多喷嘴气化 流程叙述
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程英文回答：Multi-Injection Opposed Coal-Water Slurry Gasification Technology Process.Introduction.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology is an innovative and efficient method for converting coal-water slurry (CWS) into syngas, a versatile fuel used in a wide range of applications. This advanced technology offers numerous advantages over conventional gasification processes, including increased efficiency, reduced emissions, and flexibility in fuel utilization.Process Description.The multi-injection opposed coal-water slurry gasification process comprises several key stages:1. Slurry Preparation: Coal is crushed and blended with water to form a homogeneous coal-water slurry.2. Injection: The CWS is injected into the gasification reactor through multiple nozzles.3. Reaction: The CWS undergoes a series of chemical reactions in the reactor, including pyrolysis, gasification, and combustion.4. Syngas Production: The product of the gasification process is syngas, a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and other gases.5. Purification: The syngas is purified to remove impurities and contaminants.6. End Use: The purified syngas can be used as a fuelfor various applications, such as power generation,industrial heating, and transportation.Advantages of Multi-Injection Opposed Coal-Water Slurry Gasification.High Efficiency: The multi-injection design optimizes reaction conditions, leading to more efficient conversion of CWS into syngas.Low Emissions: The technology minimizes emissions of pollutants, such as sulfur dioxide and nitrogen oxides, by controlling combustion and utilizing advanced purification techniques.Fuel Flexibility: The gasification process can handle a wide range of coal types and qualities, providing operational flexibility.Compact Design: The reactor design is compact and modular, allowing for easier installation and maintenance.Economic Viability: The technology offers competitive operating costs and potential revenue streams from syngas utilization.Applications.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology has a broad range of applications, including:Power Generation: Syngas can be used as a clean and efficient fuel for power plants.Industrial Heating: Syngas can be utilized forindustrial processes that require high-temperature heat.Hydrogen Production: The syngas can be processed to extract hydrogen, a valuable clean fuel.Chemical Feedstock: Syngas is an essential feedstockfor the production of various chemicals and pharmaceuticals.Environmental Impact.