华东理工大学科技成果——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 。
煤气化技术:我们就是能比国外做得更好!——专访华东理工大学洁净煤技术专家于遵宏教授
利用煤 气化技术生产 的合成 气有效成 分 (O 2 。 C +H)高 煤炭利 用率可达到 9 %。 气 生成 的灰渣经高温熔叠 , 8 煤 化 热量 能被利 用,而且是 良好的建 筑材料 , 可制造 水泥、煤渣砖、销路材料 , 免 了废料到处堆放 而引起 的环境污染 。 渣水不舍轻 油、焦 油等,经回收净化 ,绝大 避 舍 部 分可循环 使用。少量排放 的废水 。经生化 处理 即可达 到国家排放 标 准,若结合其他 系统优化设 计。完全可以实现零排放 。
维普资讯
煤气化技术: 我们就是能比国外做得更好!
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专访华 东理工大学洁净煤技术专家于遵宏教授
本刊记者 李耘春
于遵 宏常常被企业请去 对设 仅仅在几年 以前 , 煤化 工还是个 不太 有许 多不足 . 受人重视 的研 究方向。 几十年 的研究过程 备进行技 术改进 这对他的触动非常之大 。 中. 于遵宏教授付 出了常人难 以想象 的艰 工作之余于遵宏 常常想:国家本来就
行化 学加 工的一个重要 方法, 实现 煤炭洁 净利 用的关键。煤 气化产生的合成 气可 以替代石 油和燃料 ,用来发电、 热、 是 供 生产液体 或 气 燃 体
料 。从水煤 浆气化开始 可以开发出甲醇、 甲醛、 甲胺、醋酸等一 系列 c 化 工产 品,同时还 可开发二 甲醚、I F 1 ) 和加 氢产品。 M
“为 什 么 我 们 不 能 研 发 幽 自 己 育 鲁
20 0 6年 1 8日,中国石油和化学工 月 业协会对华东理 工大学和兖矿集团有限公
司的 ” 多喷嘴对置式水煤浆气化技术 ”的
科 技 成 果 给 予 了充 分 肯定 。
水煤浆气化 和干煤粉气化为实际应用 的完 整体系;圆满完成 了多项 国家 ” 七五” ” 、 八 五 ”和 ” 九五”攻 关项 目 .作为第一完成
具有自主知识产权的三种煤气化技术对比_王洪营
·29·
表 2 不同气化工艺的优缺点对比
项目 进料方式
优点
缺点
水煤浆进料
进料方便,对泵要求低气化炉压力可以提高至 6. 5 MPa 或 8. 7MPa,降低后工段压缩功; 合成气中水汽 比较高,后序变换工段可以不加蒸汽
由于物料中含水,需要消耗气化热使水变成高温蒸 汽,增加各种消耗
干粉进料 喷嘴个数
气化效率高,反应温度高; 残炭量低; 合成气有效气 成分高
1 技术及业绩简介
1. 1 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是由华东理工大
学和兖矿集团共同开发的新型水煤浆气化技术。其 特点为: 采用水煤浆进料方式,四个对置式喷嘴进 料,气化炉采用耐火砖隔热形式,出气化室合成气体
与渣采用冷激流程与渣水处理工艺[1]。 自山东华鲁恒升多喷嘴气化炉于 2005 年投运
三种气化技术各有其优点,用户及使用业绩也 气化技术。在企业选择气化技术时,一定要根据自
在不断增加。单从气化炉反应反面考虑,粉煤气化 身情况,从产品及规模、原料煤种,自身资源,环境保
具有其优势,但如果考虑原料介质输送所消耗的功, 护,投资等综合多方面情况考虑,选择出适合自己的
第 9 期( 上)
王洪营等: 具有自主知识产权的三种煤气化技术对比
WANG Hong - ying ,YANG Yue - jing ,YANG Guo - dong ,GU Zhao - hui
( Henan XLX Fertilizer Co. Ltd ,Xinxiang 453731 ,China)
Abstract: The coal gasification technology that possess independent intellectual property mainly includes
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
华理煤气化技术简介
6
煤耗低(降低约 8%),有效气(CO+H2)成分高(提高约 6~10 个百分点),碳转化率高。 (3) 由于粉煤气化喷嘴射流速度的降低,喷嘴使用寿命将是水煤浆气化喷嘴的 2 倍以上。
中试装置及运行结果
中试流程类同于工业装置流程。主要由磨煤干燥、粉煤供料与输送、气化和初步净化 四个单元组成。系统运行为工业化放大积累了宝贵经验。气化用煤为兖矿鲁南化肥厂 Texaco 水煤浆气化用煤,即北宿精洗煤,所以气化指标与鲁化装置具有可比性。
3.2 技术研发成果 3.2.1 中试耐火砖炉研究
依托已有多喷嘴对置式中试气化炉,华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工 程公司共同承担了国家“十五”科技攻关计划课题“粉煤加压气化制合成气新技术研究与开 发”,建设具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置。
与水煤浆气化技术相比,粉煤气流床加压气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳 转化率高、冷煤气效率高等技术优势,有更强的市场竞争力。但是,在当时我国还没有该类 技术的应用经历,引进的 Shell 技术正在建设中,攻关计划课题的实施在国内具有开创作用。
图 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺原理简图
3
a-气化框架夜景
b-气化烧嘴平台
图 2 多喷嘴对置式水煤浆气化技术示范装置(兖矿国泰化工有限公司)
表 2 多喷嘴对置式水煤浆气化工业装置及其与引进水煤浆气化技术的比较
t
装置能力 煤/天·炉
有效气 成分
CO+H2%
比氧耗 Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)
