、P1411、P1412、Q1401、渣池及上述设备相关的管道、阀门、调节阀仪表、电动机和其它各种设备所属附件。

三、开车：大检修后开车：系统机电仪安装检修完毕，吹扫或清洗干净，气密实验、单体试车及全部仪表调试合格后准备开车。

1．启动真空闪蒸系统：在气化炉投料前，启动真空闪蒸系统：a．向E1402、E1403、E1404和P1411E供CW；打开换热器CW进出口阀、排气后关闭排气阀；b．打开DW到V1406的截止阀，向V1406供脱盐水；c．当V 1406液位达到50%时，按泵运行规程启动P1412，LICA1408稳定后投自动；d．打开P1411密封水阀、FI14102前阀、打开LV1409前后截止阀，LICA1409投自动，当液位稳定后，停DW；e．由P1401-3/4向V1404送水；打开P1401出口到V1404截止阀，关闭到S1401的截止阀，建立V1404的上塔液位；f．打开LV1404，当上塔液位达到50%时，打开LV1406；g．V1404下塔液位达到50%时，按运行规程启动P1402，打开LV1407前后阀，关闭导淋阀，打开P1402到S1401的截止阀，手动打开LV1407；f．当V1404上塔液位达到50%且上、下塔液位均稳定后，LICA1406、LICA1407投自动；h．按运行规程启动P1411；i．投用PIC1404/PIC1406，打开PV1404前后截止阀，关闭旁路阀，打开PV1406截止阀，逐渐降PICA1406、PICA1404的设定值，直到PICA1404 -64，24KPaPICA1406 -91，50KPa如果PICA1404压力不正常，通过N3管线上的放空阀吸入空气；或检查LV1405阀位。

德士古水煤浆加压气化技术

德士古水煤浆加压气化技术目录第一章：德士古水煤浆加压气化技术概况第一节：概述第二节：国外开展情况第三节: 国内开展情况第四节：德士古水煤浆加压气化技术有待改良第二章：煤及水煤浆的性质第一节：煤的工业分析和元素分析第二节：煤的工艺性试验第三节：德士古对水煤浆性质的要求第三章：气化原理及操作条件的选择第一节：德士古水煤浆加压气化原理第二节：气化反响条件的选择第四章：德士古水煤浆加压气化工艺流程及主要设备第一节：工艺流程表达第二节：主要设备介绍第五章：开停车方法第一节：原始开车前的检查准备工作第二节：气化炉的烘炉第三节：正常开车第四节：正常停车第五节：紧急停车第六章：正常操作要点第七章：PLC和DCS简介第一节：联锁和可编程控制器〔PLC〕第二节：集中分散控制系统〔DCS〕第八章：一般故障及处理第九章：平安生产第一节：概述第二节：装置设计中的防范措施第三节：平安生产管理第一章德士古水煤浆加压气化技术概况第一节概述****化学工业20万吨/年甲醇工程是新建一套利用神木本地所产烟煤作为原料，经空分、气化、净化、合成等几个化工工序，年产20万吨甲醇的生产装置。

其中气化装置是采用德士古水煤浆加压气化工艺，向甲醇生产制备合格水煤气。

煤气化已有一百多年的开展历史，先后开发了一百多种气化工艺和气化炉型，有工业应用前景的十余种。

煤气化分类无统一规定，最常用的是按原料在气化炉内的移动方式分为固定床、流化床和气流床三种：固定床气化是块煤从炉顶参加，自上而下经历枯燥、干馏、复原、氧化和灰渣层，灰渣最终经灰箱排出炉外；气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和复原层，生成的煤气显热用于煤的干馏和枯燥。

固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求很高，要求入炉煤要有一定的粒〔块〕度及均匀性，对煤的机械强度、热稳定性、含碳量、灰熔点、粘结性、结渣性等指标都有比拟严格的限制。

