多元料浆气化技术创新进展
多元料浆气化技术在石油炼制行业中的应用分析
Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｅ ｕ Ｍ Ｐ Ｒ Ｏ Ｃ Ｅ Ｓ Ｓ Ｉ Ｎ Ｇ Ａ Ｎ Ｄ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ 囊 氢 蔷 菌
多元料浆气化技术在石油炼 制行业 中的应用分析
罗进成 ， 贺根 良， 郑亚兰 ， 门长贵
（ 西北化工研究院 ， 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
2005
，
。
年 世 界石 油 焦 的 用 途 分 布
摘要
通过分析石油炼 制行业存在的缺乏廉价氢源、 高硫石油焦品质下滑和炼油废 水处 理困
难等问题 ， 提出将传统石油加氢工艺与新 型多元料浆气化技术结合并分析这一方式的可行性 。结 果表明， 多元料浆气化技术应用干石油炼制行业可 以解决石 油炼 制过 程中廉价 氢来源问题， 以及 石油炼制副产物 石油焦品质恶化 、 常规利 用易造成环境污染 、 炼油废水 量大且处理 困难 的问题。 以石油焦和废水为原料的多元料浆气化技术成熟， 易于实现 与炼化装置的对接 。 关键词 ： 加氢处理 副产物 多元料浆气化 综合利用
２ ． ２ 高 硫石 油焦 品质 下滑 传 统 的 石 油 炼 制 行 业 在 运 行 过 程 中 除 了 排
放 大 量 的含 硫 废 气外 ， 还 直 接 产生 大 量 固态 副 产
物如石 油焦、 沥 青 等 。近 年 来 ， 成 品油 需 求量 逐
年 增 加 但 世 界 原 油 资 源正 在朝 重 质 化 和 劣 质化
１ 前
言
技 术 进 一 步提 升 了油 品的 质 量 、 增加 了油 品 的种
类和数量 。
目前 ， 受 到原 料 来 源 紧缺 、 原料 质量 下 降 、 环
保 要 求提 高 和生 产 成 本上 涨 等 多种 问 题 的 困扰 ， 传 统 石 油炼 制行 业 面 临 着 前 所 未 有 的挑 战 ｎ 。
多元料浆气化灰水处理工艺优化改进
第3期2221年5月中氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNu3May2221孑櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦毤辜煤气化技术it兄不不不不不^e不不沃多元料浆气化灰水处理工艺优化改进赵伯平（陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南717170）［摘要］陕西陕化煤化工集团有限公司2x307k/h合成氨装置配套3台（在用）多元料浆气化炉（两开一备），其采用灰水药剂法的灰水处理系统是在原设计基础上经适当的技术改造而形成的。
实际生产中，灰水处理系统易结垢，困扰着系统长周期、稳定运行；有时检修清理灰水处理系统后，气化装置投运初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、气化炉和碳洗塔排黑（水）管线易结垢而排水不畅的现象。
在分析灰水药剂法、化学药剂法、离子交换法、电化学处理法这4种常用气化灰水处理工艺之工艺流程及其优缺点的基础上，对陕西陕化（在用）多元料浆气化灰水处理系统提出优化改进设想一一采用“化学药剂法+电化学处理法”联合工艺处理气化灰水，可望实现灰水处理系统的良好运行，只是本优化设想的合理性、可行性还有待进一步商榷。
［关键词］多元料浆气化装置；灰水处理系统；结垢；灰水药剂法；化学药剂法；离子交换法；电化学处理法；优化设想［中图分类号］TQ546.5［文献标志码］B［文章编号］1704-9932（2021）73-0012-050引言陕西陕化煤化工集团有限公司（简称陕西陕化）2x300kt/a合成氨装置配套3套（在用）多元料浆气化装置（采用西北化工研究院自主研发的单喷嘴三流道预混式多元料浆气化工艺），3台（在用）气化炉两开一备，单台气化［收稿日期］2424-08-49［修稿日期］2222-05-17［作者简介］赵伯平（968—）,男，陕西彬县人,高级工程师。
炉设计投煤量1500t/d。
实际生产中，多元料浆气化装置灰水处理系统易结垢是困扰系统长周期、稳定运行的难题；有时检修清理灰水处理系统后，气化装置投运初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、排黑（水）管线排水不畅的现象。
氮肥工业“十一五”技术开发工作回顾及“十二五”发展展望
１ ２ 节 电技 术得 到全 面推 广 ．
大力 推广 、 施 “ 电 ２０ ｋ ・ 实 节 ０ Ｗ ｈ工 程 ” 。重
西柳 化 、 北 双 环 均 实 现 年 运 行 时 间 超 过 ３０ｄ 湖 ３ 的较 好业 绩 。在 消化 吸 收基 础上 再创 新而 开发 的 航天 炉 连续 气 化技 术 ， 不仅 通 过用 激 冷 工 艺 代 替 壳牌 炉 造价 昂 贵 的废 热锅 炉 工 艺 从 而 简 化 流 程 、 提高 设 备可靠 性 ， 且全 部 国 产化 的设 备 也 使 系 而 统造 价 降低 ５ ％ 以上 ， 之 在 具 备水 煤 浆 气 化 无 ０ 使 法 比拟 的煤种 适 应性 条件 下还 能 有与水 煤 浆技 术 接 近 的设 备 造 价 及 工 程 投 资 。另 外 ， 环 公 司 推 五
统 湿 法 脱 碳 工 艺 相 比 ， 现 出 电 耗低 、 作 环 境 表 操 好、 基本 没有 日常物 料 消耗等 突 出优 点 ； 与气流 床 气化 工艺 相 匹配 的低 温 甲醇 洗 、 氮 洗工 艺 技 术 液
及设备全面实现 国产化 ， 大连理工大学等在 国外
技术 基础 上开 发 的具 有 自主知 识产权 的工艺软 件
指导意见； 华烁 、 双雄等企业开发 了比国外同类催 化剂性价比更高 、 使用周期更 长的耐硫低温变换 催 化剂 ， 这些 催化 剂 在 采 用壳 牌 粉 煤 气 化 、 Ｅ等 Ｇ
水 煤浆气 化 、 天炉 粉 煤 气 化等 工 艺 的变换 装 置 航
上 应用 ， 均取 得 了较为 理想 的效果 。 １ ４ 脱 硫 、 碳 及 原 料气 净化 技 术在 低 消耗 、 ． 脱 大 型 化方 面取 得长足 进步
