德士古气化炉简介与基本原理和特点
德士古气化炉仪表
德士古（TEXACO）气化炉与壳牌（SHELL）气化炉仪表安装工程特点分析及对比随着近年来煤化工的不断发展，公司施工的煤化工项目越来越多，而煤化工项目的核心装置气化炉最常用的技术有两种，一种是德士古（TEXACO）技术气化炉、一种是壳牌（SHELL）技术气化炉，为了便于以后大型煤化工气化装置仪表安装工程的施工，现对两种气化炉的仪表安装工程特点进行分析和对比。
1 工艺流程简介德士古（TEXACO）煤气化装置采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。
气化炉主要结构是水煤浆单喷下喷式,并采用耐火砖炉壁，大部分是采用水激冷工艺流程，操作压力大多为4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.7MPa。
壳牌（SHELL）煤气化装置以干煤粉为原料，采用粉煤加压部分氧化的方法转化生产粗合成气（煤气）。
气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用水冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程。
2 各类仪表设备的选用及安装特点2.1 温度仪表的选用及安装特点德士古（TEXACO）气化炉采用耐火砖炉壁，故其炉内温度是通过高温热电偶直接测量，且热电偶的安装位置需在炉内砌砖时预留好。
由于气化炉内温度高达1300多度，故热电偶保护套管必须选用耐高温陶瓷管（易碎、安装时要特别小心），且为了保证高压（炉内压力高达80多MPa）密封，热电偶保护套管（陶瓷）与热电偶法兰（不锈钢）连接需采用特殊瓷环密封技术。
而高温热电偶是散装运输到达现场，故需在现场进行组装，组装时要特别注意组装顺序及组装方式，尤其是特殊高压密封瓷环的安装，如果安装顺序及安装方式错误则很可能导致密封瓷环压碎或压坏，则导致整套高温热电偶报废（其价格相当昂贵）。
另外，由于气化炉外壳与耐火砖的受热后膨胀系数不同发生相互剪切，很容易损坏热电偶，尤其是气化炉烘炉和气化炉预热升温期间，更容易损毁热电偶。
因气化炉烘炉和预热升温期间还没有进料，炉膛内是微负压，故可进行热电偶的更换，但高温下热电偶套管（陶瓷）已与炉壁耐火砖粘到一起，更换前需准备特殊钻类工具才能将损坏的热电偶彻底除去。
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，工艺烧嘴目录1.德士古水煤浆气化技术概述 (1)1.1 水煤浆技术的发展 (1)1.2 德士古水煤浆加压气化技术............................................................................... 错误!未定义书签。
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。
德士古气化炉工艺
德士古气化炉工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII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的示范工厂。
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，三套示范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内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，炉膛内壁衬以高质量的耐火材料，以防止热渣和热粗煤气的侵蚀。
Texaco气化炉知识学习
三、Texaco工艺缺点
➢ 水煤浆气化氧耗高。比氧耗一般都在400m3/1000m3 (CO+H2)以上,而Shell粉煤气化一般在330 m3/1000 m3 (CO+H2)左右。
➢ 水煤浆进料，限制了原料适应性，增加了煤耗与氧 耗，限制了合成气有效气组份。
➢ 气化炉耐火材料寿命短。我国多选用法国砖（沙佛 埃耐火材料公司），其寿命为1～1.5年。其中渭河 化肥厂开车一年，三台气化炉向火面砖全改换过， 一炉砖需75万美元，而且换一炉砖周期长，影响生 产二个月。目前，我们国内正研制价廉、耐高温侵 蚀，而且使用寿命长的耐火材料
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表2 Texaco气化炉在中国的运用
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
名称 鲁南化肥 上海焦化 陕西渭河
浩良和 淮南化工 金陵大化 南京大化 神木化工 兖矿榆林 上焦二期
南化 兖矿国宏
惠生 上焦三期
齐鲁 神木化工二期
大化集团 新奥
➢在美国中部田纳西州的Kingsport以激冷流程生 产CO及其下游产品醋酐