流化床气化是气化剂由炉下部吹入，使细粒煤〔﹤6mm〕在炉内呈并逆流反响，为了维持炉内的“沸腾〞状态并保证不结疤，气化温度应控制在灰软化温度〔T2〕以下，要防止煤颗粒相聚而变大以致破坏流态化，显然不能使用粘结性煤。

德士古水煤浆加压气化说明

德士古水煤浆加压气化属于先进的第二代煤气化技术。

炉型主要分为激冷型和废热锅炉型，国内引进的鲁南、渭河、上海焦化、淮南等几套德士古煤气化装置均采用激冷型气化炉。

从厂家运行的实际情况来看，都存在着合成气偏流问题，现就此作简明介绍，仅供有关技术人员和操作人员参考。

1 工艺过程简述德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴，同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴，氧走烧嘴的外环隙和中心管，煤浆走内环隙，二者一起由烧嘴喷入气化炉中，充分混合雾化，在1350～1400 ℃温度下进行气化反应，生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口，激冷环、下降管，进入激冷室的激冷水中。

高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷，激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度，将熔融渣冷却后沉积，实现气渣分离。

分离出的渣经破渣机，通过锁斗定期排入渣池，由捞渣机捞出装车外运。

激冷水是由激冷水泵从洗涤塔抽出，送入激冷环，并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。

激冷水在下降管内壁形成的水膜，不仅避免高温气流及熔渣与下降管内壁直接接触而保护下降管，同时也逐渐降低气体温度。

在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升，出激冷室后，经文丘里洗涤器和洗摘要：结合渭化德士古气化装置运行实际情况，从加强原料煤质量管理，选择适当的操作温度和抓好备炉工作等3方面论述了德士古气化炉稳定运行的要点。

关键词：德士古煤气化炉稳定运行要点我厂德士古水煤浆气化装置是目前国内运行中压力等级最高的一套装置，它的长周期稳定运行，不仅可以使我集团公司的生产水平再上新台阶，同时也为我国的煤化工发展提供有益借鉴。

结合我公司实际运行情况及本人多年操作经验，仅就德士古气化炉稳定运行的要点浅谈一下笔者的看法。

1.加强原料煤的质量管理，提高煤浆浓度为了进一步提高气化炉的生产能力，实现气化炉长周期，安全稳定运行，并达到高产、优质、低耗之目的。

首先要加强煤的质量管理，固定碳、化学活性、机械强度、热稳定性、灰熔点等指标入厂前要严格把关，力求提高；尽量降低硫份、灰分等杂质的含量。

德士古水煤浆气化工艺概况

4. 2. 5 柱脚移动在热处理过程中 ,温度每变化 100 ℃应用千斤顶移动支架 ,
测距指针来调整柱脚位移 ,移动时应平稳缓慢并保证支柱垂直度 ,在柱脚移动同时调整拉杆的松紧程度 ,热处理结束后及时调整支柱垂直度 ,各温度区间的柱脚移动量为 :
温度区间 ℃ 0 - 100 100 - 200 200 - 300
③热处理过程中实行现场安全巡查 ,主要检查油、气、电器设施周围环境 ,及时消除不安全隐患 ,以上叙述了 4000M3 球罐焊后整体热处理方法 ,热处理的效果采用现场硬度测试 ,产品试板机械性能试验等手段进行检验 ,该球罐的焊后整体热处理提高了其综合安全性能 ,为今后的安全使用提供了进一步的保障。 □
rH2S - Q
CO2 还原反应 :C + O2 2CO - Q
碳的完全燃烧反应 :C + O2 CO2 + Q 非均相水煤气反应 :C + H2O H2 + CO - Q
C + 2H2O 2H2 + CO2 - Q 甲烷转化反应 :CH4 + H2O 3H2 + CO - Q 逆变换反应 : H2 + CO2 H2O + CO - Q 同时还可能发生以下副反应 :COS + H2O = H2S + CO2
CmHnSr + m/ 2O2 煤的燃烧反应 :
mCO + (n/ 2 - r) H2 + rH2S + Q
CmHnSr + ( m + n/ 4 - r/ 2) O2
( m - r) CO2 + n/
2H2O + rCOS + Q
煤的裂解反应 :