多元料浆与德士古比较
多元料浆气化技术与GE煤气化技术比较一、相同点1.无论对哪种气化技术来讲，煤气化总体过程是以煤、氧和水反应生产CO+H2为主要气体组成的过程。
因此，西北化工研究院多元料浆气化过程与GE煤气化技术的气化原理、反应机理基本相同。
2.均属湿法加压气流床气化技术，属先进的煤气化技术。
3.两者同时期开发，研发时间长，技术成熟可靠，都有大型工业化装置并实现了长周期安全稳定运行。
4.由于设备国产化加工的规范性及国内设备生产厂家加工的装备条件，关键设备如气化炉外型尺寸大部分相似，这对推进国产技术快速产业化是有好处的。
5.加压气流床煤气化过程均是由气化及排灰排渣、废水回用、热量回收和煤气洗涤净化等单元组成的，因此两种气化技术从单元操作层面上讲，过程基本相同。
二、不同点1.西北化工研究院多元料浆气化技术从料浆制备、添加剂、烧嘴、气化炉、排灰排渣、粗煤气洗涤净化、废水处理及热量回收均有单独的专利和成熟完善的应用经验，同时对于多元料浆气化技术形成了气化全过程的发明专利，涵盖了该技术的所有组成部分，不仅从宏观上给予了专利保护，而且从微观上进行了界定和保护；GE煤气化技术仅是从宏观上进行了界定和知识产权保护，比如说气化炉就没有单独申请专利。
可以说，西北化工研究院多元料浆气化技术是目前湿法加压气流床气化技术最系统、最完整的系统专利技术。
2.西北化工研究院料浆制备技术形成了发明专利，而GE煤气化技术没有料浆制备专利，在国内三个厂采用GE煤气化技术使用了西北化工研究院的料浆制备技术，有侵权之行为。
3.GE煤气化技术在中国从1985年开始申请专利，目前大部分专利已过期，而西北化工研究院从1996年开始申请专利，目前处于专利保护期，因此西北化工研究院多元料浆气化技术更有时效性和保护的周密性、完整性。
4.多元料浆气化技术原料适应范围广，所有含C、H的物质都可制备成料浆作为气化原料，而GE煤气化技术仅为水煤浆。
5.西北化工研究院长期从事湿法技术开发，参与了国外先进气化技术引进、消化吸收的全过程，深知国外技术的不足，多元料浆气化技术是对湿法气化技术的创新、改进、完善和发展，更有利于实现装置长周期安全稳定运行和设备国产化。
煤气化技术简介
煤气化技术简介我国是富煤炭、缺油气、可再生能源总量有限的国家，在我国的煤炭储量中劣质煤占总储量的80%以上。
近些年，煤化工在全球围得到了迅速发展；生产合成气的原料主要有煤、石油焦、石油和天然气，但石油焦、石油和天然气在当地无资源，相比较而言，煤炭资源丰富，对于我国这样一个煤炭资源相对丰富的国家，煤化工在我国化学工业中将占有越来越重要的地位。
煤气化生产的合成气，是制备合成氨、甲醇、液体燃料、天然气等多种产品的原料，煤气化工艺技术的进步带动着煤化工技术的整体发展，可以保证以煤为原料生产合成气制作下游产品的可靠性和稳定性。
煤气化是一个热化学过程。
以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。
煤气化是煤化工的“龙头”，也是煤化工的基础。
煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油、灰渣等副产品。
一、煤气化技术分类及概况目前以煤为原料生产合成气的煤气化技术按照气化炉物料流动方式来划分，主要有三大类：固定床（或称为移动床）、流化床和气流床。
其中具有代表性的煤气化技术如下：各种气化技术已经发展多年，但在目前的情况下，并没有一种气化技术可以适用于所有的工程项目。
气化技术的选择要综合从原料煤种、装置规模、产品方案、业主的详细要求，从整个工厂的角度具体分析确定气化方法。
固定床气化的煤质适应围较广，除黏结性较强的烟煤、热稳定性差的煤以及灰熔点很低的煤外，从褐煤到无烟煤均可气化。
固定床气化的缺点是单炉产气量略小，反应温度较低，蒸汽的分解率低，气化装置需要大量的蒸汽。
气化装置所产生的废水中还含有大量的酚、氨、焦油，污水处理工序流程长，投资高大。
由于出气化炉的煤气中的甲烷含量较高，对于煤制城市煤气或天然气项目，有较高的优势。
碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6～50mm，气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。
国内外煤气化技术新进展
国内外煤气化技术新进展华陆工程科技有限责任公司刘艳军一、煤炭的综合利用我国具有丰富的煤炭资源，煤炭保有储量高达1万亿吨以上，全国煤炭产量2002年近14亿吨，2003年为16亿吨，2009年为29.6亿吨，平均每年以大于5%的速度递增。
目前，我国已经成为世界上最大的煤炭生产国和消费国。
我国是富煤少油国家，当前每年进口的原油和石油制品已达到国内需求的30%以上，全球范围内新一轮的石油竞争将会愈演愈烈，大力发展煤化工作为保证国家能源安全的战略已凸显重要而紧迫。
未来，我国能源以煤为主的状况，在相当长的一段时间内不会有大的改变，预测2010年将占60％左右，2050年不会低于50％，煤炭在我国的能源消费中仍然占有基础性地位。
随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，对煤和以煤为原料的相关产品的技术要求也越来越高。
然而，由于煤的结构和组成的复杂性，给人们利用煤带来诸多环境问题。
例如，煤中含有硫、氯、氮、灰等有害物质在煤炭直接燃烧后被排放到环境中，引起严重的环境污染问题。
有关调查统计结果表明：目前我国能源消费总量中约68%为煤炭，其中有85%采用效率低、污染严重的直接燃烧技术。
燃煤产生的二氧化硫排放量占全国总排放量的74％，氮氧化物排放量占总排放量的60％，总悬浮颗粒（TSP）排放量占总排放量的70％，二氧化碳排放量占总排放量的85％。
目前，我国已成为世界上环境污染严重的国家之一，这不仅严重地威胁到生态环境和人类健康，而且每年由于燃煤而引发的SO2污染和酸雨造成的经济损失已超过1000亿元。
因此大量直接燃烧煤炭将受到国家政策限制。
从发展的长远观点来看，我国以煤为主的能源消费结构正面临着严峻挑战，如何解决燃煤引起的环境污染问题已迫在眉睫。
