煤气化工艺流程(德士古气化炉)
煤炭气化方法—德士古气化工艺流程及工艺条件和气化指标(煤气化技术课件)
在加压下操作，可 配合不同合成工艺
进行等压操作
三废排放有 害物质少
气化炉结 构简单
碳转化率高
合成气质量好 煤种适应较广
优点
单炉产气能力大 开停车方便
需助溶剂 氧耗高 粉碎耗能大
需热备用炉
气化炉耐火材 料寿命短
缺点
工艺烧嘴寿命短
除褐煤因煤浆浓度 低不宜作原料外， 高灰分煤也不适用， 因难于磨碎和氧耗 太高
③氧煤比:提高氧煤比可使碳的转化率明显上升。
P214
图 氧煤比与气化温度的关系
气化压力2.45MPa（表压）；入炉煤量 （干）1.00~1.05t/h；煤浆质量分数为 60%；铜川煤
图 氧煤比与碳转化率的关系
气化压力2.45MPa（表压）； 气化温度 1380℃；入炉煤量（干）1.00~1.05t/h； 煤浆质量分数为60%
专业类：化工技术
知识点
1 2
+ -结构
O2 冷却水入口
喷嘴 冷却水出口 气化炉
耐火砖衬
水入口 渣出口
图 德士古气化炉
气化炉为一直立圆筒形钢制耐压容 器，炉膛内壁衬以高质量的耐火材 料，以防热渣和粗煤气的侵蚀。 气化炉近似绝热容器，故热损失 很少。
炉内无结构件，维修简单，运行 可靠性高。
• 由于高温下反应，有相当多的热量 随煤气以显热的形式存在。因此煤 气化的经济性必然与副产蒸汽相联 系。
采用废热锅炉的 间接冷却法
辐射式废热锅炉
对流式废热锅炉
700℃
300℃
进一步冷却至300℃，回收显热和 生产蒸汽。
熔渣粒固化、分离，落入下面的 淬冷水池，后经闭锁渣斗排出。
③煤气的冷却净化及三废处理
④气化压力
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。
德士古煤气化工艺运行方式总结
40. 82 22. 56 1. 00 15. 22 9. 94
从鲁化原料煤的优选经验来看 ,低灰分 、低内
第 35卷 第 1期 化肥工业 Fra bibliotek 2008年 2月
德士古煤气化工艺运行方式总结 3
吕运江 ,潘 荣 ,吕传磊 ,庞 治 ,周 渊 (山东兖矿鲁南化肥厂 滕州 277527)
摘要 在全面总结德士古气化炉试运行经验的基础上 ,进行了优化煤种配比和降低气化操作温度等新尝 试 。经过一段时间的摸索和考察 ,肯定了高 、低灰熔点煤种的混配可降低入炉煤的灰熔点 ,保证气流床熔融排渣 气化工艺的稳定运行 ;在低于煤灰熔融温度下进行气化并实施固态排渣工艺是可行和有效的 ,经十余年的运行 , 其经济效益明显 。
点的北宿原煤 (煤质分析数据见表 1) ,同时将石 灰石的添加量由 2. 4%降至 1. 3% ,煤浆灰熔点由
43
第 35卷 第 1期 化肥工业 2008年 2月
1 350 ℃降至 1 300 ℃,气化炉工况也作了相应的
表 1 鲁化探索试验的煤种特性分析
投产初期 ,在原料煤中按投煤量的 2. 4% (质 量分数 ,下同 )添加石灰石 ,使煤浆灰熔融温度降 至 1 350 ℃。但运行结果表明 :为了熔融排渣 ,必 须同时将石灰石熔融 ,这又额外多消耗热量 ,致使 煤耗 、氧耗均较高 ;有效气 ( CO + H2 )体积分数仅 75%左右 , CO2 体积分数达 25% ; 气化炉处理能 力仅 16～17 m3 / h,生产能力降低 ;耐火砖的蚀损 率 0. 020 mm / h,仅使用了 7 000 h就被迫更换 ;灰 水中 Ca2 +含量较高 ,灰水系统 (灰水泵 、灰水换热 器 、文丘里 、闪蒸系统 )结垢严重 ,灰水流量在较 短的时间内就从 45 m3 / h降至 20 m3 / h,试车初期 灰水系统仅能运行 1个月左右 。
德士古气化技术
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。
德士古工艺手册(德士古水煤浆加压气化技术资料)