德士古气化工艺

五.德士古气化炉主要问题及处置

1.激冷室带水

现象：提高进激冷室水量，仍无法提高激冷液位，合成气将水大量带入后序洗涤塔，使洗涤塔液位难以控制，严重时水带入变换系统，造成系统停车。原因：激冷室内传热传质工况恶化（单位面积热负荷、分离空间）
四.德士古气化工艺的关键设备

1.磨煤机

为气化工艺提供合格的水煤浆钢制筒体，内衬橡胶（或钢）衬里

研磨体：钢棒（或球）
主要内容

2.气化炉、激冷室
① 气化炉气化炉为一钢制外壳，内衬耐火材料与保温材料的立式反应器。在反应器内煤与氢气发生部分氧化反应生成主要含CO+H2的合成气.

（4）碳的转化率高。碳的转化率高达98%。
（5）气化炉结构简单生产能力大 .一台 Φ3200mm的气化炉气化压力4.0MPa生产的合成气可以日产合成氨760t以上。

缺点：
对煤质要求方面，要求活性好，灰熔点低，由于其工艺原料是水煤浆（含碳60%左右）要求流动性、成浆性、灰熔点、可磨性、灰份要求严格必须试烧认可，改变煤种也需要经过试烧认可。同时水煤浆中含35%水分，因此比氧耗高，比煤耗高。同时气化炉喷嘴使用周期短，耐火材料容易侵蚀损坏，灰水处理系统较大，湿灰处理较困难，对厂区环境影响教大。
（2）挥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ份及固定碳
煤化程度增加，则可挥发物减少，固定碳增加。固定碳与可挥发份之比称为燃料比，当煤化程度增加时，它也显著增加，因而成为显示煤炭分类及特性的一个参数。煤中的挥发份高，有利于煤的气化和碳转化率的提高，但是挥发份太高的煤种容易自燃，给储煤带来一定麻烦。

德士古水煤浆加压气化技术工程设计

德士古水煤浆加压气化技术工程设计摘要本文就德士古水煤浆加压气化技术在设备布置和管道设计中应该注意的一些地方进行了概括总结关键词德士古工艺原理流程设备布置管道布置1、德士古气化技术简介德士古水煤浆加压气化技术是美国德士古发展公司（Texaco Development Corporation TD 现归属GE 公司）从开发重油气化工艺中得到启发，于1948 年首先提出水煤浆气化的概念，取名为德士古气化工艺，即用煤粉和水制成一定浓度的可泵送的水煤浆进入气化炉进行不完全氧化反应得到有效气体（CO+H2），水煤浆的浓度一般为61％左右。

2、德士古气化工艺原理及流程简述2.1 工艺原理德士古气化以水煤浆进料，以纯氧为气化剂。

气化压力可在2.0～8.5MPa 范围内选择，气化温度约1300～1500℃，湿煤气主要含有CO,H2,CO2,H2O,N2,H2S,CH4 等。

在气化炉中进行的主要反应有：①煤的热裂解与挥发物的燃烧反应；②固定碳与气化剂（氧气，蒸汽）间的反应；③反应生成气体彼此间进行的反应；④生成的气体与气化剂，固定碳之间的反应。

2.2 流程简述2.2.1 煤浆制备和给料系统由贮运系统来的碎煤和界区外来的石灰石粉（或颗粒）分别进入煤料斗和石灰石料斗，经称量给料机进入磨煤机与一定量的滤液、新鲜水混合，在磨煤机中磨成一定粒度分布的约61％浓度的水煤浆经高压煤浆泵送到气化炉工艺烧嘴。

2.2.2 气化和粗渣处理系统送到气化炉工艺烧嘴的煤浆和从空分装置来的氧气一起进入气化炉，在一定压力（由用户选择）、约1400℃条件下进行部分氧化反应生成粗煤气。