我国政府对此高度重视，对环境保护的政策越来越严格，并把煤炭的清洁转化和高效利用列入《中国21世纪议程》，实行“节能优先、结构优化、环境友好”的可持续能源发展战略。
二、煤气化技术煤气化技术是煤利用技术中的关键技术，而气化炉又是煤气化技术的核心。
多种类水煤浆气化炉的基本概况比较
多类水煤浆气化炉的基本概况比较一、Texaco水煤浆气化1945年美国德士古公司在洛杉矶蒙特贝洛建成第一套中试装置，20世纪70年代开发并推出具有代表性的第二代加压水煤浆气化技术，80年代投入工业化生产。
该水煤浆气化炉采用单喷嘴下喷式的进料方式，壁炉为耐火砖，采用水激冷流程净化除尘，在发电项目中采用废锅流程回收热量。
单炉目前最大日投煤量可达2000t操作压力有4Mpa、6.5Mpa和8.4Mpa，操作温度为1350左右，有效气体成分（CO+H2）含量为82%左右，它的主要优点流程简单、煤种适应性广、压力较高、气化强度高、有利于环保、技术成熟、投资较低（但专利转让费用高15.9元/kNm3）。
我国最早引进该技术的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，现在为多家企业所使用。
不足之处是该技术对煤质有较严格的限制（灰熔点<1250℃）、气化效率和碳转化率相对较低、比氧耗高、总能耗略高、耐火砖寿命短不足两年、喷嘴运行一般为50天左右，不足三个月要维护或更换，黑水管线易堵塞、结垢、磨蚀，激冷环、激冷室易出问题等。
为了提高经济性，得到较高的气化效率及较好的合成气组分，要求水煤浆浓度（58%—65%）且稳定性和流动性（黏度<1200mpa.s）较好。
1、典型的工艺技术数据：（1）气化压力： 2.7—6.5Mpa（2）气化温度：1300—1500℃（3）煤浆浓度：60%以上，粒度分布70%以上大于200目(4) 原料煤消耗：610（kg/kNm3有效气）(5) 氧耗：400（Nm3/kNm3有效气）(6) 碳转化率：95%—99%(7) 冷煤气效率：72%(8) 煤气组分：有效成分（CO+H2）78%—82%2、煤炭质量要求：（1）发热量：大于25MJ/kg（2）灰分：小于15%，最好小于12%（3）挥发分：大于25%（4）水分：内水≤8%（5）灰熔点：1300℃以下，最好小于1250℃（6）可磨性要好二、多喷嘴对置式水煤浆气化多喷嘴对置式水煤浆气化技术是华东理工大学研究开发，是对Texaco气化炉技术的改进，通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平的工艺喷嘴将煤浆与氧气混合喷入炉内，使颗粒产生湍流弥散、震荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发、颗粒中挥发物的析出、气相反应、灰渣的形成等过程。
试车的难点及对策
试车的难点及对策一、试车程序中的难点及对策一、多元料浆气化技术在中煤能源集团是首次应用，且单套生产规模是国内最大的，为此对试车工作带来一定的难度二、变换、合成触媒升温、硫化、还原直接影响催化剂的反应活性及使用寿命。
因此，严格执行升温还原方案，确保升温速率、出水速率等指标的执行是试车工作的重中之重。
所以采取如下对策：1.认真做好触媒装填工作，要求操作人员熟练掌握操作规程及触媒升温还原方案，精心操作，确保升温还原工作万无一失；2.要求触媒制造单位进行升温还原现场技术指导。
三、杭氧制造4.5万方的空分装置，在装置中属于生产源头控制工序，能否保证安装质量是关系到将来能否按时开车和开车后能否达产达标的关键，所以必须组织专人负责，保证空分设备和压缩机的质量。
四、DAVY合成塔在甲醇生产属关键设备，合成系统运行情况直接影响整体工艺装置的性能,各级技术人员应有充分认识，在制造、安装、催化剂的装填、试车各环节要把好关。
五、气化用原料煤对煤的灰熔点、成浆性要求较高，在试车阶段,由于气化设备、工艺特性，操作员工了解不足，操作经验少，气化煤质的波动，有可能会导致气化炉工艺大幅波动，或发生事故，需要严格控制煤的质量。
供应部门要提前进行煤矿采样分析，跟据分析结果，选择煤量充足，质量稳定的矿点。
六、关键联锁的投运由于原始开车负荷小，波动大，气量不稳，一些工艺参数还需要进行调整。
因此联锁系统的正常投运还有很大难度，甚至会造成频繁停车，同时也会给计控人员带来很大工作量。
因此，需要在化工投料试车前对联锁的投运进行专项讨论，并制订出投料试车过程中联锁投用方案。
七、甲醇触媒的升温还原触媒升温还原质量的好坏直接影响催化剂的反应活性及使用寿命。
因此，严格执行升温还原方案，确保升温速率、出水速率等指标的执行是甲醇合成试车工作的重中之重。
由于我们的操作人员均无此工艺实际操作经验，所以采取如下措施：（1）认真做好系统吹扫、触媒装填、气密试验、仪表调试等前期准备工作，要求操作工熟悉操作规程及触媒升温还原方案，精心操作，确保升温还原工作万无一失。
多元料浆煤气化装置法兰式变送器浅谈
多元料浆煤气化装置法兰式变送器浅谈段 锋1,刘 佳2(1.内蒙古伊泰煤制油有限责任公司,内蒙古东胜;2.内蒙古伊泰煤制油有限责任公司,内蒙古东胜 ) 摘 要:针对多元料浆煤气化装置上法兰变送器运行存在的问题,分析其故障原因,同时提出处理措施。
关键词:多元料浆煤气化装置;法兰式变送器;氢渗;真空 中图分类号:T Q545 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)12—0079—01 多元料浆煤气化装置是近年来煤炭清洁高效转化的核心技术,是生产柴油、液化气、甲醇、化肥、乙烯及煤基合成燃料等的基础工艺。
多元料浆装置由煤浆制备单元、气化单元、渣水处理单元组成,气化单元主要的原料为来自煤浆制备单元固含量为60%～65%料浆和来自空分装置含量>98%的氧气,在1300℃气化炉内反应生成CO、H2、CO2、H2O为主要成份的合成气,其中CO为33%、H2为27%;为了保证装置安全稳定运行,关键仪表及阀门均为进口设备,其中仪表设备占气化装置设备总投资的20%左右,涉及联锁变送器的可靠测量是装置安全运行的保证。
1 关键部位法兰式变送器双法兰差压变送器:气化炉液位、碳洗塔液位、激冷水流量、出气化炉黑水流量、事故激冷水流量,下面对这些变送器分类说明。