与此同时开始了粉煤气化技术的开发,成为国内最早起步从事研发的单位。 “十五”期间,华东理工大学、兖矿集团有限公司共同承担国家 863 计划重大课题“新 型水煤浆气化技术”进行多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化研究。 “十五”期间,华东理工大学与兖矿集团有限公司共同完成国家“十五”科技攻关课题 “粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开发”,在国内率先完成了粉煤加压气化中试研究。 目前,多喷嘴对置式水煤浆气化技术现已完成工业示范,并已成功推广应用,粉煤加压 气化技术正在实施日处理千吨级煤的工业化示范。 华东理工大学煤气化技术的研发历程见表 1。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍0 前言进入新的世纪以来,世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响,国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素,使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注,同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮,来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。
该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升,新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。
随着一批大型煤化工装置陆续投产,人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静,在总结和比选各种技术的特点时,也增加了几分把握。
如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话,现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点,也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。
特别是“十一五”期间,国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求,由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。
可以肯定地说,煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。
煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点,选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的,实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。
现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历,就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。
1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点目前己投入生产运行大型煤气化装置,采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率,水煤浆气化的可靠性已无可争议,以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同,近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,也成功实现了在大型装置上的工业化运行。
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》,进行了中间试验研究,有关部门组织了鉴定和验收。
“十五”期间进行了工业性示范装置的建设,由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计,在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设,工程列入“十五”期间的国家“863”计划。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术在合成氨装置上的应用
.
.
苎
新型结构采用交叉流式洗涤冷却水分布器, 强化高温煤气与洗涤冷却水间的热质传递过 程。 达到了良好的热质传递效果。 复合床高温煤气洗涤冷却设备很好地解决了原有洗涤冷却
化的同期运行结果相 比:有效气成分提高 2 %~3 %,C 2 O 含量降低 2 %~3 %:碳转化率提高 2 %~3 %;比氧耗降低 7 %;比煤耗降低 2 %。 . 9 . 2
( )安全稳 定 的长 周期 运 行 2 兖矿 国泰和兖矿鲁化的两套多喷嘴对置式水煤浆气化装置均 已实现 安全稳定长周期工
接相 关 ;在激 冷 室 及渣 水 处 理 单元 出现 的问题主 要 与其 流程 和 关键 设 备的配 置 相关 。
在相关研 究的基础 上, 结合多年气化领域的研究和实践基础 , 东理工大学与兖矿集团 华 合作, 一方面在总结其他气 化技术的经验教训的基础上, 出了在工程上更为合理可靠的技 提 术方案,另一方面,针对现代煤化工对煤气化技术在高效和大型化方面 的要求 , 提出了具有 创新性的新型气流床气化技术——多喷嘴对置式煤气化技术 。在 “ 九五”国家科技攻关项 目
兖 矿鲁化 的多喷嘴 对 置式 水 煤浆 气化 炉 在连 续运 行 了 16天后 计划 停 车 , 出的 工艺烧 嘴据 0 取 估 计还可 以使 用约 2个 月 。
1 新型复合床洗涤冷却室 ( . 3 含交叉流式洗涤冷却水分布器 )
\
21年第4 总 1期 01 期 第l 4
皇窒 堡
多喷嘴对置式水煤浆气化炉克服了单喷嘴水煤浆气化炉 的部分物流在炉内停 留时间极 短 ( 不到百分之一秒 ) 、尚未反应便离开气化炉 以及物料间混合不理想的缺陷,强化了反应
2 1 年 第 4期 01
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。