急冷后的粗煤气经文丘里洗涤器和洗涤塔二级洗涤后送至下一工序。

熔渣固化后进入破渣机将大块渣破碎。

碎渣进入锁斗定期排入渣池，再捞出装车外运。

2.2.3 渣水处理系统出气化炉急冷室的黑水和从洗涤塔底部排出的黑水在减压后经过闪蒸分离出水中溶解的气体进入沉降槽，沉降后的固含量约为20％的灰水用泵送至过滤机脱水后滤饼装车外运。

煤气化工艺流程(德士古气化炉)

煤气化工艺流程（德士古气化炉）煤气化工艺流程一、制浆系统1、系统图2、工艺叙述由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗后，经煤称量给料机称量送入磨机。

30%的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成3%的水溶液，由添加剂溶解槽泵送至添加剂槽中贮存。

并由添加剂计量泵送至磨机中。

在添加剂槽底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30?，以防止冻结。

工艺水由研磨水泵经磨机给水阀来控制送至磨机。

煤、工艺水和添加剂一同送入磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约59%-62%合格的水煤浆。

水煤浆经滚筒筛滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵送至煤浆槽。

磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。

二、气化炉系统1、系统图2、工艺叙述来自煤浆槽浓度为59%-62%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。

投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。

空分装置送来的纯度为99.6%的氧气经氧气缓冲罐，控制氧气压力为6.0~6.2MPa，在准备投料前打开氧气手动阀，由氧气调节阀控制氧气流量经氧气放空阀送至氧气消音器放空。

投料后由氧气调节阀控制氧气经氧气上、下游切断阀送入德士古烧嘴。

水煤浆和氧气在德士古烧嘴中充分混合雾化后进入气化炉的燃烧室中，在约4.0MPa、1300?条件下进行气化反应。

生成以CO和H为有效成份的粗合成气。

粗2合成气和熔融态灰渣一起向下，经过均匀分布激冷水的激冷环沿下降管进入激冷室的水浴中。

大部分的熔渣经冷却固化后，落入激冷室底部。

粗合成气从下降管和导气管的环隙上升，出激冷室去洗涤塔。

在激冷室合成气出口处设有工艺冷凝液冲洗水，以防止灰渣在出口管累积堵塞，并增湿粗合成气。

由冷凝液冲洗水调3节阀控制冲洗水量为23m/h。

激冷水经激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激冷环。

激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。

激冷室底部黑水，经黑水排放阀送入黑水处理系统，激冷室液位控制在50--55%。

德士古水煤浆气化的运行及改造

德士古水煤浆气化的运行及改造李峥，陶美玲，李彩艳(兖矿鲁南化肥厂，山东滕州 277527) 2006-05-220 引言兖矿鲁南化肥厂的德士古水煤浆加压气化装置是国内第一套示范装置，世界第五套生产装置，该项目于1989开工建设，1993年4月建成投入试生产，同年六月份通过国家技术鉴定，1995年全面投产。