目录第一章：德士古水煤浆加压气化技术概况第一节：概述第二节：国外发展情况第三节: 国内发展情况第四节：德士古水煤浆加压气化技术有待改进第二章：煤及水煤浆的性质第一节：煤的工业分析和元素分析第二节：煤的工艺性试验第三节：德士古对水煤浆性质的要求第三章：气化原理及操作条件的选择第一节：德士古水煤浆加压气化原理第二节：气化反应条件的选择第四章：德士古水煤浆加压气化工艺流程及主要设备第一节：工艺流程叙述第二节：主要设备介绍第五章：开停车方法第一节：原始开车前的检查准备工作第二节：气化炉的烘炉第三节：正常开车第四节：正常停车第五节：紧急停车第六章：正常操作要点第七章：PLC和DCS简介第一节：联锁和可编程控制器（PLC）第二节：集中分散控制系统（DCS）第八章：一般故障及处理第九章：安全生产第一节：概述第二节：装置设计中的防范措施第三节：安全生产管理第一章德士古水煤浆加压气化技术概况第一节概述化学工业有限公司20万吨/年甲醇项目是新建一套利用神木本地所产烟煤作为原料，经空分、气化、净化、合成等几个化工工序，年产20万吨甲醇的生产装置。
其中气化装置是采用德士古水煤浆加压气化工艺，向甲醇生产制备合格水煤气。
煤气化已有一百多年的发展历史，先后开发了一百多种气化工艺和气化炉型，有工业应用前景的十余种。
煤气化分类无统一规定，最常用的是按原料在气化炉内的移动方式分为固定床、流化床和气流床三种：固定床气化是块煤从炉顶加入，自上而下经历干燥、干馏、还原、氧化和灰渣层，灰渣最终经灰箱排出炉外；气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层，生成的煤气显热用于煤的干馏和干燥。
固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求很高，要求入炉煤要有一定的粒（块）度及均匀性，对煤的机械强度、热稳定性、含碳量、灰熔点、粘结性、结渣性等指标都有比较严格的限制。
流化床气化是气化剂由炉下部吹入，使细粒煤（﹤6mm）在炉内呈并逆流反应，为了维持炉内的“沸腾”状态并保证不结疤，气化温度应控制在灰软化温度（T2）以下，要避免煤颗粒相聚而变大以致破坏流态化，显然不能使用粘结性煤。
德士古水煤浆气化工艺概况
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 。煤粉发生热裂解并释放出挥发份 。裂解产物 及挥发份在高温 、高氧浓度下迅速完全燃烧 ,同时煤粉 变成煤焦 ,放出大量的反应热 。因此 ,在合成气中不含 有焦油 、酚类和高分子烃类 。这个过程进行的相当短 促。 (2) 燃烧及气化反应 煤裂解后生成的煤焦一方面和剩余的氧气发生燃 烧反应 ,生成 CO 、CO2 等气体 ,放出反应热 ; 另一方面 , 煤焦又和水蒸汽 、CO2 等发生化学反应 ,生成 CO 、H2 。 (3) 气化反应 经过前面两步的反应 ,气化炉中的氧气已完全消 耗 。这时主要进行的是煤焦 、甲烷等与水蒸汽 、CO2 发 生的气化反应 ,生成 CO 和 H2 。 —般认为 , 在气化炉中主要进行以下化学反应 : (CmHnSr 代表煤) 部分氧化反应 :
好的稳定性 (煤浆不易分层沉降) 及较好的流动性 (粘度
< 1200CP) 。因此相应对于原料煤也有一定的要求 ; ① 较好的反应活性 ②较高的发热值 ③较好的可磨性 ④较
低的灰熔点 ⑤较好的粘温特性 ⑥较低的灰份 ⑦合适的
煤进磨机粒度等 。
2. 2. 2 氧煤比 、反应温度的影响
氧煤比在生产中是指氧气和水煤浆的体积比 ,理论
C + O2 + H2 = HCOOH N2 + 3H2 = 2NH3
N2 + H2 + 2C = 2HCN 2. 2 德士古水煤浆加压气化的主要影响因素
德士古气化炉工艺
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。
气化炉近于绝热容器，其热损失非常低。
蒙特贝洛中试用气化炉直径1.5m，高6m，操作压为在2.07~8.27MPa。
德士古水煤浆加压气化说明
德士古水煤浆加压气化属于先进的第二代煤气化技术。
炉型主要分为激冷型和废热锅炉型，国内引进的鲁南、渭河、上海焦化、淮南等几套德士古煤气化装置均采用激冷型气化炉。
从厂家运行的实际情况来看，都存在着合成气偏流问题，现就此作简明介绍，仅供有关技术人员和操作人员参考。
1 工艺过程简述德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴，同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴，氧走烧嘴的外环隙和中心管，煤浆走内环隙，二者一起由烧嘴喷入气化炉中，充分混合雾化，在1350～1400 ℃温度下进行气化反应，生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口，激冷环、下降管，进入激冷室的激冷水中。