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology has a positive impact on the environment:Reduced Carbon Emissions: By converting coal into syngas, the technology reduces carbon dioxide emissions compared to direct coal combustion.Air Pollution Control: Advanced purification techniques effectively remove pollutants from the syngas, mitigating air pollution.Sustainable Fuel Source: The utilization of coal-water slurry provides a sustainable fuel option for various industries.Conclusion.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology is a promising and environmentally friendly solution for converting coal into a versatile fuel source. Its high efficiency, low emissions, and fuel flexibility make it an attractive option for a wide range of applications. As the demand for clean and sustainable energy sources grows, this innovative technology is poisedto play a significant role in the energy transition.中文回答：多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程。
简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程
简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程The process flow of multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasification technology can be summarized as follows:Raw Material Preparation:In this step, the coal and water are mixed to form a coal-water slurry. The coal is pulverized into fine particles to enhance its reactivity during gasification. The water content in the slurry should be carefully controlled to ensure optimal flowability and gasification performance.Feed System:The coal-water slurry is then fed into a high-pressure feed system, where it is pressurized before entering the gasifier. This ensures that the slurry flows smoothly and evenly through the multiple nozzles without any blockagesor interruptions.Gasifier:The heart of the process is the gasifier, where the coal-water slurry undergoes gasification to produce synthetic gas (syngas). The syngas consists primarily of carbon monoxide (CO), hydrogen (H2), and other trace gases. The multi-nozzle configuration plays a crucial role here, as it allows for efficient distribution of the slurry and promotes thorough mixing with gaseous reactants. This enhances combustion characteristics and facilitates better heat transfer, leading to improved overall performance of the gasifier.Syngas Cleanup:After leaving the gasifier, the syngas contains impurities such as sulfur compounds, particulate matter, and tar. These contaminants need to be removed before utilizing the syngas for various applications such as power generation or chemical synthesis. Therefore, a