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图1 德士古气化炉
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图2 德士古气化炉剖面图
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厂名 Eastman
Ube 鲁化 上焦 渭化 淮化 Tampa 浩化 *德州恒升 *山东国泰 金陵石化 南化公司 榆林化工 渭化 上焦
表1 目前世界上在运行的水煤浆气化装置概况
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3、煤中的氮、砷含量
➢氮含量决定着 灰水处理系统的pH值和氨的生成,pH 值高能减轻 对系统的腐蚀，但同样使得水中的Ca、 Mg 绝大 ➢部分以碳酸盐的形式存在引起结垢，反之酸度高， 对管道和设备的腐蚀也很严重，水中pH尽可能保 持 在7左右;过多的氨，能和系统中生成的CO 反 应形成 碳酸氢铵，在低温下能堵塞变化工序的管 道。砷能 使变换系统中的Co-Mo催化剂中毒，造成触媒粉化。
GE德士古气化炉
德士古气化炉1.德士古气化炉概况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。
1945 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,后经各国生产厂家及研究单位逐步完善,于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。
国外已建成投产的装置有6套，15台气化炉；国内已建成投产的装置有8套，24台气化炉，正在建设、设计的装置还有4套，13台气化炉。
已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、一氧化碳、燃料气、联合循环发电。
我国自鲁南化肥厂第一套水煤浆加压气化装置（2台气化炉）1993年建成投产以来，相继建成了上海焦化厂气化装置（4.0 MPa气化，4台气化炉，于1995年建成投产），渭河化肥厂气化装置（6.5 MPa气化，3台气化炉，于1996年建成投产），淮南化肥厂气化装置（4.0 MPa气化，3台气化炉，于2000年建成投产），金陵石化公司化肥厂气化装置（4.0 MPa气化，3, , , , 台气化炉,于2005年建成投产），浩良河化肥厂气化装置（3.0～4.0 MPa气化，3台气化炉，于2005年建成投产），南化公司气化装置（8.5 MPa气化，2006年建成投产），南京惠生气化装置（6.5 MPa气化，2007年建成投产）等装置。
由于我国有关生产厂的精心消化吸收，已掌握了丰富的连续稳定运转经验，新装置一般都能顺利投产，短期内便能连续稳定、高产、长周期运行。
并且掌握了以石油焦为原料的气化工艺技术。
水煤浆和99. 6 %纯氧经德士古烧嘴呈射流状态进入气化炉,在高温、高压下进行气化反应,生成以CO +H2 为主要成分的粗合成气。
在气化炉内进行的反应相当复杂,一般认为气化分三步进行:(1) 煤的裂解和挥发份的燃烧水煤浆和氧气进入高温气化炉后,水份迅速蒸发为水蒸汽。
德士古煤气化法的特点
德士古煤气化法的特点
德士古煤气化法是一种常用的煤气化技术，被广泛应用于煤炭转化为燃料和化工产品的过程中。
它具有以下几个特点：
1. 高效能：德士古煤气化法能够将煤炭中的碳氢化合物转化为气体燃料，实现煤炭资源的高效利用。
与传统的直接燃烧方式相比，煤气化能够提高能源利用率，减少煤炭的消耗量。
2. 多产物：煤气化过程中，除了产生燃料气体外，还能够产生一系列有价值的化学产品，如合成气、合成油和合成醇等。
这些产物可以用于发电、制造化学品以及石油替代品等领域，增加了能源资源的综合利用。
3. 灵活性：德士古煤气化法适用于不同种类的煤炭，包括贫瘠煤、褐煤和无烟煤等。
它能够根据煤炭的特性进行调整和优化，以达到最佳的气化效果。
同时，该技术还可以适应不同的产物需求，根据市场需求进行调整。
4. 环保性：德士古煤气化法相比于传统的燃烧方式，减少了大量的烟尘、SOx和NOx等有害气体的排放。
通过气化过程中的高温和高压条件，有助于清除煤炭中的硫和灰分，减少了燃烧过程中的污染物排放。
此外，该技术还能够通过合理的废气处理和固体废弃物利用，进一步减少环境污染。
5. 可持续性：德士古煤气化法在煤炭资源紧张的背景下具有重要意义。
通过煤炭气化，可以将煤炭转化为可再生的气体燃料，为能源供应提供了新的选择。
同时，该技术还能够利用生物质、废弃物和焦炉煤气等非煤炭资源，扩大能源的多样化供应。
总体而言，德士古煤气化法具有高效能、多产物、灵活性、环保性和可持续性等特点。
它是一种重要的煤气化技术，能够有效地利用煤炭资源，减少环境污染，同时还能够为能源供应提供新的选择。
德士古气化炉的优缺点
德士古气化炉的优缺点淮化“1830”工程是于2000年建成投产的一套年产18 万吨合成氨并加工成30 万吨尿素的生产装臵, 它由空分、气化、净化、合成、尿素等几个工序组成, 其中气化是制备合格煤气的工序, 采用的是最新一代德士古水煤浆加压气化工艺技术。