高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷，激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度，将熔融渣冷却后沉积，实现气渣分离。
分离出的渣经破渣机，通过锁斗定期排入渣池，由捞渣机捞出装车外运。
激冷水是由激冷水泵从洗涤塔抽出，送入激冷环，并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。
激冷水在下降管内壁形成的水膜，不仅避免高温气流及熔渣与下降管内壁直接接触而保护下降管，同时也逐渐降低气体温度。
在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升，出激冷室后，经文丘里洗涤器和洗摘要：结合渭化德士古气化装置运行实际情况，从加强原料煤质量管理，选择适当的操作温度和抓好备炉工作等3方面论述了德士古气化炉稳定运行的要点。
关键词：德士古煤气化炉稳定运行要点我厂德士古水煤浆气化装置是目前国内运行中压力等级最高的一套装置，它的长周期稳定运行，不仅可以使我集团公司的生产水平再上新台阶，同时也为我国的煤化工发展提供有益借鉴。
结合我公司实际运行情况及本人多年操作经验，仅就德士古气化炉稳定运行的要点浅谈一下笔者的看法。
1.加强原料煤的质量管理，提高煤浆浓度为了进一步提高气化炉的生产能力，实现气化炉长周期，安全稳定运行，并达到高产、优质、低耗之目的。
首先要加强煤的质量管理，固定碳、化学活性、机械强度、热稳定性、灰熔点等指标入厂前要严格把关，力求提高；尽量降低硫份、灰分等杂质的含量。
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。
任务四：Texaco德士古煤气化技术
项目三
④气化炉炉膛热电偶寿命短 由于气化炉外壳与耐火砖的受热后膨胀系数不同，而发生相互剪切，进而损坏热电偶。
⑤工艺烧嘴寿命短 烧嘴的稳定运行时操作好气化炉的另一个重要因素。烧嘴的寿命短〔1.5个月左右〕而且昂贵〔8万
美元/个。 实际上对水煤浆气化而言，烧嘴的寿命确实较短，目前一般运行周期在两个月左右，主要是由于煤
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。
兖矿鲁南化肥厂的德士古气化装置，是我国从国外引进的第一套德士古煤炭 气化装置，采用水煤浆进辩在加压下来生产台成氨的原料气体。
目前Texaco气化装置在第二代气流床技术中，建设装置最多、商业运行时间最长、 用于化工生产技术成熟可靠
2
项目三
2、Texaco气化技术特点
主要特点如下：
(1)气化炉结构简单。该技术关键设备气化炉属于加压气流床湿法加料液态排渣设备， 结构简单，无机械传动装置。
冷却水夹套
三套管式烧嘴（三流式）
中心管：１５％氧气； 外环系：８５％氧气； 内环系：水煤浆。
15
项目三
德士古烧嘴是德士古煤气化工艺的核心设 备，一般情况下运行初期，雾化效果好．气体 成份稳定．系统工况稳定；运行到后期，喷嘴 头部变形，雾化效果不好．这时气体成份变化 较大，有效气成份下降．特别是发生偏喷时， 使局部温度过高，烧坏热偶，严重时．发生窜 气导致炉壁超温。
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。
德士古气化炉工艺流程
德士古气化炉工艺流程英文回答：Process Flow of Texaco Gasification Process.The Texaco gasification process is a coal gasification technology that converts coal into a synthesis gas (syngas), which can be used as a fuel or as a feedstock for producing chemicals and other products. The process was developed by Texaco in the 