syngas cleanup system is incorporated into the process flow. It typically includes processes like scrubbing, filtering, and catalytic conversion to purify the syngas prior to its end use.Heat Recovery:During gasification, a significant amount of thermal energyis released from exothermic reactions. To maximize energy efficiency, heat recovery systems are employed in conjunction with multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasifiers. These systems capture and utilize the heat, which would otherwise be wasted, for various purposes such as preheating the incoming feed, generating steam, or supplying heat to other industrial processes.Integration with Power Generation or Chemical Production: The purified syngas can be utilized for power generation by combusting it in gas turbines or internal combustion engines. Alternatively, it can serve as a valuable feedstock for the production of chemicals like methanol, ammonia, or synthetic fuels. The versatility of multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasification technology allows for integration with different downstream applications based on specific requirements.总结：多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程可以总结如下：1.原料准备：将煤和水混合形成水煤浆，煤要细碎以增强其气化反应性能，同时要控制好水分含量以确保良好的流动性和气化性能。
多喷嘴气化技术工艺流程介绍
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新型多喷嘴对置水煤浆气化技术
表 1 德士古与壳牌气化装置比较
项目
壳牌气化工艺
德士古气化工艺
煤适应性 气化温度（炉内）／℃
气化压力 ／ＭＰａ 碳转化率 ／％ 煤 ／ 氧耗［以 １００ ｍ（３ ＣＯ＋Ｈ）２ 计］ 有效气含量（ＣＯ＋Ｈ）２ ／％（干基） 气体净化除灰技术 气化装置投资（比值）
硫分、氧分等含量均不敏感。热效率高、炭利用率高， 碳转化率可达 ９９％，原料煤能量回收率高，８０％～８３％ 以合成气形式回收（即冷煤气效率），１４％～１６％以蒸汽 形式回收。煤粉制备采用密闭系统，无粉尘排放；合成 气洗水经汽提冷却后循环使用，汽提出的 Ｈ２Ｓ 气体送 克劳斯硫回收装置；合成气用于燃气轮机发电时，
进入二次反应区的组分有煤焦、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ 以及 ＣＯ、Ｈ２ 等组分。这时主要进行的是煤焦、ＣＨ４ 等与 Ｈ２Ｏ、 ＣＯ２ 发生的气化反应，生成 ＣＯ 和 Ｈ２，这是有效气。二次 反应以吸热为主，致使发生二次反应的区域温度较
[ 收稿日期] ２０１０－０３－０１ [ 作者简介] 张玉亭（１９７３－），女，工程师，主要从事化工研究
小计
－６８．３５４
－５４．１５１
总计
１８０．８１
１７９．７８８
注：（１）为 ８．１７９ ｔ 由气化装置副产，其中７．１９８ ｔ 要用于 ＣＯ 变换；
（２）表示此表消耗指标基于日投煤 ２ ０００ ｔ 气化、空分装置。
由以上分析可知：壳牌只能采用废锅流程和废锅
激冷联合流程，气化炉和废锅系统结构复杂，制造要
在国内外内有大量的工业化生产经验。
3. 2 壳牌粉煤加压气化法
气化原料煤种范围较宽，褐煤、烟煤、无烟煤等各
种煤种均可使用，对煤的性质如粒度、结焦性、灰分、
1多喷嘴对置式水煤浆气化技术
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之一）多喷嘴对置式水煤浆气化技术技术拥有单位：兖矿集团有限公司、华东理工大学编者按：煤气化装置是煤化工的龙头，选择适合的煤气化技术直接关系到整个煤化工装置的安全稳定运行和经济效益，煤气化技术的选择是煤化工装置和煤化工企业的关键点之一。
为了帮助煤化工企业合理地选择气化技术，从本期起，本刊将陆续介绍目前国内主要煤气化技术，从技术特点、主要技术参数、煤种适应性、研发过程、市场开发、典型运用案例、最新动态等方面，全面地展示各种煤气化技术的特点。
此次气化技术展示的所有材料，由相关企业提供，均不代表本刊倾向和观点。
山东兖矿国拓科技工程有限公司是由兖矿集团控股，会同国内著名科研机构、院校、勘察设计单位和企业组建的化工技术研发、推广和技术服务的高科技企业，依靠兖矿集团良好的企业形象、强大的技术研发和技术服务能力，主要从事化工技术开发、技术服务、技术转让、化工工程勘察、设计、施工等业务。