该工艺是美国德士古石油公司受重油气化的启发, 于1948 年首先开发的煤气化工艺, 后经前西德鲁尔煤/鲁尔化学公司在磨煤、热回收方面的进一步改进, 以及日本对系统关键设备进行合理改造后, 逐步形成比较完善的煤气化工艺。
相继在美国、德国、日本等地建成了多套工业性示范及工业化生产装臵, 其系统工艺技术已基本成熟。
淮化公司的气化装臵由磨煤、低压煤浆泵、煤浆槽、高压煤浆泵、气化炉、收排渣系统、洗气系统及渣水系统组成。
投产 6 年来, 总体运行情况良好, 同时也暴露出一些问题。
在此之前, 国内的上海焦化厂、山东鲁南化肥厂、陕西渭河化肥厂等企业都先后建成投产了多套类似的煤气化装臵。
虽然在煤浆制备、操作压力及装臵能力等方面存在小的差异, 但核心技术基本相同。
根据公司六年来的使用实践, 结合国内其它兄弟单位的使用经验以及国外的相关资料, 总结出德士古水煤浆加压气化工艺技术相对于传统的固定床、流化床等气化工艺, 具有如下优点: (1) 煤种适应性广。
德士古气化工艺可以利用次烟煤、烟煤、石油焦、煤加氢液化残渣等。
不受灰熔点限制( 灰熔点高可加助熔剂) , 同时因煤最终要磨制成水煤浆,故不受煤的块度大小限制。
原设计为河南义马煤, 但在近几年煤炭市场紧俏的情况下, 我们经常掺烧山东、陕西等地的煤种, 经过局部的工艺调节, 同样能够平稳运行。
( 2) 连续生产性强。
气化炉的原料———煤浆、氧气的生产是连续的, 因此也就能够连续不断地进入气化炉。
排渣经排渣系统固定程序控制, 不需停车, 气化开停少, 系统操作稳定。
迄今单炉连续稳定运行最长已达53天。
( 3) 气化压力高。
气化炉内的高压, 首先是相同质量的产品气大幅度减小了比容积, 提高了单炉产量; 其次产品气具有的高压节省了煤气压缩所需要的能耗和费用。
德士古气化炉简介与基本原理和特点
德士古气化炉Texaco(德士古)气化炉德士古气化炉是一种以水煤气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危机，美国能源部制定了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Montebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置，用于烧制煤和煤液化残渣。
目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉。
典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有:渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。
1992年为渭河研制的德士古气化炉是国际80年代的新技术，制造技术为国内先例，该气化炉获1995年度国家级新产品奖。
它的研制成功为化工设备实现国产化，替代进口做出了重要奉献。
德士古气化炉是所以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,到达燃油等同水平。
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[1]。
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,我国也将水煤浆气化技术列为“六五”、“七五”、“八五”、“九五”的科技攻关项目。
德士古水煤浆气化炉简介
德士古水煤浆气化炉一、简介我国石油和化学工业在快速发展的同时，正面临着资源、能源和环境等多重压力”。
由于我国石油和天然气短缺，煤炭相对丰富的资源特征，加之国际油价的持续高位运行状态，煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。
目前，煤炭在我国的能源消费比重不断加大，用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右，其余主要是作为化工原料及民用生活。
随着煤化工技术的不断发展，煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。
传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益，即通常所说用煤行业的“三高一低”。
随着科技的不断进步，新型的煤气化技术得到了快速的发展，煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。
煤化工目前采用的方法主要有三个途径：煤的焦化、煤的气化、煤的液化。
由于最终产品的不同，三种途径均有存在的市场。
煤焦化的直接产品主要有焦炭、煤焦油及焦炉气，煤气化的直接产品主要有合成气、一氧化碳和氢气，煤液化后可直接得到液体燃料。