1970s and has been used commercially sincethe 1980s.The Texaco gasification process consists of thefollowing steps:1. Coal is crushed and mixed with water to form a slurry.2. The slurry is fed into a gasifier, which is a high-temperature, high-pressure vessel.3. In the gasifier, the slurry is heated and reacted with oxygen and steam to produce syngas.4. The syngas is cooled and cleaned to remove impurities.5. The syngas can then be used as a fuel or as a feedstock for producing chemicals and other products.The Texaco gasification process has a number of advantages over other coal gasification technologies. These advantages include:High efficiency.Low emissions.Can handle a wide range of coals.Can be used to produce a variety of products.The Texaco gasification process is a promising technology for the production of clean, efficient energy from coal.中文回答：德士古气化炉工艺流程。
德士古煤气化技术及工艺流程
德士古煤气化技术及工艺流程德士古公司 Texaco Inc德士古公司1902年成立于美国得克萨斯州的休斯敦，原名为得克萨斯公司，1959年改为Texaco(德士古)。
德士古公司是世界著名的跨国石油公司之一，主要从事石油和天然气的勘探、生产、炼制、运输和销售。
德士古的几个主要子公司情况如下：德士古美国公司(TEXACO U.S.A.)负责在美国的勘探、生产、炼制以及石油和油品的运输和销售。
德士古欧洲公司 (TEXACO.EUROPE)负责在欧洲国家的勘探、生产、提炼和销售业务。
德士古中东/远东公司(TEXACO MIDDLE EAST FAR EAST)负责在沙特和印尼及该地区其他一些产油国的原油生产与供应活动。
加德士石油公司(Caltex Petroleum Corp.)负责在亚洲、东非及环太平洋地区55个国家的石油加工和销售业务，是德士古与谢夫隆公司的合资公司，德士古拥有加德士公司50%的股份。
加德士公司的炼油和销售活动遍及60多个国家，主要分布在苏伊士以东地区。
Texaco德士古煤气化技术Texaco-德士古煤气化技术的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，但在IGCC发电项目的，也采用废锅流程。
单炉容量目前最大可达日投煤量2000吨，操作压力大多采4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.4MPa。
中国引进德士古煤气化技术最早的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，目前已有十来家使用德士古煤气化技术。
有着30年应用经验的德士古煤气化技术在中国应用也十几年了，是较成熟的煤气化技术。
从技术的掌握和操作的熟练，设备的国产化和配套的耐火材料的制造都有较大优势。
德士古煤气化技术的主要优点是水煤浆带来的，即较容易把压力升上去。
如南化的气化炉压力达到了8.4MPa，这样就可能实现不需压缩直接合成甲醇，节省了压缩能耗。
德士古煤气化技术的缺点也跟水煤浆有关，水煤浆中含有40%的水，使它的热值降低。
德士古水煤浆气化的运行及改造