1.1 气化炉液位概况1.1.1 每台气化炉安装有3台双法兰液位计,3台气化炉共安装有9台,原设计液位计法兰材质采用316SS、变送器膜片材质采用哈氏合金、毛细管填充介质为高温硅油DC704、密度1.07,毛细管长度为2 *6米,气化炉设置液位变送器低低3取2联锁保护,液位计的可靠测量直接影响着气化炉的安全运行;在烘炉期间双法兰液位计在负压环境下工作大约4～48小时;正常生产期间仪表在4.0MPA的静压下工作。
1.1.2 气化炉液位工艺介质条件。
气化炉激冷室黑水压力4.0MPA、温度200℃、固体含量20%左右,粒度小于0.5mm的占65%、0.5～0.9mm的占20%左右,其它20%粒度大于0.9mm,黑水中含一定量的H2且为偏酸性水。
“水煤浆”气化特殊材质工艺管道现场焊接技术
“ 水煤
吴文海 陕西化建 工程有限责任公司 陕西杨凌 ７ １ ２ １ ０ ０
摘
要
以煤为原料制取化 工俞成气是 国内化肥行业 的主流工艺 ， 自９ ０年 代渭化引进德士古 “ 水煤浆气化 ” 工艺后 ， 近年 来， 国内研发的“ 多元料浆 气化” 工艺经过多个装置 的投产 实验 ， 已经非常成熟 ， 但是 由于其工艺介质如水煤浆 、 灰 水、 氧气等特殊的物理 、 化学性 质 ， 需要设计使用一些特殊 的材质。本文结合多个现场施工实际 ， 从特殊材质的界 定、 理化分析到可焊性 分析等各 个方面进 行总结 ， 为 水煤浆气化工艺管道的施工提供 技术指导 。
１ ０ ． ９ ｗ／ ｍ． ｋ（ １ ０ ０ ＂ （ ２ ） ；管 材 常 温 机 械性 能 ： ０ ． ２ ％屈 服 强度 ≥
２ ５ ５ Ｎ／ ａｍ ｒ 、 抗 拉 强 度 ≥５ ８ ０ Ｎ／ ａｍ！ ｒ 、 延 伸 率 ≥３ ０ ％、 布 氏 硬 度 ＨＢ≥２ ０ ７ ；热 膨 胀 系数 ：当 ２ ０ ￣ Ｃ升 至 １ ０ ０ Ｔ 时 ，为 １ ２ ． ９ Ｘ
接参数的选择 。 １ ． ４ ． １ 焊 接 性 描 述
Ｎ０ ８ ８ ２ ５ 铁镍基 合金具有较大焊接热裂纹倾 向， 相对于奥 氏 体钢必须更严格限制有害杂质 。因为杂 质的存在造成焊接时与
１ Ｎ０ ８ ８２ ５ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｅ ｄ
镍形成低熔点共晶夹层 ， 从 而增 加 焊 接 热 裂 纹 的 形 成 。 在 焊 接 方
密度 ： Ｐ ＝８ ． １ ｇ ／ ｃ ｍ ；熔 点 ： １ ３ ７ ０～１ ４ ０ ０ ￣ ；热传导率 ：
严重降低合金接头的使用性能 ． 同时氧化生成难熔的 ｃ ｒ 的氧化
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。
7种煤气化工艺介绍
7种煤气化工艺介绍目前国内可供选择的成熟或相对成熟的煤加压气化工艺很多，各种煤气化工艺的综合比较也有较多的文献、资料可供查阅，这里只简要叙述几种主要煤气化工艺的特点及现阶段存在的主要问题。
1、TEXACO水煤浆气化TEXACO水煤浆气化采用水煤浆进料、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嘴下喷式，大部分是采用水激冷工艺流程，单炉容量目前最大可达日投煤量3000吨，操作压力大多采4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.4MPa。
我国引进该技术最早的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，后来又有若干厂使用。
由于国内已经完全掌握了TEXACO气化工艺，积累了大量的经验，因此设备制造、安装和工程实施周期短，开车运行经验丰富，达标达产时间也相对较短，主要问题是对使用煤质有一定的选择性，同时存在气化效率相对较低、氧耗相对较高及耐火砖寿命短等问题，但随着在国内投运时间的延长部分问题已得到有效解决。
2、多喷嘴对置水煤浆气化本项技术是“九五”期间由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司合作开发的。
2000年10月通过原国家石油和化学工业局组织的鉴定和验收。
示范装置为兖矿国泰化工有限公司，建成两套日投煤1150吨的气化炉，操作压力4.0MPa，生产24万吨/年甲醇，联产71.8MW发电，装置已于2005年10月投入运行。
该工艺仍属于水煤浆气化的范畴，与TEXACO的主要区别是由TEXACO单喷嘴改为对置式多喷嘴，强化了热质传递，气化效果较好，但多喷嘴需要设置多路控制系统，增加了设备投资和维修工作量。
由于是国内技术，工艺包及专有技术使用费较引进技术有较大幅度的降低。
3、SHELL粉煤气化气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程。
由于壳牌气化技术上具有突出的优点，吸引了国内一些企业纷纷引进。
本工艺的最大缺点是投资高，设备造价过高；合成气换热采用废锅形式增加了投资，对需要水蒸汽成分的化工生产来看直接用水激冷更合理；干燥、磨煤、高压氮气及回炉激冷用合成气的加压所需的功耗较大等。
我公司多元料浆气化技术的选择与应用小结
各 种 固体 残 渣及残 液 等 ，采 用合 适 的添加剂 ，通 过 一步 法制 浆技术 ，制 备 出合格 的气 化料浆 ，然
后 在高 温 、高压条 件下 和氧 气反 应 生成 Ｃ Ｏ、Ｈ
为主要成 分 的合成 气 。多元 料浆 气化 技术有 效 气 （ ｃ Ｏ＋Ｈ ） 含量 ８ ５ 左 右 ，碳 转 化 率 达 ９ ５ ～ ９ ８ ；多元 料浆技 术 投资小 ，能耗低 ，设 备 国产 化 率 较 高 ，超 过 ９ ８ ；进 料 易 于 控 制 和 计 量 ，
粗 合成 气便 于后续 处 理 ；环 境友 好 ，高温 快速 气
化 使得 煤气 中不含 焦 油 、酚等 ，无废 气排 放 ；废 水 排放 量小 且易 于处 理 ，属 洁净 气化 技术 。截 止 目前 ，国内已有 三十 多套 工业 装置 采用 多元 料 浆 气化 技术 ， 涉及 ３ ０ ￣３ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 合成 氨 、 ２ ０ ０ ￣６ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 甲醇 以及 ５ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 煤 制油 装置 ，已有 ６ 套 工业 装 置 平稳 运行 ，属 于较 有前途 的二 代煤 气化 方式 。