煤焦化产业相对比较成熟，煤液化存在直接液化和间接液化两种方法，技术的成熟程度和投资等原因，制约了产业化和规模化的进一步发展。
随着煤气化技术的不断成熟，特别是加压气化方法的逐步完善和下游产品的多样化，煤气化已成为我国目前煤化工的重中之重。
其中煤炭气化中以德士古水煤浆气化炉为典型代表。
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。
它是由美国德士古石油公司下属德士古开发公司在以重油和天然气为原料制造合成气的德士古工艺基础上开发成功的。
第一套日处理15t煤的中试装置于1948年在美国建成，试验了20种固体燃料，包括褐煤、烟煤、无烟煤、煤液化半焦以及石油焦等。
1956年在美国摩根城(MorganTown)又建立了日处理100t煤、操作压力为2．8MPa的德士古炉。
目前，德士古气化的工业装置规模已达到日处理煤量1600t。
它是经过示范性验证的、既先进又成熟的第二代煤气化技术。
德士古气化炉
案例导入
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目前，国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古气化炉。
教师出镜ppt4
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鲁南化肥厂在国内第一家引进了德士古气化炉，而渭河化肥厂在国内第一个引进了德士古大型洁净煤化工生产装置，此外，国内引进德士古煤气化装置的还有上海焦化，淮南、鲁南、齐鲁化肥厂，神木化工，神华CTO，金陵石化、延长石油、大化集团等多家大中型化工生产单位。
煤化工资源库《煤化工生产技术》课程微课程脚本
片长：7.5分钟建议解说词字数：4字/秒
微课名称
德士古气化炉
脚本撰写人
齐晶晶
所属模块/单元
模块三/单元六
课程结构
（以下仅供参考，根据课程特点确定）
解说词（字幕）
（要求连贯、完整、口语化）
（可加序号，与媒体形式一一对应）
建议媒体形式
（出镜、动画、微视频、PPT）
教师出镜ppt11
在未来职业岗位的应用
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德士古气化炉的构造及特点是煤化工生产操作技能人员必须掌握的理论基础，是气化岗位培养的主要知识结构组成部分。
学生实训现场视频ppt12
自由截取
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如果从事气化岗位工作，将面临德士古气化生产装置的应用与改进等问题，希望本讲的内容，会对你有所启发。
厂区生产视频插入ppt13
下面我们一起来学习德士古气化炉的基本内容。
教师出镜ppt5-6
知识点/技能点讲解
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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，其外部是一立式圆筒形钢制耐压容器，内壁衬以高质量的耐火材料，可以防止热渣和粗煤气的侵蚀。
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德士古气化炉有两种不同的炉型，根据粗煤气冷却方法的不同，可分为淬冷型和全热回收型。两种炉型下部合成气的冷却方式不同，但炉子上部气化段的气化工艺是相同的。
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。
德士古气化炉操作温度的探讨
德士古气化炉操作温度的探讨摘要：德士古气化炉是一种新型的高温热处理设备，广泛应用于金属材料、非金属材料、陶瓷等领域。
在德士古气化炉的操作过程中，其操作温度是一个非常重要的参数，直接影响到炉内材料的热处理效果和产品的质量。
因此，对德士古气化炉操作温度进行探讨和研究，对于提高产品质量、降低生产成本和提高经济效益具有重要意义。
基于此，笔者对德士古气化炉操作温度进行研究以供相关从业人士参考。
关键词：德士古；汽化炉；操作温度引言德士古气化炉是一种利用煤作为原料进行气化反应的设备。
在气化过程中，煤与空气或氧气混合后，在高温条件下进行反应，产生合成气。
操作温度是影响气化效率和产物质量的重要因素之一。
因此，对于德士古气化炉的操作温度进行探讨，可以提高气化效率和产物质量，促进气化技术的发展。
1操作温度的概念德士古气化炉的操作温度是指在炉内加热的温度，通常以炉膛中心温度或炉壁温度为参考。
操作温度是影响炉内材料热处理效果和产品质量的重要参数之一，需要根据不同的材料和工艺要求进行调整。
2德士古气化炉的基本原理和结构2.1气化原理德士古气化炉的气化原理是通过煤的气化反应，将煤转化为合成气。
在气化过程中，煤与空气或氧气混合后，在高温条件下进行反应，产生一系列气体和液体产物。
其中，主要产物为CO、H2等合成气体，同时还会产生一些杂质气体和固体废物。
2.2气化炉结构德士古气化炉的结构分为上部和下部两个部分。