公司立足兖矿自身化工技术的研发与工业化装置，依托华东理工大学、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心、中国天辰工程公司等科研和设计机构，团队具有一流理论水平和实践经验，是典型的产、学、研结合运作模式。
山东兖矿国拓科技工程有限公司与华东理工大学一起向业界推广多喷嘴气化技术，并提供技术理论和工程技术服务支持，公司自2010年7月成立以来，已签订多喷嘴气化技术转让合同15家，与国内外煤化工企业达成合作意向10余项，另与国外多家科研机构和化工企业达成合作意向。
具有完全自主知识产权的多喷嘴对置式煤气化技术由华东理工大学和兖矿集团共同研发，八五期间华东理工大学建立了多喷嘴气化技术数学模型，进行了实验室小试，九五期间兖矿集团承担了多喷嘴气化技术中试，并在兖矿国泰化工有限公司建设多喷嘴气化技术示范工程，2005年第一台千吨级多喷嘴对置式煤气化大型气化炉在兖矿国泰开车成功，由此拉开了我国水煤浆洁净煤大型化的序幕。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术主要特征介绍如下：一气化技术特点多喷嘴对置式水煤浆气化工艺是以氧气和水煤浆为原料，采用气流床反应器，在加压非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗煤气，作为氨和甲醇合成的合成气，或制氢（煤液化、燃料）的原料气、IGCC 发电的燃料气。
多喷嘴气化技术工艺流程介绍
煤浆制备系统 高压氮气系统
作用：在气化炉开、停车过程中对煤浆及氧气管线进行 吹扫；气化炉停车后对工艺烧嘴进行降温保护； 对氧气管线进行均压、密封；作为气化炉取压载 气。 主要设备：事故氮压机、高压氮罐、中高压氮罐等。
谢 谢 !
主要设备：工艺烧嘴、气化炉。
煤浆制备系统 锁斗系统
作用：将气化反应产生的炉渣收集并定期排出系统外
主要设备：锁斗、锁斗阀、锁斗循环泵、锁斗冲洗水罐、 捞渣机等。
烧嘴冷却水系统 煤浆制备系统
作用：向工艺烧嘴供循环冷却水。
主要设备：烧嘴冷却水槽、换热器、烧嘴冷却水泵、 回水分离罐、事故水槽等。
863重大项目
中国石化、 化工部
国家计委
科技部
科技部
气化炉流场示意图
V
III IV II I
A
A
A
A
III
VI
射流区、撞击区、 撞击流股、回流 区、折返流区、 管流区
多喷嘴对置式气化炉流场结构
单喷嘴水煤浆气化炉流场结构
多喷嘴水煤浆气化技术基本流程
磨煤制 浆系统 气化系统
净化系统
渣水处理系统
工艺流程简图
合成气洗涤系统 煤浆制备系统
作用：将出气化炉燃烧室的粗合成气降温、除渣、饱和 水蒸汽，并除去合成气中灰尘，使合成气中含尘 量<1mg/Nm3。 主要设备：气化炉激冷室、混合器、旋风分离器、水洗塔、 激冷水泵、高温热水泵等。
煤浆制备系统 热回收系统
作用：将气化炉、旋风分离器、水洗塔排出的洗涤黑 水减压、降温、回收热量、浓缩黑水。 主要设备：蒸发热水塔、低压闪蒸器、真空闪蒸汽、换热器、 真空泵、分离罐等。
蒸 发 热 水 塔
锁斗循环泵
澄清槽
科技成果——多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术
科技成果——多喷嘴对置式干煤粉加压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。
多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。
干煤粉经四个对置的喷嘴弥散后进入气化炉（可以是耐火砖为衬里，也可以以水冷壁做衬里）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，全气化系统实现零排放。
该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500℃的煤种，具有广阔的应用前景。
该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量89%-92%，碳转化率>98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%-21%、比煤耗2%-4%。
该技术生产强度大，专利实施许可费低。
所属领域化工、能源项目成熟度正在产业化进程之中应用前景多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术，打破了国外技术在干煤粉气化领域的垄断地位，具有完全自主知识产权。
在2007年第4季度完成水冷壁中试，在“十一五”期间建成粉煤气化产业化装置。
知识产权及项目获奖情况与多喷嘴对置式干煤粉加压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“十五”科技攻关和“十一五”“863”课题、“973”计划的支持。
所获主要奖励有：2004年度煤炭工业十大科学技术成果，2002年中国电力科学技术奖二等奖。
合作方式主要以专利（实施）许可和技术转让的模式合作。
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
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的成功引起 了国际煤气化领域的关注，2006年煤气化 年会邀请华东理工大学报告该技术的进展 左上：气化技术协会主席James Childress 右：华东理工大学介绍煤气化技术 下：著名气化专家、《Gasification》作 者Chris Higman博士
荣誉
• 2006年中国石油和化学工业科技进步特等奖 • 2006年全国高校十大科技进展 • 2006年中国高校－企业合作创新十大案例 • 2004年煤炭工业十大科技成果 • 2002年中国电力科技进步二等奖 • 2001年“九五”科技攻关优秀成果奖 • 1998年上海市科技进步一等奖 • ……
国际煤气化领域的关注和认可
工业装置运行情况(2)－1150TPD
• 设备情况