第 ３ ９卷 第 ５期
２ ０ １ ３年 １ ０ 月
化 工 设 计 通 讯
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ Ｃｏｍ ｍ ｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ‘２ ７ ‘
我 公 司 多元料 浆气 化 技 术 的选 择 与应 用 小 结
２ 原 料
湿 法料 浆气 流 床 气 化 可 以选 择 气 煤 、烟煤 、 次 烟煤 、无 烟 煤 、高硫 煤 以及 低 灰 熔 点 的 劣 质 煤 、石 油焦 等 。我 公 司选 定 河 南 义 马煤 为原 料 ， 煤 质分 析见 表 １ 。
多元料浆气化技术耦合煤炭低温干馏的多联产工艺可行性分析
干燥段 产生 的水蒸 气 、 干馏煤 气 、 加热 烟气 以及半焦 冷却段产生 的水煤气的混合气 （ 俗称荒煤气 ）通过炉 ，
顶集气罩 收集 进入净化 回收系统。 （） ３ 煤气 净化 回收单元 出炉煤气 的净 化 回收单元 可分为 ３ ： 氏管初 段 文 冷塔 、 流板终冷 塔 以及 电捕焦油 器 ， 旋 从而完 成煤气
施。 针对低 阶煤的特点 ， 首先对煤进行低 温干馏处理 ，
１ 煤炭 低 温 干 馏 技术 现 状 和 工 艺分 析
煤 的干馏 技术除 了按干馏 温度分类 以外 ， 还有 其 他多种分类方法ｎ。煤热解工 艺 的选择 取决于对产 品 ］
的要求 ， 并综合 考虑煤质特点 、 设备制造 、 工艺控制水 平及最终 的经济效益等 。
了建 议 。
关键 词 低阶煤 多元料 浆气化 煤炭 低温干 馏 耦 合 多联产
文章编号 ：０ ５ ９ ９ （０ １ 一 ６ ０ ０ — ５ 中图分类 号 ：Ｑ ４ 文献标 识码 ： １０—５８２ １）０—０５０ Ｔ５ Ａ
我 国煤 炭资 源丰 富 、 品种齐 全 ， 中低 阶煤资 源 其 蕴藏量 占煤炭储 量 的 ４％ ０ 以上 ，产 量 占 目前 总 量 的 ３％ ０ 左右 ， 其煤 质特点是 高反应 性 、 高挥发 分及高油产 率 ，发展 煤 的低温 干馏 产业是 利用 低 阶煤 的有效措
民用煤气 。 目前干馏煤气 除一 部分返 回干馏 单元作为
加热载体和半焦烘 干热源 以外 ， 还可用 于替代燃煤 作 为金属镁炉 窑生产的热源 、 焦油加氢 的氢源及 直接 煤 燃烧发 电等。但 由于种种原 因 ， 目前 干馏煤气 的资源 化利率很低 ， 有相 当一部分 干馏煤气 未经任何 处理直 接排 人大气 或送 入火炬 燃烧 ， 源浪 费严重 ， 对环 资 并
多元料浆气化炉入炉激冷水流量指标的探讨
表 １ Ｉｃｌ ８ ５的物理性能 ｎｏｏ ２ ｙ
其具有 以下特点 ： 的耐应力腐蚀开裂性能； 好 好 的耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能； 很好的抗氧化性和非氧 化性热酸性能； 在室温和高达 ５０ 的高温时都具有 ５￣ Ｃ 很 好的机械性 能 ； 具有 制造 温度 达 ４０ 的压 力 容 器 ５ 的认证 。因此烘炉 时 ， 当炉 内温度升至 １０ ４ ℃时 ， 须 必
１ ． Ｊ Ｓ・Ｍ ・Ｋ Ａ ＝３ １ Ｏ ８／ ． ４×Ｄ下 ×Ｌ＝３ １ ． ４×１ １ ．７
入气化炉激冷水 由形成保护水膜所需激冷水 、 维持烘炉液位所需激冷水构成 。此时人气化炉激冷 水流量应为形成保护水膜所需激冷水量与维持烘 ）＝１．４ 由此 可知 水膜 厚 度 ｂ＝ ７ ５ｍ ，
建立烘炉预 热水循 环 。并 要在 下 降管 内壁上 建 立 保
１１ １ 形 成保护 水膜所 需 激冷水 量 的确定 ．．
要确定形成保护水膜所需激冷水量就必须确定 水墨的厚度 ， 由化工原理 有关知识知 ， 此时 的传 热 过程可视为单层 圆筒壁稳定热传导过程 ， 根据傅立
叶定 律得 ：
贵 州 化
・
工
３ ・ ０
Ｇ ｉ ｏ Ｃ ｅ ｃｌ ｄ ｓ ｙ ｕｚ ｕ ｈ ｍｉ ｌ ｕｔ ｈ ａｎ ｒ
２１ ０ ２年 ４ 月 第３ ７卷 第 ２期
多元料浆气化炉入炉激冷水流量指标 的探讨
赵伯平
（ 陕西煤化集 团陕化公司化肥厂 ， 陕西 渭南 ７ ４ ０ ） １１０ 摘 要： 人炉激冷水流量大小直接影 响着气化炉反应产物粗煤气 中固体颗粒含量 的高低 、 粗煤 气温度的高低 、
人炉 激冷 水 流量大 小直 接影 响着气 化 炉反 应 产
对 入炉激 冷水流 量指标 进行 探讨 。查 阅气 化 炉结 构
多元料浆煤气化装置运行参数及小改总结
３ ２ ４ ｋ ｔ 氯化 铵 ，其 中气化 装置 采 用西 北 化工 研 究 院 的 多元 料 浆 气 化 专 利技 术 ，设 置 ３台气 化 炉 （ 两开一 备 ） 。２ ０ １ １ 年 １ ０月 １日 Ｃ套 气化 炉一 次 性 投料 成功 ，是 同规模 项 目中建设 周 期最 短 、开 车最快 的一个 。该装置 的气 化工 艺 大致如 下 ：原 料 煤与 水在 磨机 中研磨 成合 格 的水煤 浆 ，由煤 浆 泵 加压 至 ７ ． ８ ＭＰ ａ 后送 人气 化炉 ；煤 浆与 空分 装 置 送来 的 ８ ． ３ ＭＰ ａ 氧气 混合 进入 气化 炉烧 嘴 ，经 烧 嘴雾 化 后 ，瞬 间 与煤 发 生 气 化 反 应 ，生 成 以 Ｈ 、Ｃ Ｏ、Ｃ Ｏ 为 主要 成 分 的 粗 煤 气 ；粗 煤 气 进
王 军龙 。陈西峰 ，孙 佩春 ，边 锋 ，龙 明
７ １ ３ １ ０ ０ ） （ 陕西延长石油集 团兴化化工有 限公 司 ，陕西 兴平
［ 中图分类号 ］Ｔ Ｑ ５ ４ ６ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ４— ９ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ０ ２ ０— ０ ２
使 炉壁 超温 ，被 迫停 车 ；另一 次是 因为 上升 管钟 罩脱落 ，落到 了破渣 机上 面 ，使渣 在激 冷室 越 积
第 ５期 ２ ０ １ ３年 ９月
中 氮
肥