2001年12月新上基本上全部国产化的第三台气化炉，气化炉运行方式改为为两开一备，同时配套上第二套闪蒸系统。

2004年新增第三套闪蒸系统，达到了3台气化炉配套3套闪蒸系统运行。

在生产中，我们积累了丰富的经验，在气化系统长周期运行方面，有了更多的认识。

德士古水煤浆气化的工艺流程，在很多文章中都有介绍，本文不在赘述。

我厂的德士古工艺过程采用激冷流程，由四部分生产区域组成。

对长周期运转和相关技术改造我们将从煤浆制备及贮运、气化和渣水处理三个方面作出阐述。

1 煤浆的制备及贮运1.1 煤的合理配比德士古煤气化工艺的特点之一是对煤种的适应性广。

但从国内厂家运行情况看，要保证系统长周期、稳定运行，煤质的好坏有很大的影响。

确切地说灰分低、灰熔点低、粘温特性好的煤比较适应德士古气化。

我厂用煤为鲁南地区几家煤矿的烟煤，煤种的灰熔点、灰分、固定碳含量、水分等都各不相同。

通过对不同煤种的合理配比，确保所用原料煤的灰分控制在到17％～20％，灰熔点在1 250～1 300℃，使得气化反应状况良好。

1.2 煤浆中杂质的避免煤浆中如果有铁丝、大颗粒等杂物，对煤浆泵的影响是严重的，轻则单缸不打量，甚至会导致因煤浆泵流量过低造成气化炉停车的事故发生。

我们在上煤工序上增加了电磁铁的数目和功率，加强对磨煤机滚筒筛和煤浆振动筛的运行维护，做到了不因为人为原因导致煤浆波动现象的发生。

同时适当抬高位于煤浆槽底部的高压煤浆泵入口管线，避免煤浆槽底部淤积的大颗粒进入煤浆泵入口管线。

通过上述的措施，保证了煤浆制备和贮运的稳定。

2 气化2.1 去除破渣机和捞渣机破渣机和捞渣机都是根据德士古提供的条件订货的，实际正常运行中并无大的渣块。

德士古气化流程图

水洗塔给水泵滤液
ATM
沉淀槽灰水槽压滤机给料槽
细渣压滤机真空泵
细渣沉淀槽底泵压滤机给料泵
注：绿色为德士古水系统流程
灰水泵
至废水处理
XXXX科技有限责任公司
（化学工业部第X设计院）
XX 集团 XX 煤制烯烃项目 04039
附图4
可行性
气化工艺流程图
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5
氧气
至变换
粗水煤气
煤高温凝液
原水
煤斗气化炉
文丘里洗涤器水洗塔
水磨煤机激冷水泵煤浆槽添加剂添加剂槽磨煤机出料槽碱液添加剂泵渣池碱液槽灰渣捞渣机锁斗
碱液泵
磨机出料槽泵
煤浆加压泵至变换工段
灰水加热器
蒸汽分离器 ATM
高压闪蒸罐
原水真空系统低压闪蒸罐脱氧水槽蒸汽
真空闪蒸罐

德士古加压水煤浆气化技术

德士古加压水煤浆气化技术德士古加压水煤浆气化技术一、德士古加压水煤浆气化工艺技术特点德士古加压水煤浆气化技术是由美国德士古公司在重油气化的基础上开发成功的第二代煤气化技术，是一种以水煤浆为进料、氧气为气化剂的加压气流床并流气化工艺，属于气流床湿法加料、液态排渣的加压气化技术。

气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序。

德士古加压水煤浆气化技术有以下特点：1、德士古加压水煤浆气化工艺要求原料水煤浆要有良好的稳定性、流动性，较低的灰熔点及泵易输送等特点；2、气化炉内结构简单，炉内无机械传动装置，操作性能好，操作弹性大，可靠程度高；3、高温加压气化，气化采用1300-1500℃的高温，气化压力达2.7～6.5Mpa，已工业化水煤浆气化炉气化压力有3.0、4.0、6.5Mpa 几种。

气化炉能力与压力成正比，气化压力高，能增加反应的速度及增加反应物在气化炉内的停留时间，增加碳的转化率，增加单台气化炉的生产能力，同时可节省后工序气体压缩功，但压力过高工程设计和设备制造难度也就更大。

如产品气用作燃料，气化压力不宜太高；如用作合成氨或甲醇原料气，可以选用4.0-6.5Mpa，应根据工程规模合理选定。

4、碳转化气化效率高，碳转化率高，一般可达90-93%，灰渣中粗渣含碳量约5%，少量细渣含碳量约25%。

单位体积产气量大，粗煤气质量好，有效气成份高，产品气中（CO+H2）可达80%左右；气体中甲烷低、无焦油，可用来生产合成氨、甲醇、制氢、羟基合成原料气，用途广泛；5、灰渣含碳量低；6、水煤浆进料与干粉进料比较，简化了干粉煤给料及加压煤仓加料的问题，具有安全并容易控制的特点，取消了气化前的干燥，节约能量；7、采用半封闭供煤、湿法磨煤以及气流床气化，全过程污染轻微，无焦油等污染物，是一种先进、可靠的气化工艺，世界各国基本公认该技术为环境友好型工艺。