上部由气化反应区和炉顶喷嘴组成，下部由炉体和底部排灰器组成。
（1）气化反应区。
气化反应区是德士古气化炉最重要的部分，也是气化反应发生的主要场所。
气化反应区由多层喷嘴和反应室组成，煤粉和空气或氧气在喷嘴处混合，然后进入反应室进行气化反应。
（2）炉顶喷嘴。
炉顶喷嘴是德士古气化炉的重要组成部分，它的作用是将煤粉和空气或氧气混合后，将混合气体喷入气化反应区。
炉顶喷嘴通常由多个喷嘴组成，可以根据需要进行调整。
（3）炉体。
炉体是德士古气化炉的主要外壳，它由耐火材料制成，能够承受高温和高压的气体。
德士古水煤浆气化技术特点
德士古水煤浆气化技术特点摘要：由于工业化时代的降临，能源在人们生活中的位置越来越重要，资源变得不可或缺，能源被越来越多的人们所需要，同时，也提高了我国能源开发和加工的技术水平。
且主要分析了德士古水煤浆气化技术的特点与工艺，探究了我国德士古水煤浆气化技术的发展历程，综合实际状况对存在的问题进行了梳理总结，对德士古水煤浆气化技术的研发与应用进行了简单的分析。
关键词：德士古水煤浆气化技术；特点；发展水煤浆是70年代末国际石油危机时出现的一项煤炭高新技术产品，它是由70%左右的煤炭、30%的水和少量添加剂组成的外观像重油的产品。
水煤浆技术是将固态的煤燃料变为液态的煤基燃料。
它既保留了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态应有的特点。
用它代替重油燃烧，是一种制备相对简单、便于运输储存、安全可靠的新型清洁燃料，在西方发达国家已经得到工程应用。
我国是一个煤炭资源丰富而石油资源相对短缺的国家，煤炭消耗占我国能源总消耗的75%。
煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有主导性地位，而德士古水煤浆气化技术又是煤炭气化技术的典型代表。
它是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺，具有对煤种适应性大、整体热利用率高等优点。
本文介绍了德士古水煤浆气化工艺，并对其应用前景进行了展望。
一、加压水煤浆气化的优点1.对煤种的要求较传统的方式来说更宽泛年份浅一点的烟煤和粉煤都可以作为原料。
对1350℃的要求是不超过灰熔点的温度。
煤的耐磨性和塑性都很好，60％为水煤浆最低浓度。
2.气化压力范围大工业装置操作压力可以在2.5~8.0MPa，其中4.0MPa更常见，现在对越来越大的设备需求增大，越来越多地采用6.5MPa，高气化压力可以节省合成压缩功。
3.气化炉热利用率高热冷却过程中产生的蒸汽含量高的合成气体用于合成氨的生产。
在转化过程中不再需要蒸汽。
废锅工艺也可回收热量，产生高压蒸汽。
4.气化炉内无传动装置，结构比较简单。
5.单位体积产量大，直径2800mm，4.0MPa气化炉，日产氨或甲醇500t，目前中国最大直径气化炉为4000mm。
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。
德士古水煤浆气化炉简介
德士古水煤浆气化炉简介我国石油和化学工业在快速发展的同时，正面临着资源、能源和环境等多重压力”。
由于我国石油和天然气短缺，煤炭相对丰富的资源特征，加之国际油价的持续高位运行状态，煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。
目前，煤炭在我国的能源消费比重不断加大，用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右，其余主要是作为化工原料及民用生活。
随着煤化工技术的不断发展，煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。
传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益，即通常所说的“三高一低”。
随着科技的不断进步，新型的煤气化技术得到了快速的发展，煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。
煤化工目前采用的方法主要有三个途径：煤的焦化、煤的气化、煤的液化。
由于最终产品的不同，三种途径均有存在的市场。
煤焦化的直接产品主要有焦炭、煤焦油及焦炉气，煤气化的直接产品主要有合成气、一氧化碳和氢气，煤液化后可直接得到液体燃料。
煤焦化产业相对比较成熟，煤液化存在直接液化和间接液化两种方法，技术的成熟程度和投资等原因，制约了产业化和规模化的进一步发展。
随着煤气化技术的不断成熟，特别是加压气化方法的逐步完善和下游产品的多样化，煤气化已成为我国目前煤化工的重中之重。
其中煤炭气化中以德士古水煤浆气化炉为典型代表。
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。
它是由美国德士古石油公司下属德士古开发公司在以重油和天然气为原料制造合成气的德士古工艺基础上开发成功的。
