多元料浆新型气化技术

多元料浆气化技术主要工艺流程为：
石油焦、煤、沥青、油、生物质等含碳物料与水、添 加剂，进行一次湿法共磨制浆，多元料浆经料浆泵送入多 元料浆气化喷嘴，高压氧气和料浆经喷嘴混合、雾化后喷 入气化炉，在高温及一定的操作压力的条件下，料浆中碳 与氧发生部分氧化反应，生成粗煤气。高温煤气夹带着未 完全反应的碳粒及少量熔渣颗粒并流向下，经气化炉下部 的出气口进入激冷器，在激冷器中高温煤气与激冷水充分 接触，使煤气降温冷却并饱和，熔渣固化。固化后的熔渣 和未反应的碳粒进入激冷器下部的渣罐定期减压排出。冷 却后的煤气和激冷水由激冷器流入气水分离器，分离器下 部的灰水经减压后去沉淀池进行灰水处理，上部出来的煤 气进入文丘里洗涤塔，经洗涤脱除煤气中的灰、碳颗粒后 送入下游的变换工段。
多元料浆新型气化技术概况
西北化工研究院 2006年2月25日
西北化工研究院是原化工部唯一研究煤 气化及煤气净化为主的科研单位，煤气化 技术开发及工程化业绩显著。 建有煤质分析、料浆性能评价试验室、 料浆气化实验室试验装置、模型试验装置 和中间试验装置；建有富氧气化煤种评价 装置及干法粉煤气化评价试验装置。完成 了国内外数百个煤种的不同气化性能、气 化方法及煤炭综合利用的评价，建立了国 内约二十个省市、三十个地区600多个煤种 水煤浆气化煤种评价数据库，研究成果在 国内数家不同规模的大、中、小型煤化工 项目实现了应用。
1）进行了煤种的评价试烧试验，建立煤种评价计算 模型。 2）开发了高灰熔点、高灰粘度煤的气化技术。 3）开发了高性能的水煤浆喷嘴。 4）通过实验室基础研究和中间试验研究，解决了水 煤浆制备技术关键 。 5）气化炉直接测温研究。 6）气化炉间接测温研究。 7）进行了污水及环保测定及分析方法研究。 8）进行了多项配套技术及设备的开发研究 。
多元料浆新型气化技术主要特点：
6 . 独具特色的灰水处理技术（Ⅰ～Ⅲ级换热闪蒸技 术），减少了设备投资，简化了工艺流程。 7. 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。 8. 设备完全立足于国内，投资少，效益显著。 9. 三废排放少，环境友好，属洁净气化技术。 10.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。
四、多元料浆气化技术的主要应用业绩
2.已签订技术转让合同并开工建设的项目 山东华鲁恒升化工股份有限公司，二期20万吨/a甲 醇项目 （该项目于2005年6月开工建设，2007年投产） 内蒙古三维资源集团有限公司，20万吨/a甲醇项目 （该项目于2005年8月开工建设，2007年投产） 华亭中煦煤化工有限责任公司，60万吨/a甲醇项目 （该项目于2005年10月开工建设，2008年投产）
5，由西北院负责联系工业生产装置进行现场 培训。 5.1.4试车现场技术服务 六、收费标准 按所建装置的生产规模，每天所需的： CO+H2总量计算，每立方米CO+H2收费4 元人民币。不再另收煤种试验评价、工艺 设计软件包（PDP）编制、技术服务和人 员培训等费用。
谢谢各位领导和专家
四、多元料浆气化技术的主要应用业绩
1.已工业化并实现长周期稳定运行的装置 浙江丰登化工股份有限公司，3万吨/a合成氨装置 （该项目2001年开工建设，2002年投入运行。节省技术引 进费50万美元，年新增销售收入4500万元，年新增利税 600万元） 浙江巨化股份有限公司，6万吨/a甲醇装置 （该项目2002年开工建设，2003年投入运行。节省技术引 进费72.6万美元，年新增销售收入7000万元，年新增利 税600万元） 山东华鲁恒升化工股份有限公司，30万吨/a合成氨装置 （该项目2002年开工建设，2004年6月投产。节省技术引进 费900万美元，年新增销售收入7.5亿元，年新增利税1.5 亿元）
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大大提高料浆的有效组成，降低气化过程的消耗。 该技术原料适应性广，包括煤、石油焦、石油沥青、渣 油、煤液化残渣、生物质等含碳物质以及纸浆废液、有 机废水等。 长距离料浆输送技术，解决了高浓度、高粘度料浆难输 送的问题。 新型结构的气化炉，具有结构简单，操作安全易控的特 点，而且有利于热量回收和耐火材料保护，使用周期延 长两倍左右。 富有特色的固态排渣和液态排渣工艺技术，不仅解决了 高灰熔点原料的气化难题，而且从技术角度解决了原料 适应性问题。
多元料浆新型气化技术属于湿法进料加 压气流床气化技术，采用急冷流程，料浆 在加压条件下，含碳固体颗粒与氧气发生 部分氧化反应，制备的合成气可用于生产 合成氨、甲醇、氢气、煤液化制油、联合 循环发电等。 本院承担并完成了中国石化总公司科研 项目“煤油水混合料浆制备及气化研究”、 “煤焦水乳化制浆及气化研究”、“煤沥 青水浆制备及气化研究”和国家科技部攻 关项目“多元料浆新型气化技术开发研 究”。并同相关企业进行了著有成效的研 究，成功开发了多元料浆新型气化技术 (MCSG)，并实现工业化应用。
二、多元料浆气化技术特点、创新点和关键技术
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）。 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
多元料浆新型气化技术主要特点：
1. 通过不同原料（特别是难成浆原料）的制浆技术研究， 2.