– 拱顶耐火砖寿命超过4000小时 – 直筒段及锥底耐火砖寿命预计超过15000小
时 – 喷嘴使用寿命超过2个月,最长使用73天
• 2006年兖矿国泰生产甲醇23.6万吨（设计 能力24万吨），到2007年1月，累计生产 甲醇28万吨!
结论和经验
该项目为国内首套IGCC发电系统！
工业装置运行情况(2)－1150TPD
• 工艺指标
– 与采用GE气化技术的兖矿鲁南化肥厂同期 运行结果相比，有效气成分提高2~3个百分 点，CO2含量降低2~3个百分点；碳转化率 提高2~3个百分点，比氧耗降低7.9%，比煤 耗降低2.2%。
– 国泰吨甲醇煤耗~1.25T煤/T甲醇，鲁南化肥 厂吨甲醇煤耗~1.4T煤/T甲醇
工业装置运行情况(1)－750TPD
• 工艺指标 与同期运行的GE气化炉相比：
– 节煤~7%，节氧~7%； – 碳转化率高2~3个百分点； – 有效气成分高2~3个百分点，CO2降低2~3个
科技成果——顶置多喷嘴粉煤加压气化炉技术
科技成果——顶置多喷嘴粉煤加压气化炉技术适用范围化工行业，适用于化肥、煤化工、电力（IGCC）、民用（城市燃气）等行业现状据统计，我国化工行业生产每年的能源消耗量约占全国能源消费总量的10%左右，其中合成氨行业的能源消耗量约占我国化工行业能源消费总量的25%。
以年产30万t合成氨项目为例，采用传统的常压固定床气化技术，比氧耗约为380Nm3/kNm3（CO+H2），其中有效气（CO+H2）含量约60%-70%，碳转化率为78%，年消耗能源约71万tce，是我国化工行业的重点节能领域。
该技术通过采用煤粉高压密相输送技术、顶置煤烧嘴及点火烧嘴设计技术、水冷壁式气化炉反应器设计技术、多级闪蒸能量回收技术等，可显著提高合成氨的气化效率和粗合成气中有效气（CO+H2）的含量。
同时，与传统固定床气化合成氨技术相比，具有煤种适应范围广、工艺指标先进、装置稳定可靠、负荷调节范围宽、自动化程度高、建设投资及操作成本低等特点，可为我国劣质煤的清洁高效利用提供可借鉴的解决方案。
成果简介1、技术原理原料煤经磨煤干燥单元制备煤粉，密相输送系统将煤粉输送至气化炉顶部的三个煤粉烧嘴内，在烧嘴头部充分均匀混合并保证特有的旋转场，使气化炉内燃烧温度均匀分布，减少热损失，提高气化效率，粗合成气中的一氧化碳和氢气占比可达到90%以上，冷煤气效率可达80%以上，相比传统固定床气化技术进行合成氨生产实现节能。
2、关键技术（1）煤粉高压密相输送技术通过特殊设计的流化盘和通气锥设备，使用氮气或二氧化碳气体将固体粉煤进行平稳流化。
在此基础上，通过特殊设计的角阀，在压差的推动下，获得固体粉状物质连续稳定的高密度输送。
（2）顶置煤烧嘴及点火烧嘴设计技术通过特殊的通道和夹层设计，使不同物料在各自通道中以不同的速度和旋转角度进行输送。
特有的出口设计使不同物料在烧嘴头部进行充分均匀混合并保证特有的旋转场，使煤粉气化时能够拥有稳定的燃烧流场和回流场，保证气化炉内燃烧温度的分布均匀性。
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气化工艺流程
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程英文回答：Water-coal slurry gasification is a process that converts coal into a gaseous fuel by mixing it with water and then subjecting it to high temperatures and pressures. This process has gained attention due to its potential to produce clean and efficient energy. In a multi-nozzle opposed configuration, multiple nozzles are used to inject the water-coal slurry into the gasifier, which enhances the gasification efficiency and improves the overall performance of the system.One advantage of the multi-nozzle opposed configuration is the ability to distribute the slurry evenly throughout the gasifier. This ensures that the coal particles are exposed to the optimal conditions for gasification, leading to a more efficient conversion of coal into syngas. Additionally, the use of multiple nozzles allows for better control of the slurry flow rate and distribution, which canhelp to prevent channeling and ensure uniform gasification.Another benefit of the multi-nozzle opposed configuration is the increased residence time of the slurry in the gasifier. By injecting the slurry from multiple nozzles at different locations, the slurry is exposed to the high temperatures and pressures for a longer period of time. This extended residence