Ｍ— Ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
Ｎｏ ． ５ Ｓ ｅ ｐ．２ ０１ ３
多元 料 浆煤 气 化 装 置 运 行 参 数 及 小 改 总结
１ 煤 浆制备 系统 运行 参数 及小 改情 况 设 计 用 煤 为 华 亭 煤 ， 日用 原 料 煤 ３ ６ ２ １ ｔ ， 添加剂 用量 ＜ ３ ％ ，煤浆 浓 度 ５ ８ ％ ～６ ３ ％ ，黏 度
煤炭的高效清洁利用煤气化技术
煤炭的高效清洁利用——煤气化技术煤炭是地球上储量最丰富、分布最广泛的化石燃料，中国富煤贫油少气，加之油价的上涨，能源消费更依赖煤炭。
陕西省是煤炭资源储藏量较大的主要省份，而陕北煤炭探明贮量超过2 000亿t，占陕西省煤炭资源的99%，储量大、易开采、质优价廉，可供开采几百年。
为此，国家和陕西省政府决定在陕北地区建设大型煤炭能源重化工基地，充分利用陕北的煤炭资源优势带动陕西经济的发展。
从能源供应现状看，合成氨、甲醇和未来的煤直接液化及醇醚燃料大都以煤气化制合成气为基础，在全国范围内，目前仅氨合成和甲醇合成的气化煤量已达4 000万t/a以上；预计今后煤制油所需气化煤量每年将达到亿吨；工业直接燃煤4亿t/a以上，为解决污染问题，其中相当部分须采用先进的煤气化方案，需气化煤量上千万吨每年；炼油工业为提高油品质量每年需耗氢100－200亿m3，煤气化是经济可靠的制氢方案，油品加氢需气化煤量1 000万t/a；在未来20年内，煤制油产量将达数千万吨，需增加1亿kW以上的装机容量，拟采用先进的煤气化技术为基础的联合循环发电系统，需气化煤量总计约1－2 亿t/a。
因此，煤的气化是实现煤炭综合利用和洁净煤技术的重要技术单元和主要手段，是发展现代煤化工、煤造油、燃料煤气等重要工业化生产的龙头。
1 煤气化技术发展现状1.1 煤气化技术的分类和特点按煤在气化炉内移动方式分成固定床（移动床）、流化床、气流床，表1列出了各类气化技术的主要特点。
表1 气化技术的主要特性气化技术固定床流化床气流床排灰形式干灰熔渣干灰灰团聚熔渣原料煤特性块煤块煤粉煤粉煤粉煤/水煤浆粒度/mm 13－50 5－50 0－8 0－8 0.2灰含量/% ＜20 ＜15 不限不限＜13灰熔点/℃＞1 250 ＜1 300 不限不限≦1 350操作压力/MPa 2.24 2.24 1.0 0.03－2.5 2.5－6.5操作温度/℃400－1 200 400－1 200 900－1 000 950－1 100 1 350－1 700 煤气温度低低中中高氧气消耗低低中中高蒸汽消耗高低中中高代表技术 Lurgi lurgiBGL 恩德粉灰团聚 Shell/Texaco 固定床加压气化（Lurgi）热效率（或冷煤气效率）高，氧耗量低，但适用于弱粘或不粘块煤，且煤气中含焦油、酚等物质，净化处理流程长、投资高，新建气化项目较少采用。
多元料浆煤气化细渣含碳量高原因探讨
多元料浆煤气化细渣含碳量高原因探讨作者：陈宽平来源：《山东工业技术》2018年第07期摘要：分析了多元料浆煤气化细渣中残碳高的原因，通过对水煤浆气化运行分析，针对性提出了通过提高炉温、调整煤浆粒度及浓度和调整工艺烧嘴环隙尺寸增强煤浆雾化效果等降低细渣中残炭的措施，有效降低细渣中残碳量，达到降低单耗的目的。
关键词：多元料浆；水煤浆气化；细渣残炭含量DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.07.0831 多元料浆煤气化技术多元料浆煤气化技术属湿法气流床加压气化技术，是指对固体或液体含碳物质（包括煤、石油焦、沥青、油、煤液化残渣）与流动相（水、废液、废水）通过添加添加剂（分散剂、稳定剂、PH值调节剂、湿润剂、乳化剂等）所制备的料浆，经高压料浆泵升压后送入多元料浆气化炉气化烧嘴，高压氧气和料浆经喷嘴混合、雾化后喷入气化炉反应段，生产以CO+H2为主要成分的粗煤气。
高温煤气夹带着未完全反应的碳粒及细渣颗粒并流向下进入溢流式激冷器，与来自激冷室中的激冷水充分接触，煤气降温冷却并饱和。
粗煤气夹带的细渣和未反应的碳粒进入激冷室下部的锁斗定期加压排出。
冷却后的煤气经洗涤系统洗涤后进入下游工段；煤气激冷黑水和洗涤黑水经换热后去分离器进行灰水处理，灰水处理后返回气化系统循环使用。
浓缩后的黑水进入真空带式过滤机，过滤出的细渣送细渣处理，滤液返回澄清槽循环使用。
2 气化炉渣内部含碳量高的因素探讨2.1 气化炉操作温度的作用气化炉内部的操作温度是由随气化用煤灰熔性的温度所决定的，随着后者变化而改变，这个时候就需要充分保证气化炉内壁的厚度必须相当的厚，渣层需要达到3-5mm作用，同时也要保证渣的流动性，这样可以保证顺利排渣，通常情况下气化炉内部的操作温度要超过灰熔点（FT）温度大约50℃。
耐火砖需要延长使用寿命，气化装置的运行周期也要延长，而我单位采用了一种低灰熔性温度的洗精煤作为燃烧原料，由于其FT温度又比较低，这就让炉内操作温度从原来的1350℃降逐步降低到当前1300℃上下，气化反应速率也会必然跟着降低，因此最终导致了细渣中残碳量逐步增多。
西北院煤气化及多元料浆气化技术简介
B.湿法气化技术 B.湿法气化技术 水煤浆加压气化技术 多元料浆新型气化技术
三、水煤浆加压气化技术
西北化工研究院从1967年开始就进行水煤浆加压气化技 术探索性研究，建立了全流程试验装置。 1979年至1983年，建立了两套水煤浆加压气化模试装置 （规模分别为20kg/h、1.0MPa； 40kg/h、2.0MPa）。 1983年在西北化工研究院建立了中试装置（规模为 1.5t/h，气化压力为3.4MPa，气化炉型分为热壁炉和冷壁 炉），并开展试验研究工作。 本院开展的水煤浆加压气化技术研究工作，主要解决了 如下技术问题，为水煤浆加压气化技术在我国的推广应用奠 定了坚实的基础。
6）通过配煤技术，优化资源配置，既解决了原料成浆性问 题，又解决了灰熔点问题，为多元料浆主要特色之一。 7）独具特色的灰水处理技术（Ⅰ～Ⅲ级换热闪蒸技术）， ）独具特色的灰水处理技术（Ⅰ 减少了设备投资，简化了工艺流程。 8）成熟完善的系统放大技术，解决了不同规模、不同压力 等级装置的气化工程化问题。 9）设备完全立足于国内，投资少，效益显著。 10）三废排放少，环境友好，属洁净气化技术。 10）三废排放少，环境友好，属洁净气化技术。 11）通过十余年的开发和完善，多元料浆气化技术形成了完 11）通过十余年的开发和完善，多元料浆气化技术形成了完 整、系统的气化专利技术。