2、多元料浆新型气化技术
本院在多年煤气化技术研究基础上，成功开发 了“多元料浆新型气化技术”，已在国内多套不 同规模、不同压力等级的工业生产装置上实现了 产业化，创造了我国具有自主知识产权的新型气 化技术。本项技术开发基于以下三方面原因： 1）解决水煤浆加压气化技术在工业化应用过程 中暴露的问题，更有利于实现装置长周期安全稳 定运行，克服水煤浆气化技术缺陷。 2）获得自主知识产权、节省技术引进费。 3）实现气化原料多样化，扩大原料使用范围。
一、多元料浆气化技术背景
1、湿法（水煤浆）气流床煤气化技术
西北化工研究院从1967年开始就进行水煤浆 加压气化技术研究，先后完成了水煤浆气化模试 （规模分别为20kg/h、40kg/h，气化压力分别为 1.0MPa和2.0MPa）和中试（规模为1～1.5t/h， 气化压力为2.8～3.4MPa）试验研究，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。
五．主要工作内容及进度 5.1.1原料选择及评价
原料的分析：工业分析、元素分析、发热量、灰熔点、 灰组成、可磨指数、反应活性等。 成浆性能试验：浓度、黏度、稳定性、PH值、重度、流 动性、粒度分布、添加剂种类及加入量筛选等。 气化性能评价：对气化温度、压力、气体组成、碳转化 率、产气率、冷煤气效率、比原料消耗、比氧气消耗等 进行模拟计算和预估。 推荐设计基础数据：推荐设计基础数据主要是为PDP设 计提供基础和依据。主要内容包括：装置产品、生产规 模、生产系列、压力等级的选择、原料性能、多元料浆 性能、气化性能指标、主要原料的消耗、主要产品的生 成量、三废排放量等。 上述工作内容的时间为一个月。
四、多元料浆气化技术的主要应用业绩
3.正进行技术洽谈并完成前期技术准备工作的项目 鲁能集团180万吨/a甲醇项目 新奥集团60万吨/a甲醇项目 青岛碱业18万吨/a合成氨项目 安徽淮北200万吨/a甲醇项目 河南鹤壁50万吨/a甲醇项目 新疆天富20万吨/a甲醇项目 贵州天福50万吨/a甲醇项目 山西太化50万吨/a甲醇项目 吉林长山18万吨/a合成氨项目
三．西北化工研究院多元料浆气化专利
专利名称： 多元料浆的制备方法及工艺 专利授权号：ZL00113911.8 专利名称： 水煤浆添加剂及制备方法 专利授权号： ZL99115929.2 专利名称： 多元料浆气化炉 专利授权号：ZL03218866.8 专利名称：气化灰水气液分离设备 专利授权号：ZL03262652.5 专利名称：气体洗涤器 专利授权号：L200320109792.3 专利名称：气流床反应器排灰装置 专利授权号：200320109793.8 专利名称：气化灰水处理系统 申请号：03134511.5 专利名称：气体洗涤净化装置及工艺 申请号：200310105939.6 专利名称：多元料浆气化喷嘴 专利授权号：200420041980.1 专利名称：一种多元料浆加压气化工艺 申请号：200410073361.5
技术主要创新点：
1.多元料浆组成的优化设计，提高料浆有效 组成，降低消耗的系统技术； 2.多元料浆制备工艺技术和添加剂技术； 3.多元料浆气化工艺技术； 4.新型结构的气化炉； 5.灰水处理系统及排渣技术； ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.系统放大技术； 7.多元料浆气化软件评价体系。
所形成的关键技术
1.完备的多元料浆制备技术 料浆组成优化技术，研磨体级配技术，难成浆原 料的料浆制备工艺技术，添加剂技术，料浆长距 离输送技术等。 2.系统的多元料浆气化技术 料浆气化工艺技术，气化喷嘴技术，新型结构气 化炉，煤气激冷系统，排渣系统，气化过程自控 及测温系统等。 3.一体化的粗煤气洗涤净化及灰水处理技术 简洁的换热闪蒸技术、真空过滤技术等。
5.1.2工艺设计软件包（PDP）的内容
设计基础： 工作范围、设计基础、项目设计数据 原料的确定 工艺过程：（PFD） 多元料浆制备、多元料浆气化、工艺气洗涤、灰水处理，物热平衡、 公用工程及化学品概要、装置排出物概要 设备规格： 设备清单、设备制造厂清单、设备数据表及设备结构简图（容器、 换热器、槽罐、泵及其它设备）。 材料选择原则 带控制点的工艺流程图（PID） 特殊仪表控制系统 装置操作手册 分析及其它 上述工作内容的时间为三个月。