time promotes the complete gasification of the coal, resulting in higher syngas yields and improved overall gasification efficiency.Furthermore, the multi-nozzle opposed configuration offers flexibility in terms of operation and control. By adjusting the flow rate and location of the slurry injection, the gasifier can be optimized to accommodate different coal types and varying operating conditions. This flexibility allows for better adaptability to changes in coal quality and enables the system to operate at its maximum efficiency.In conclusion, the multi-nozzle opposed configurationin water-coal slurry gasification processes offers severaladvantages, including improved slurry distribution, increased residence time, and operational flexibility. These benefits contribute to higher gasification efficiency and syngas yields. By utilizing this configuration, the potential of water-coal slurry gasification as a clean and efficient energy production method can be fully realized.中文回答：多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程通过将煤与水混合，并在高温高压条件下进行气化，将煤转化为可燃气体燃料。
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。
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 流程
多喷嘴对置式水煤浆气化流程一、引言多喷嘴对置式水煤浆气化是一种高效利用煤炭资源的气化技术，其通过将水煤浆喷嘴垂直对置，使喷嘴之间的气化反应得到充分利用，提高气化效率。
二、多喷嘴对置式水煤浆气化流程1. 煤炭破碎和干燥：将原料煤炭进行破碎和干燥处理，以提高煤炭的可燃性和流动性。
2. 水煤浆制备：将破碎和干燥后的煤炭与适量的水混合，制备成水煤浆，以提高煤炭的可泵性和传输性。
3. 进料系统：将制备好的水煤浆通过泵送至气化炉的进料系统。
4. 喷嘴系统：多喷嘴对置式水煤浆气化的核心部分是喷嘴系统。
喷嘴系统通常由多个喷嘴组成，这些喷嘴垂直对置，形成一个喷嘴阵列。
喷嘴的数量和布置方式可以根据实际需求进行设计。
5. 气化炉：水煤浆通过进料系统进入气化炉，喷嘴系统将水煤浆喷入气化炉内。
在气化炉内，水煤浆与气化剂（通常是氧气或蒸汽）发生反应，产生可燃气体和灰渣。
6. 气体处理：从气化炉中产生的可燃气体经过净化处理，去除其中的硫化物、氮氧化物和颗粒物等杂质，以提高气体的纯度和热值。
7. 热能回收：在气体处理过程中，通过余热回收装置，将气体中的热能回收利用，用于加热水煤浆或产生蒸汽等。
8. 产品分离：经过气体处理和热能回收后的可燃气体可以用于发电、制取合成气等用途。
而气化炉中产生的灰渣可以通过分离装置进行分离，其中的可燃物质可以作为燃料继续利用，而其他固体废弃物则需要进行处理和处置。
三、多喷嘴对置式水煤浆气化的优势1. 高效利用煤炭资源：多喷嘴对置式水煤浆气化能够将煤炭中的可燃气体充分释放出来，提高煤炭的利用效率。
2. 灵活性高：多喷嘴对置式水煤浆气化技术适用于不同种类的煤炭，具有较高的适应性和灵活性。
3. 环保节能：多喷嘴对置式水煤浆气化过程中，通过热能回收装置回收余热，提高能源利用效率，减少对环境的影响。
4. 产品多样化：多喷嘴对置式水煤浆气化可以产生多种产品，如合成气、发电、燃料气等，具有较广泛的应用前景。
四、结论多喷嘴对置式水煤浆气化是一种高效利用煤炭资源的气化技术，其具有高效利用煤炭资源、灵活性高、环保节能和产品多样化等优势。
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。
项目二 煤的气化任务三 多喷嘴对置式水煤浆气化技术
❖ 生产甲醇，通常采用废锅和激冷联合流程，亦称半废锅 流程。出气化炉粗煤气，先辐射废锅，700℃，水激冷， 蒸汽满足部分变换的要求。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺流程简图
２.多喷嘴对置式水煤浆气化工艺原理
❖ 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是以纯氧和水 煤浆为原料，采用气流床气化反应器，在加 压非催化条件下进行部分氧化反应，生成以 CO和H2为有效成分的粗合成气。
❖ 进入渣水处理工序的黑水共有四条路线：气化炉 洗涤冷却室排放、旋风分离器排放、水洗塔排放及 锁斗排放。
❖ 渣水处理工序多采用三级闪蒸系统：蒸发热水塔 (即高压闪蒸)、低压闪蒸、真空闪蒸。
❖ 黑水经处理后循环使用。浓缩的黑水采用真空过 滤脱水，滤饼外运，滤液返回系统使用。
2. 气化过程
图6. 多喷嘴对置式气化炉流场结构
❖THANK YOU!