科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术
科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术适用范围化工行业煤制合成气行业现状同等产量条件下常压固定床技术:比氧耗380Nm3O2/kNm3(CO+H2);有效气成分CO+H2含量60%-70%;碳转化率78%;年消耗71万tce。
成果简介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1 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程图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%;产气率2.20Nm3/kg;有效气成分提高2%-3%;CO2含量降低2%-3%。
多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术
多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术闫吉臣【摘要】In this paper , ifrstly, it takes a brief introduction of the signiifcance of coal gasiifcation technology and study the role of coal gasif ication technology research and the infuence on the whole economic society, besides, it focus on analyzing the application research of pressurization and gasiifcation of current opposed multi-nozzle water-coal-slurry, and then takes introduction of the process and characteristics of pressurization and-gasiifcation of current opposed multi-nozzle water-coal-slurry technology, and master the speciifc water-coal-slurry pressurization and gasiifcation technology and related technologies, ifnally through the concrete cases to analyze opposed multi-nozzle coal-water slurry pressurization and gasiifcat-ion technology. We hope the research in this article can bring more comprehensive knowledge and understanding for China’s opposed multi-nozzle water-coal-slurry pressurization and gasiifcation technology level, so that to promote effectively thedevelop ment of China’s coal gasiifcation technology industry.%本文首先对煤气化技术的意义进行简单介绍,了解进行煤气化技术研究的作用以及对整个经济社会的影响,重点分析目前多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术的应用研究,然后对多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺的流程及特点进行介绍,掌握具体的水煤浆加压气化工艺及相关技术,最终通过具体的案例分析多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术。
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--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。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术-2015-4
新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发 国家“九五”攻关计划
整体煤气化联合循环发电(IGCC)关键技术 国家“九五”攻关计划
专利
授权100余项中国专利,授权2项美国专利
¾ 发明专利50余项
获奖
z 2013年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖 z 2010年上海科技进步一等奖 z 2007年国家科技进步二等奖 z 2007年第十届中国专利奖优秀奖 z 2006年中国石油和化学工业协会科技进步特等奖两项 z 2006年全国高校十大科技进展 z 2006年中国高等学校专利奖 z 2006年中国高校-企业合作创新十大案例 z 2004年煤炭工业十大科技成果 z 2002年中国电力科技进步二等奖 z 2001年“九五”科技攻关优秀成果奖 z 1998年上海市科技进步一等奖
方便
技术特点
• 带压连投 • 无波动倒炉
气化炉进料系统控制图
三、工业应用与推广
推广应用现状
国国内内3377个个项项目目,,110044台台气气化化炉炉
兖州内蒙 3台6.5MPa-2500TPD
甲醇
兖矿榆林 8台4.0MPa-2000TPD
煤制油
新疆心连心 2台6.5MPa-1500TPD
氨
伊泰伊犁 5台4.0MPa-3000TPD
工业装置运行情况
已运行工业装置(16套,40台气化炉)
1
2
3
4
5
6
7
8
山东华鲁恒 兖矿国泰化 升化工股份 工有限公司 有限公司一 三套日处理 台日处理 1150吨煤 750吨气化 气化装置, 炉,2005 2005年10 年6月正式 月A、B炉 投入运转。 投入运转,