德士古水煤浆气化的运行及改造李峥，陶美玲，李彩艳(兖矿鲁南化肥厂，山东滕州 277527) 2006-05-220 引言兖矿鲁南化肥厂的德士古水煤浆加压气化装置是国内第一套示范装置，世界第五套生产装置，该项目于1989开工建设，1993年4月建成投入试生产，同年六月份通过国家技术鉴定，1995年全面投产。
2001年12月新上基本上全部国产化的第三台气化炉，气化炉运行方式改为为两开一备，同时配套上第二套闪蒸系统。
2004年新增第三套闪蒸系统，达到了3台气化炉配套3套闪蒸系统运行。
在生产中，我们积累了丰富的经验，在气化系统长周期运行方面，有了更多的认识。
德士古水煤浆气化的工艺流程，在很多文章中都有介绍，本文不在赘述。
我厂的德士古工艺过程采用激冷流程，由四部分生产区域组成。
对长周期运转和相关技术改造我们将从煤浆制备及贮运、气化和渣水处理三个方面作出阐述。
1 煤浆的制备及贮运1.1 煤的合理配比德士古煤气化工艺的特点之一是对煤种的适应性广。
但从国内厂家运行情况看，要保证系统长周期、稳定运行，煤质的好坏有很大的影响。
确切地说灰分低、灰熔点低、粘温特性好的煤比较适应德士古气化。
我厂用煤为鲁南地区几家煤矿的烟煤，煤种的灰熔点、灰分、固定碳含量、水分等都各不相同。
通过对不同煤种的合理配比，确保所用原料煤的灰分控制在到17％～20％，灰熔点在1 250～1 300℃，使得气化反应状况良好。
1.2 煤浆中杂质的避免煤浆中如果有铁丝、大颗粒等杂物，对煤浆泵的影响是严重的，轻则单缸不打量，甚至会导致因煤浆泵流量过低造成气化炉停车的事故发生。
我们在上煤工序上增加了电磁铁的数目和功率，加强对磨煤机滚筒筛和煤浆振动筛的运行维护，做到了不因为人为原因导致煤浆波动现象的发生。
同时适当抬高位于煤浆槽底部的高压煤浆泵入口管线，避免煤浆槽底部淤积的大颗粒进入煤浆泵入口管线。
通过上述的措施，保证了煤浆制备和贮运的稳定。
2 气化2.1 去除破渣机和捞渣机破渣机和捞渣机都是根据德士古提供的条件订货的，实际正常运行中并无大的渣块。
探索德士古水煤浆加压气化工艺
探索德士古水煤浆加压气化工艺摘要：水煤浆是由70%左右的煤炭、30%的水和少量添加剂组成，德士古水煤浆加压气化工艺是在重油气化基础上发展起来的第二代煤气化技术，是一种简单、成熟、方便的煤气化工业应用技术，而且相比于传统方式而言，水煤浆还有环保、节能的优势，其主要工艺流程包括制备水煤浆、煤浆储存和运输、水煤浆气化和水处理4道工序，本文简要分析了德士古水煤浆加压气化工艺的优缺点和工艺流程。
关键词：德士古；水煤浆、加压气化；工艺流程德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是使用煤浆泵将煤浆送入德士古烧嘴中，同时将空气中的高压氧也送入其中，两者一同进入气化炉中，充分混合雾化，在1400摄氏度温度下进行气化反应，生成的高温合成气和残渣一起进入冷激室，将合成器经过冷却、除尘等工序装瓶，将残渣冷却后沉积在底部，实现有效气与残渣的分离。
一、德士古水煤浆加压气化工艺优缺点1.优点：（1）煤种适应范围广，理论上可以利用高水分、高灰份、高粘结性的煤种，既不受熔点限制，也不受煤块度大小限制，其最终都会湿磨成水煤浆。
（2）资源利用率高，液氧泵提供，一般其压力等级为 2.7MPa、4.0MPa、6.7MPa、8.5MPa等，气化压力高，减少后续不必要的工序。
同时热能利用率高，水煤浆气化通常在1400摄氏度下进行，常利用冷激的方式回收利用热能。
（3）化工污染物少，由于该工艺是在1400摄氏度下进行，产物中不含有焦油等污染物，同时废水中的主要成分是含氰化合物，易于处理。
2.缺点：（1）工作噪音大。
（2）需热备用炉，气化炉一般工作两个月左右就要单炉停车检修，而备用炉需要在1000摄氏度以上温度下才可以正常投料，因此在正常工作时，也要保持备用炉处在热备用状态，增加耗能。
（3）工艺烧嘴寿命短，在高温和煤浆持续冲刷下，烧嘴的使用寿命不超过2个月。
（4）黑水管线易堵塞、结垢，气化炉和碳洗塔排出的黑水中固体废渣含量非常多，经常堵塞黑水管，影响设施正常运行。
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。
气化炉及其工艺操作技术
Texaco煤气化劣势
1.炉内耐火砖冲刷侵蚀严重，选用的高铬耐火砖寿命 为1-2年。更换耐火砖费用大，增加了生产运行成本。