第一套日处理15t煤的中试装置于1948年在美国建成，试验了20种固体燃料，包括褐煤、烟煤、无烟煤、煤液化半焦以及石油焦等。
1956年在美国摩根城(MorganTown)又建立了日处理100t煤、操作压力为2．8MPa的德士古炉。
目前，德士古气化的工业装置规模已达到日处理煤量1600t。
它是经过示范性验证的、既先进又成熟的第二代煤气化技术。
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。
任务四：Texaco德士古煤气化技术
气化炉一般能开二个月左右就要单炉停车检修，或出现故障，须有计划的停车，而备用炉必须在 1000℃以上才可投料，若临时把冷备用炉升温至1000℃以上，势必影响全系统生产，所以有备用炉应处 于热备用状态的要求。而维持热备用炉耗能较大，需煤气150～1500 Nm3/h,空气150～1500 Nm3/h及部 分抽引蒸汽、冷却水。
TEXACO水煤浆气化属气流床气化工艺技术，即水煤浆与气化剂——纯氧在气化炉内特殊喷 嘴中混合，高速进入气化炉反应室，遇灼热的耐火砖瞬间燃烧，直接发生火焰反应。微小的煤粒 与气化剂在火焰中作并流流动，煤粒在火焰中来不及相互熔结而急剧发生部分氧化反应，反应在 数秒内完成。在上述反应时间内，放热反应和吸热反应几乎是同时进行的，因此产生的煤气在离 开气化炉之前，碳几乎全部参与了反应。在高温下所有干馏产物都迅速分解转变为均相水煤气的 组分，因而生成的煤气中只含有极少量的CH4。
最后生成以CO、H2、CO2、 H2O为主要成分的湿煤气及熔渣。
5
项目三
二、TEXACO水煤浆气化工艺核心设备
思考：据你所知，描绘一下德士古气化炉的结构特点？
小组讨论，谈谈看法！
6
项目三
1、TEXACO气化炉
气化炉为一直立圆筒形钢 制耐压容器，内壁村以高质量 的耐火材料，可以防止热渣和 粗煤气的侵蚀。
4
项目三
基本原理 水煤浆通过喷嘴在高速氧气流作用下破碎、雾化喷入炉内。 ａ：裂解、挥发分燃烧
水迅速变为水蒸气；煤粉发生干镏及热解；挥发份燃烧。
b:燃烧气化:
燃烧：C+O2→CO2 +Q 气化:C+H2O→CO+H2 -Q；CO2+C→CO-Q; 燃烧:O2+H2→H2O +Q; CO+O2→CO2 +Q ; c:气化（氧气耗尽时）： C+H2O→CO+H2 -Q； CO2+C→CO-Q; CO+H2→CH4+H2O +Q；
任务四：Texaco德士古煤气化技术
(7)单炉产气能力大。由于德士古水煤浆气化炉操作压力较高(一般为4.0MPa～ 6.7MPa)，又无机械传动装置，在运输条件许可下设备大型化较为容易，目前气化煤量为 2 000t/d.台的气化炉已在运行。
(8)三废排放有害物质少。 3
项目三
3、TEXACO水煤浆气化工艺原理
类型
主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式，大部分是采用水激冷工艺流程。 7
项目三
观察气化炉结构：从结构看，合成气在炉内的走向？ 烧嘴的位置？合成气的冷却方法 ？
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项目三
两种炉型： 淬冷型、全热回收型
（粗煤气采用的冷却方法不同）； 两种炉型比较：
两种炉型下部合成气的冷却方式不 同，但炉子上部气化段的气化工艺是相 同的；
气流床气化的特点是每个煤粒均被气流隔开，每个颗粒能单独膨胀、软化、燃烧尽及形成熔 渣，而与邻近的颗粒毫不相干。燃料颗粒不易在塑性阶段凝聚，从而燃料的粘结性对气化过程不 会产生大的影响。
TEXACO水煤浆气化炉所得煤气中含有CO、H2、CO2和H2O四种主要组分，它们存在如下 平衡关系：
CO+H2O=CO2+H2 在气化炉的高温条件下，上述反应很快达到平衡，因此气化炉出口的煤气组成相当于该温度 下CO水蒸气转化反应的平衡组成。
火材料。 下部为激冷室：
Texaco气化炉激冷室由激冷环、下降管、导气管、 液池等。
11
项目三
①激冷环：
激冷环的作用降温、除尘用。 主要是给激冷室供给激冷水，分布急冷水，使其按圆周方式 均匀布，形成水膜排流下，以保护下降管不被烧坏。同时喷淋气 体，洗涤气体中的灰尘。
1.激冷环首先要保证布水均匀，在制作过程中，由于环隙不均 匀，可能造成布水不均，造成水膜太薄，易引起下降管缺水挂渣。
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德士古气化炉
TeXaCo(德士古）气化炉
德士古气化炉是一种以水煤气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危机,美国能源部制定了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛 (Montebello) 研究所建设了日处理 15t 的德士古气化装置，用于烧制煤和煤液化残渣. 目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉.