四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华东理工大学洁净煤技术研究所煤炭气化,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。
气流床煤气化技术代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术之一,主要包括:以水煤浆为原料的多喷嘴对置式水煤浆气化技术、GE(Texaco)气化技术、Global E-Gas气化技术,以干粉煤为原料的Shell气化技术、Prenflo气化技术、GSP气化技术。
煤气化技术是发展煤基化学品(氨、甲醇、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。
据专家估计,我国“十一五”末期年气化用煤估计约1亿吨。
以煤间接液化为例,规模为500万吨/年的生产装置,气化用煤在2200~2500万吨/年。
国内在建的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置和处于筹建中煤制烯烃装置、煤制油装置、甲醇装置等,已展现了对煤气化技术的强劲需求。
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关课题“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”,进行了多喷嘴对置式水煤浆气化炉的中试研究。
有关部门组织的鉴定和验收认为“填补国内空白”和“国际领先”。
“十五”期间多喷嘴对置式水煤浆气化技术已进入商业示范阶段。
“新型水煤浆气化技术”已获“十五”国家高技术研究发展计划(863计划)立项,由兖矿集团有限公司、华东理工大学承担,在兖矿国泰化工有限公司建设多喷嘴对置式水煤浆气化炉及配套工程,进行多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业示范。
在国家发改委的支持下,山东华鲁恒升化工股份有限公司大氮肥国产化工程建设一台多喷嘴对置式水煤浆气化炉(6.5MPa,日处理煤750吨)。
现两套多喷嘴对置式水煤浆气化工业示范装置均已进入正常工业运行。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术煤浆制备工艺控制及关键设备的选择
多喷 嘴 对 置 式 水 煤 浆 气 化 技 术 煤 浆 制 备 工 艺 控 制 及 关 键 设 备 的选 择
设 备 工 艺
多 喷 嘴 对 置 式 水 煤 浆 气 化 技 术 煤 浆 制 备 工 艺 控 制 及 关 键 设 备 的
选择
李 威
f 矿 国 泰 化 工 有 限 公 司 气 化 车 间 . 东 滕 卅 7 5 7 兖 山 I2 7 2 )
1 前 言
( 转 筛 ) 去 3 m 以上 的 大 颗 粒 . 浆 依 靠 重 力 回 滤 a r 煤
煤 气 化 技 术 是 发 展 煤 基 化 学 品 、煤 基 液 体 燃 料 、 联 产 系 统 等 过 程 的关 键 技 术 、 心 技 术 和 多 核 龙 头 技 术 拥 有 自主 知 识 产 权 的 多 喷 嘴 对 置 式 水 煤 浆 气 化 技 术 是 当 前 煤 气 化 领 域 发 展 较 快 的 新 型 煤 气 化 技 术 . 用 水 煤 浆 加 压 进 料 。 有 日处 理 负 采 具 荷 大 、 用 煤 种 广 泛 、 效 气 组 分 高 、 高 碳 转 化 适 有 较 率高 、 火砖寿命 长 、 步净化彻底 、 统 压 降小 、 耐 初 系 可带 压连投 、 停车方便 等优点 。 开 多 喷 嘴 对 置 式 水 煤 浆 气 化 技 术 采 用 水 煤 浆
合 . 磨 至 所 要 求 的 浓 度 约 为 6 % ( ) 水 煤 浆 研 0 Wt 的
3 煤 浆 工 艺 控 制 指 标
煤 浆 的 粒 度 分 布 、 度 、 度 是 水 煤 浆 气 化 浓 粘
作 者 简 介 : 李 威 . 山东 省 滕 州 市 兖 矿 国泰 化 工 有 限 公 司 气 化 车
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺介绍
sur  ̄ f ainw t lryts e t i o ih
mut—b re . l i u r n
1 多 喷 嘴对 置式 水 煤 浆气 化 技 术 简 介
( ul D )热线 风速 仪 等对气 化 炉大 型冷模 装 置 内 D aP A 、 的流动和混合过程 进 行 了深入 的 实验测 量 , 采用 C D F 对气化炉内的流动过程进行 了数字模 拟研 究。通过研
3 结 语
低 。两个方 向都有转速 , 明控制板继 电器 或 F 不 说 J 可能坏 。可 能 是控 制 板 接线 不正 常。检 查 控 制板 接
线, 用万用 表测不 正常 的方 向对 应 电压端 口的速 度 给 定, 随着 电位器的调节 , 电压输 出无变化 , 核查 接线 , 发
现 电位器 与其 电压 输 出线 的一 端线 焊接 点 断开 , 焊接
完好后 , 恢复正常 。 () 3 采煤机 出现上牵启动 困难 , 同时伴 有上 牵操作 失灵 , 下牵不 能正 常工作 。经 观察 , 现 当按 上 牵时 , 发 工作闸随即打开 , 由于工作 面倾 角较 大 ( 2。 , 时 约 5 )这 上 牵转矩还没 有建立 起来 , 整个采 煤机 机 身 已开始 下
s 保护 主要是 系 统绝 缘性 能低 造成 的, C 观察 、 检查发
现左操作站 面板受 潮 , 左操 作站 打开 。拆掉 两牵 引 将 电机 的引线 , 20 V摇表 对 两牵 引 电机 进行 绝缘测 用 50 量, 测得右牵引 电机绕组对地绝 缘电阻只有 5 r, 电 M 1将 机引线和接线柱擦干 , 摇 测 已到 1M Z 再 5 f 以上 , 这时 系 统能正常工作 。
性停机 。检查 电流互感器 , 测控制板 插头 ) ( 3的 13对 0
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。
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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。