❖ (6) 废水排放量小，环保压力轻 ❖ 由于碳转化率高，洗涤水中细灰含量低，易于渣
水分离，灰水水质好，回用率高；经过高温反应后， 煤中难降解的有机物全部转化，废水易于处理。
２. 气化工艺
❖ 根据气化后工序加工不同产品的要求，有三种工艺流程： 激冷流程、废锅流程和废锅激冷联合流程。
❖ 合成氨多采用激冷流程，气化炉出来的粗煤气，直接用 水激冷，粗煤气含有较多水蒸汽，变换系统而不需再补 加蒸汽，因无废锅，投资较少。
❖ (3) 一次反应与二次反应共存区
❖ 多喷嘴对置式气化炉中射流区与撞击区、撞击流股、回 流区、折返流区共存，不时进行质量交换，再加上湍流 的随机性，射流区的反应组分及产物都有可能进入撞击 区、撞击流股、回流区、折返流区，导致这些区域既进 行一次反应，也进行二次反应。
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2 工艺
2.1 工艺设计基础
2.1.1 装置能力
产品规模：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h
年操作时间：8000小时
技术来源：华东理工大学和兖矿集团
本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，并购买PDP，基础设计和工程设计由中国天辰工程有限公司完成。
根据目前我国水煤浆加压气化技术的引进情况，气化装置的大部分设备均可在国内制造采购，只有气化炉材料、磨煤机出料槽泵、煤浆给料泵、煤浆槽搅拌器和DCS、SIS系统等及氧阀、锁渣阀等特殊材料的阀门管道需要进口。
2.1.2 装置工艺过程（单元）的组成及其名称
本项目气化装置：包括煤浆制备、气化框架、渣水处理以及气化装置变电所、气化外管、气化机柜室等。
表2.1-1
煤浆制备（121）包括磨煤厂房、煤浆给料厂房、磨煤排放池以及集渣池。
其中磨煤厂房内布置有8台磨煤机、8台煤仓，并预留8台助熔剂仓以及助熔剂
称重给料器的位置；在煤仓框架一层布置有一台添加剂地下槽和3台添加剂槽以及添加剂给料泵；磨煤厂房旁边布置磨煤排放池，用于收集磨煤厂房的废煤浆。
煤浆给料厂房包括I和II两个厂房，每个煤浆给料厂房内均布置3个煤浆槽以及8台煤浆给料泵，用于向气化炉提供高压煤浆。
气化框架分为I和II两个框架，为甲类防爆装置。
每个框架内各布置4台气化炉，共8台气化炉（6开2备）。
渣水处理I和II两个框架，均为甲类防爆区域。
每个框架内各布置4套闪蒸系统，共8套闪蒸系统（6开2备）。
另外，渣水处理单元还包括4台澄清槽和2台灰水槽露天布置，真空过滤厂房布置在非防爆区，厂房内有3台真空过滤机（两开一备）。
由于项目建设地为北部内陆地区，少雨、多风、干燥，四季昼夜温差较大。
总的气候特征为冬季漫长而寒冷，夏季温和短促。
考虑设备防冻、人员操作方便，煤桨制备、气化框架、渣水框架等主框架均采用封闭式厂房，捞渣机出渣采用封闭式运渣车外运。
开停车及不正常时排掉的废浆通过地沟排至独立封闭厂房内的集渣池，经抓斗机捞出外运。
2.1.3 原料、产品和副产品技术规格
2.1.
3.1 原料煤技术规格
表2.1-2
2.1.
3.2 氧气
氧气来自空分装置，规格如下：
温度：25℃
压力： 6.0MPa（G）
纯度：99.6%
2.1.