典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有 : 渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。
1992 年为渭河研制的德士古气化炉是国际 80 年代的新技术，制造技术为国内先例，该气化炉获1995年度国家级新产品奖。
它
的研制成功为化工设备实现国产化，替代进口做出了重要贡献。
德士古气化炉是所以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［1］.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 ，我国也将水煤 浆气化技术列为“六五"、“七五”、“八五"、“九五”的科技攻关项目。
本 文基于目前我国水煤浆气化技术的现状,以TeXaCo 气化炉为研究对象,根据对气化 炉内流动、燃烧和气化反应的特性分析,将TeXaCO 气化炉膛分成三个模拟区域，即 燃烧区、回流区和管流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,建立了过程仿 真模型.该模型
德
士
古气
化
炉
考虑了气固两相流动、煤热解、辐射换热及包括均相和异相在内的气化反应过程。
在模型基础上进行了动态与静态仿真 , 并进行参数化研究和仿真结果分析，分析不同参数下仿真结果的变化趋势。
为更进一步了解气化炉内气体组分以及温度的分布情况，本文利用FIuent建立TeXaCO气化炉的CFD模型,采用非预混燃烧模型，考虑气固两相流动，化学反应、对流、辐射换热以及反应热.挥发份的气相湍流燃烧用混合分数法来模拟，用标准k ? ε紊流模型模拟气固两相流动，对炉内燃烧的辐射与对流换热采用P—1 辐射模型。
仿真结果很好的验证了本文对气化炉膛中三区模型划分的正确性 ,并进行参数化研究和仿真结果分析，得出结果与过程仿真结果结果吻合.
二、TeXaCo（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 :
(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
装置特点：
（1）原料适应广。
各种烟煤、气煤、肥煤，都可以用来制气,对煤的水分、灰分、可然雾含量、灰熔点等没有苛刻的要求，这有利于厂家就近选煤,可大大节约成本.
（2）气体有效成分高。
有效成分（CO+H2）80％-82％鲁奇气化工艺的有效气成分(CO+H2只有50％-70%见表1）。
排渣无污染,污水污染小易处理。
因高温气化，气体中
含甲烷很低（CH4?0.1%)，无焦油，废渣可以综合利用。
(3)气化压力范围大。
从2。
5～6.5MPa皆有工业化装置,以4。
0MPa较为普遍,气化压力高可节省合成气压缩功。
（4）碳的转化率高.碳的转化率高达 98％。
（5）气化炉热量利用。
气化炉有激冷,废锅，激冷和废锅结合的 3种流程。
可
以根据产品进行选择气化流程。
由激冷工艺制得合成气，汽气比达到 1。
4，特别适合作为生产合成氨和甲醇的气头 (见表2)，也可作为制氢、羰基合成气等，用途广泛。
废锅流程适合用做然气透平循环联合发电工程,副产的高压蒸气用于蒸气透平发电机组,实现多联供
（6) 气化炉结构简单生产能力大.气化炉内无传动装置,结构比较简单，一台
①3200mn⅛勺气化炉气化压力4.MPa0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。
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。
texaco 水煤浆加压气化工艺,目前仍是广泛应用的煤气化技术之一。
它是以氧气为气化剂与水煤浆混合雾化后一起高速通过喷嘴进入气流床反应器（也称为气化炉），并在高温下发生不完全氧化反应，最终生成 H 、CO、CO 等合成气,，不生成焦油、酚及高级碳氢化合物等有害副产品，合成气体可用于生产合成氨、甲醇、二甲醚、醋酸等化学品和循环发电。
气化过程为达到较高碳转化率，采用部分氧化反应释放大量热能,维持反应器内温
但是在实际生产运行中，工艺 方面操作条件和控制指 题，影响系统正常的运行。
度在煤 灰熔点温度以上 J 标的变化，会出现一系列问。