德士古加压水煤浆气化工艺不足之处为：1、受气化炉耐火砖的操作条件和使用寿命的限制，气化温度不宜过高；2、气化炉内砌耐火砖冲刷侵蚀严重，更换耐火砖费用大，增加了生产运行成本；3、喷嘴使用周期短，必须每两个月检查更换一次，停炉更换喷嘴对生产连续运行或高负荷运行有影响，一般需要有备用炉，增加了建设投资；4、水煤浆含水量高，使冷煤气效率和煤气中的有效气体成份（CO+H2）比干法气流床低，氧耗、煤耗均比干法气流床高；5、对管道及设备的材料选择要求严格，一次性工程投资比较高；6、制备水煤浆需多种添加剂，适用于生产合成氨的激冷流程有庞大的灰水处理系统，且细灰中含碳量高达25～30％不易处理。

德士古水煤浆气化工艺分析

德士古水煤浆气化工艺分析摘要：近些年，水煤浆逐渐发展起来，已成为我国重点发展的环保类产品。

德士古水煤浆气化技术作为一种环保型煤气化技术，已在我国应用较长时间。

笔者就德士古水煤浆气化技术展开研究，从相关概述入手，随即对其工艺流程及工艺原理进行分析，最后提出这一工艺的优、缺点，以期丰富学术上该项技术的研究内容。

关键词：水煤浆；新型燃料；气化工艺前言所谓的水煤浆技术，实际上是使固态煤燃料转化为液态煤基燃料的过程，一方面，该项技术会保留煤的燃烧特性，另一方面，又会使其拥有重油液态相类似的特点。

液态煤基燃料作为新型清洁燃料，具有制备简单、安全可靠以及便于运输储存等特点，西方较为发达的国家已将其用到较多工程中，我国关于煤炭资源较多，相对石油资源较少，在工业化进程不断发展的时代背景下，大力发展该项技术对我国发展意义重大。

一、德士古水煤浆气化工艺概述德士古水煤浆气化工艺作为从天然气及重油中生成合成气的工艺，由美国的德士古公司研发[1]，在1948年，美国研究出了首套15吨煤的测试设备，进行20种固体原料的测试，主要有：无烟煤、褐煤、石油焦、烟煤以及煤液化。

又于1956年建立气化炉，运行压力为2.8MPa，每日的处理量达到了100吨。

现今，在不断发展下日投煤量已达到1600吨，该技术已成为二代气化技术中发展最迅速、最成熟的技术，其喷嘴位于气化炉顶部，由于它实际喷射速度较高，会发生物料短路，还会出现碳转化率低等不良现象。

该技术的关键在于气化炉，气化炉的关键在于喷嘴，因此，关于这一技术的实际发展方向，应重点对新型喷嘴进行研究，才是关键所在，我国在“九五”时期，对多喷嘴对置式水煤浆气化炉进行大力研究，已在国际上领先，更是在“十五”期间，使其进入商业示范推广发展环节。

我国研究出的这一技术作为一种新型技术，是经四喷嘴对置产生撞击流，从而进一步强化混合效果，使热质传递效果更佳，最终提升气化反应效果，与传统的水煤浆气化技术相比，成本更低、效果更好。

德士古水煤浆加压气化技术

其中气化装置是采用德士古水煤浆加压气化工艺，向甲醇生产制备合格水煤气。

煤气化已有一百多年的开展历史，先后开发了一百多种气化工艺和气化炉型，有工业应用前景的十余种。