3.3 产品水煤气技术规格
表2.1-3
2.1.4 催化剂、化学品技术规格
表2.1-4
2.1.5 原料、催化剂、化学品消耗量
表2.1-5
2.1.6 产品、副产品产量
产品产量：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h
2.1.7 公用物料规格及消耗定额
表2.1-6
2.2 工艺说明
2.2.1 生产方法、采用的工艺技术路线
本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，气化压力4.0MPa（G），由华东理工大学提供的工艺软件包PDP。
多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺是以水煤浆和纯氧为原料，采用气流床反应器，在高温（1300℃）、高压（4.0MPa）、非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗合成气。
该工艺采用自主知识产权技术，其技术特点如下。
（1）采用四喷嘴对置式气化炉，运用撞击流原理，强化炉内传递过程，具有良好的工艺与工程效果：有效气成分高、碳转化率高、耐火砖寿命长。
（2）采用喷淋床与鼓泡床组成的复合床式洗涤冷却设备，具有良好的抑制合成气带水、带灰功能。
（3）煤气初步净化单元由混合器、旋风分离器、水洗塔组成，具有高效分离与节能功效。
（4）渣水热回收单元的核心设备是蒸发热水塔，采用蒸汽与返回灰水直接接触工艺，具有节能、不易堵渣的功能，确保装置长周期运行。
2.2.2 工艺流程简述
由原煤储运系统来的粒度＜10mm的原料煤从煤仓送出，经称量给料机计量进入磨煤机，与一定量的工艺水混合磨成一定粒度分布的约58~60%浓度的煤浆。
如果使用的煤种灰熔点较高时，为了降低灰熔点，还要向磨煤机中按比例加入一定的石灰石。
煤浆经磨煤机出料槽由磨煤机出料槽泵打至煤浆滚筒筛后，经煤浆给料分流器送至煤浆槽，再分别经煤浆给料泵升压至7.2MPa进入四对对置工艺烧嘴。
从外管引来的高压氧气，分两股经安全连锁阀后，分四股等量进入两对对置工艺烧嘴。
煤浆和氧气在气化炉内在4.0MPa，~1300℃条件下发生部分氧化反应生成煤气，反应后的粗煤气和溶渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷后，使气体和固渣分开，激冷后的粗煤气再经混合器，旋风分离器和水洗塔三级洗涤除尘后，温度约216℃，压力3.76MPa（G）、水蒸汽/干气约1.4送后续工序。
熔渣被激冷固化后由激冷室底部进入锁斗，定期排放渣池，再由渣池中的捞渣机将粒化渣从渣池中捞出装车外运。
含细渣的水由渣池泵送至真空闪蒸罐。
由水洗塔排出的洗涤水经黑水循环泵分成两路，一路去混合器作为洗涤用水；另一路去气化炉的激冷室做为激冷水。
黑水从气化炉，旋风分离器，水洗塔
底部分别经减压阀进入蒸发热水塔减压至0.5MPa（G）闪蒸出水中溶解的气体，闪蒸后的黑水进入低压闪蒸罐经过一次闪蒸后，在进入真空闪蒸罐进一步闪蒸，经三级闪蒸后的约79℃黑水由真空闪蒸罐底部自流至澄清槽，经澄清槽沉降分离细渣，沉降后的沉降物含固量约15~25%，由澄清槽底部排出，经澄清槽底流泵送至真空过滤机过滤，滤液进入滤液受槽，经磨煤水泵送至磨机作为补水。
滤饼装车外运。
澄清槽上部溢流清液自流至灰水槽，灰水槽中的灰水经锁斗冲洗水泵一部分去锁斗冲洗水冷却器冷却后，送至锁斗冲洗水槽做为锁斗的冲洗水，另一部分作为污水，连续排放至污水处理；再有一部分低压灰水泵灰水去蒸发热水塔与中压闪蒸气逆流接触，传质传热，送至水洗塔作为系统补充水循环使用。
水洗塔不足的洗涤水由变换来的工艺冷凝液和脱盐水补充。
蒸发热水塔顶的闪蒸气经酸性气冷凝器冷却后，进入酸性气分离器，分离后的气体去变换工段回收热量，分离后的冷凝液返回灰水槽使用。
自低压闪蒸罐的闪蒸气进入除氧槽，用于对进入系统的新鲜水进行除氧和加热。
真空闪蒸罐顶的闪蒸气经真空闪蒸冷凝器用循环水冷却后，送至真空闪蒸分离罐，分离后的气体经真空泵和真空泵分离罐后放空，真空闪蒸分离罐分离的冷凝液由真空闪蒸冷凝液泵送入灰水槽使用。