2.技术特点、创新点和关键技术 2.技术特点、 技术特点
多元料浆新型气化技术使用工艺氧气，对固 态或液态含碳物质所制备的料浆进行部分氧化反 应，生产合成气（CO＋H2）。 应，生产合成气（CO＋H2）。 工艺技术包括： 工艺技术包括： ■ 料浆制备 ■ 料浆气化 ■ 粗煤气洗涤净化 ■ 灰水处理
主要技术特点： 主要技术特点：
本院是水煤浆气化及煤化工国家工程中心的主要成员单位 和技术依托单位，是中西部煤气化工程中心的核心成员单位， 为陕西省煤化工工程中心的挂牌单位。多年来，西北化工研究 院作为全国唯一的煤种评价及气化方法选择的科研机构，出具 的评价结果和方法受到国内外政府及企业的肯定和认同。 西北化工研究院从事的气化研究涉及固定床、流化床和气 流床煤气化技术的三大领域，并以固定床和气流床煤气化技术 开发研究为主要特长。 自2000年以后，本院重点进行多元料浆（水煤浆）气化专 2000年以后，本院重点进行多元料浆（水煤浆）气化专 利技术的推广工作及干煤粉加压气化技术的研究开发工作。
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空冷器
2011-10-19
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西北化工研究院
三、配套技术的研究进展
3.1 新型高效料浆添加剂的开发 已开发出高效的料浆添加剂 对于同一煤种，相同的添加量， 对于同一煤种，相同的添加量，该添加剂和目前市场上常用的添 加剂相比，可提高浓度2 加剂相比，可提高浓度2-3% 3.2 原料范围扩大化 低级煤（褐煤、长焰煤） 低级煤（褐煤、长焰煤） 低温改制（炉外原料的处理）+气化工艺 低温改制（炉外原料的处理） 高灰份、 高灰份、高灰熔点煤的应用研究 气化炉内的设计创新（炉膛、渣口、激冷器） 气化炉内的设计创新（炉膛、渣口、激冷器） 非熔渣气化固态排灰气化操作方法（炉内） 非熔渣气化固态排灰气化操作方法（炉内） 经过了百吨级的考核试验 石油焦、石油沥青、粉焦、煤液化残渣、生物质等以及纸浆废液、 石油焦、石油沥青、粉焦、煤液化残渣、生物质等以及纸浆废液、 制药废水、焦化废水等含碳废弃物资源化利用，生产CO+H 的粗煤气。 制药废水、焦化废水等含碳废弃物资源化利用，生产CO+H2 的粗煤气。
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增加清灰清垢措施， 增加清灰清垢措施，延长了使用周
不易堵塞 气化炉下降管不易被烧坏
热壁式气化炉简图
6
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使用情况
●
耐火砖使用寿命长 筒体向火面12000～20000h，渣口砖～ 筒体向火面12000～20000h，渣口砖～7500h 12000
●
激冷器使用效果好， 激冷器使用效果好，稳定运行周期长 寿命已超过6年 寿命已超过6
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多元料浆气化技术 创新进展
西北化工研究院 二零一一年四月
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1
主要内容
1、工艺过程的优化 、 2、关键设备的创新 、 3、配套技术的研究进展 、
西北化工研究院
4、单炉投煤量1000-1900t/d气化炉的运行情况 、单炉投煤量 气化炉的运行情况 5、 5、工程放大技术及经验 6、专利的完善 、
8
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3） 喷嘴
专利号： 专利号：ZL200420041980.1 小试到工业化装置的研究、 小试到工业化装置的研究、工 业装置的施工图设计、 业装置的施工图设计、不同等级的工 程放大技术基础 喷嘴创新： 喷嘴创新： 结构尺寸合理，操作条件优化， 结构尺寸合理，操作条件优化， 强化雾化效果， 强化雾化效果，雾化流场与气化炉结 构匹配性好。 构匹配性好。对延长向火面耐火砖的 使用寿命有益。 使用寿命有益。 鑫立在西北院喷嘴优化设计、 鑫立在西北院喷嘴优化设计、加 工工艺、材料选择方面的指导下， 工工艺、材料选择方面的指导下，生 产的喷嘴，雾化效果良好， 产的喷嘴，雾化效果良好，气化指标 优良，使用的周期超过100 100天 优良，使用的周期超过100天。
耐火砖
2011-10-19
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形成了不同规模等级的气化炉： ◆ 形成了不同规模等级的气化炉：
投煤量 500t/d 500t/d 750t/d 800t/d 1000t/d 1200t/d 1500t/d 1800t/d
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炉膛容积 13.0m3 14.5m3 13.0m3 14.5m3 14.5m3 26.8m3 25.8m3 26.8m3
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3
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二、关键设备的创新
1、 磨机 、 2、气化炉 、 3、喷嘴 、 4、洗涤塔 、 5、 5、高温热水器 6、空冷设备 、
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西北化工研究院 1） 磨机 ）
磨机是料浆制备系统的核心设备。 磨机是料浆制备系统的核心设备。采 用多元料浆气化工艺的大型煤化工装置现 已选用大型棒磨机，制备出的料浆浓度高， 已选用大型棒磨机，制备出的料浆浓度高， 减小了因料浆含水量大而造成的输送能量 损耗和气化热量损耗、减少氧耗， 损耗和气化热量损耗、减少氧耗，从而保 证了较高的气化效率和原料利用效率， 证了较高的气化效率和原料利用效率，事 半功倍；且制备料浆电耗低，噪音小。 半功倍；且制备料浆电耗低，噪音小。目 前单台磨机（ 前单台磨机（Φ4400）的产能可以配套单 的产能可以配套单 台投煤量2000t/d气化炉运行需求。 气化炉运行需求。 台投煤量 6.5MPa 6.5MPa 6.5MPa 4.0MPa 6.5MPa 6.5MPa
气化炉规格 Φ2800×13000 Φ2800/3200×14000 Φ2800 Φ2800×13000 Φ2800/(3200,3600)×14000 Φ3200/(3600,3800) Φ3200/(3600,3800) Φ3200/(3600,3800)×19000
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4） 洗涤塔
洗涤塔的高径比、内件（下降管、 洗涤塔的高径比、内件（下降管、 上升管、塔盘、旋流板、除沫器） 上升管、塔盘、旋流板、除沫器）结 构及尺寸的优化； 构及尺寸的优化； 洗涤水鼓泡洗涤、分级洗涤，粗 洗涤水鼓泡洗涤、分级洗涤， 煤气的洗涤除尘、 煤气的洗涤除尘、除沫的效果进一步 提高。 提高。 近年运行的装置没有发生过因粗 煤气的带水带灰影响生产的情况。 煤气的带水带灰影响生产的情况。
●
设计的筛孔塔盘具有生产能力大、 设计的筛孔塔盘具有生产能力大、塔盘效
高温热水器结构简图
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率高、压力降低、结构简单等特点。 率高、压力降低、结构简单等特点。
西北化工研究院 6）空冷器 ）
在气化工艺中，采用空冷器代替常规换热器使用， 在气化工艺中 ， 采用空冷器代替常规换热器使用 ， 在维修 和延长设备使用寿命以及节约用水方面效果显著， 和延长设备使用寿命以及节约用水方面效果显著 ， 特别适合在 我国北方多煤缺水地区使用。 我国北方多煤缺水地区使用。
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1830 46.49 33.73 19.03 0.40 0.10 230ppm 425 669 45（考核值) （考核值
950～ 1860 ～ ～45.52 ～33.61 ～19.14 ～0.41 ～0.15 ～250ppm 415～428 ～ 622 ～650 单炉平均运行周期在60天以上 单炉平均运行周期在 天以上 16
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4.1陕西咸阳化工有限公司 万t/a甲醇项目 陕西咸阳化工有限公司60万 甲醇项目 陕西咸阳化工有限公司
工 况 开车时间 气化炉规格 设计条件
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实际运行 2009年2月 年 月 φ3.2上×φ3.8下
φ3.2上×φ3.8下 火 石 嘴 煤 （ Ad=18.69% ， （ Ad=19.52， FT为 1252℃ ， 制 ， 为 ℃ FT 为 1270 ℃ ， 制浆浓 度为 原料特性 浆浓度62～ 浆浓度 ～64wt%） ） 67wt%） ） 1380 1350~1380 气化操作温度℃ 气化操作温度℃ 6.5 气化操作压力MPa 气化操作压力 ～6.0 95 装置负荷（ 单炉投浆量m3/h） 装置负荷 （ 单炉投浆量 ） ～105 单炉投煤量 t/d CO H2 气 CO2 体 N2+Ar 成 CH4 分 Vol% H2S 比氧耗Nm3/KNm3（CO+H2） 比氧耗 （ ） 比煤耗kg/KNm3（CO+H2） （ 比煤耗 ） 单炉运行周期， 单炉运行周期，天 2011-10-19
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四、单炉投煤量1000-1900t/d气化炉的运行情况 单炉投煤量 气化炉的运行情况
目前，采用多元料浆气化技术并已投运的单炉投煤量在 目前，采用多元料浆气化技术并已投运的单炉投煤量在1000t/d— 1900t/d的装置有： 的装置有： 的装置有 1) 内蒙伊泰集团煤制油项目 2) 陕西咸阳化学工业有限公司甲醇项目 3) 内蒙久泰甲醇项目 4) 甘肃华亭中煦煤化有限公司甲醇项目 其余三套装置运行状况如下： 其余三套装置运行状况如下：
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2
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一、工艺过程的优化
1.1 料浆系统 通过料浆添加剂系统加入PH调节剂，省去 制备 计量、 制备、 通过料浆添加剂系统加入 调节剂，省去PH制备、计量、输送系统 调节剂 1.2 气化系统 增大气化炉激冷灰水单台过滤器的过滤面积、能力，不设备用灰水过滤器， 增大气化炉激冷灰水单台过滤器的过滤面积、能力，不设备用灰水过滤器，气化单 系列可省过滤器（ 台 系列可省过滤器（2台）前后的四个高压阀门 洗涤塔的洗涤进水分级进入洗涤塔， 洗涤塔的洗涤进水分级进入洗涤塔，粗煤气的洗涤效果提高 对于大型气化系统，气化系统和灰水处理系统一一对应设置，系统的运行、 对于大型气化系统，气化系统和灰水处理系统一一对应设置，系统的运行、维护条 理化、顺畅， 理化、顺畅，气化系统无需配置开工冷却器 1.3 灰水处理系统 澄清槽底部沉降的浓缩细渣水经过细渣水泵直接送真空过滤机过滤， 澄清槽底部沉降的浓缩细渣水经过细渣水泵直接送真空过滤机过滤，不设细渣水水 带搅拌系统) 单系列减少2台 罐（带搅拌系统 、单系列减少 台（1开1备）输送泵的设置 开 备 抽真空系统的真空泵前泵后的回收凝液、密封水的分离罐（ 台），高位设置 高位设置， 抽真空系统的真空泵前泵后的回收凝液、密封水的分离罐（2台），高位设置，依 靠自然位差流入灰水槽，不设输送泵。 靠自然位差流入灰水槽，不设输送泵。 气化工艺过程设置更趋合理、实用，投资省，运行管理方便、费用低。 气化工艺过程设置更趋合理、实用，投资省，运行管理方便、费用低。
洗涤塔结构简图
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