2.喷嘴使用周期短，一般使用40-90天就需要更换或修 复，停炉更换喷嘴对生产连续运行或高负荷运行有影响， 一般需要有备用炉，这增加了建设投资。
3.煤浆泵备件消耗高。我公司二期高压煤浆泵为双软 管隔膜泵。其主要备件软管、隔膜及单向阀的使用寿命基 本在4～6 个月, 且 维护费用很高; 且该类备件基本依赖进 口, 购买周期长, 给稳定生产带来隐患。
气化炉结构
水煤浆气化炉是美国德士古公司根据 重油气化炉改进而成，分为燃烧室和激冷 室两个部分。燃烧室为一个衬有耐火材料 的钢制容器，顶部接工艺烧嘴，锥口下部 接激冷室，炉内耐火砖分拱顶、筒体、锥 体三个独立部分，相互不以支撑可局部更 换。炉壁表面有测温系统，炉膛上安装有 高温热偶，用以指导气化炉操作。燃烧室 锥部上支撑托架是用来支撑支撑砖，下支 撑托架用来支撑向火面砖。
上升。因CH4含量本来就很低，是PPM级，测量值相对误差大，当微小温度变化时， CH4含量指示的曲线变化幅度大且不稳，故CH4含量可用于观察炉温的变化趋势。
煤气中CO%、CO2% 与温度变化的关系是：炉温上升，CO%下降，CO2%上升； 炉温下降，则CO%上升，CO2%下降。因CO2%变化幅度大一些，有些操作人员用煤气 中CO2%变化来指导操作温度：CO2%上升，表示炉温上升；CO2%下降，表示炉温下 降。因煤气中CO2%与煤的组分、煤浆的浓度等有关，所以实际操作时不能视煤气中 CO2%与炉温之间有一定关系值，应当每天总结上一天的生产情况，判断当天两者之间 的关系值。
（3）工艺技术成熟，流程简单，过程控制安全可靠， 设备布置紧凑，运转率高。气化炉内结构设计简单，炉内 没有机械传动装置，操作性能好，可靠程度高。
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激冷水经激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激冷环。激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。
激冷室底部黑水，经黑水排放阀送入黑水处理系统，激冷室液位控制在50--55%。在开车期间，黑水经黑水开工排放阀排向真空闪蒸罐。
在气化炉预热期间，激冷室出口气体由开工抽引器排入大气。开工抽引器底部通入蒸汽，通过调节预热烧嘴风门和抽引蒸汽量来控制气化炉的真空度，气化炉配备了预热烧嘴。
来自煤浆槽浓度为59%-62%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。
空分装置送来的纯度为99.6%的氧气经氧气缓冲罐，控制氧气压力为6.0~6.2MPa，在准备投料前打开氧气手动阀，由氧气调节阀控制氧气流量经氧气放空阀送至氧气消音器放空。投料后由氧气调节阀控制氧气经氧气上、下游切断阀送入德士古烧嘴。
烧嘴冷却水系统设置了一套单独的联锁系统，在判断烧嘴头部水夹套和冷却水盘管泄漏的情况下，气化炉必须立即停车，以保护德士古烧嘴不被损坏。烧嘴冷却水泵设置了自启动功能，当出口压力低则备用泵自启动。如果备用泵启动后仍不能满足要求，则出口压力低低使消防水阀打开。如果还不能满足要求即烧嘴冷却水总管压力低低，事故冷却水槽的事故阀打开向烧嘴提供烧嘴冷却水。五、锁斗系统
三、合成气洗涤系统1、Fra bibliotek统图2、工艺叙述
从激冷水浴出来饱和了水汽的合成气进入文丘里洗涤器，在这里与激冷水泵
送出的黑水混合，使合成气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在洗涤塔内能快速除去。
水蒸汽和合成气的混合物进入洗涤塔，沿下降管进入塔底的水浴中。合成气向上穿过水层，大部分固体颗粒沉降到塔底部与合成气分离。上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上经过升气罩折流后，穿过四层冲击式塔板，与冷凝液泵送来的冷凝液逆向接触，洗涤掉剩余的固体颗粒。合成气在洗涤塔顶部经过旋流板式除沫器，除去气体中的雾沫，然后离开洗涤塔进入变换工序。
控制。循环时间一般为30分钟，可以根据具体情况设定。锁斗程序启动后，锁
斗泄压阀打开，开始泄压，锁斗内压力泄至锁斗冲洗水罐，捞渣机溢流阀关闭。泄压后，泄压管线清洗阀打开清洗泄压管线，清洗时间到清洗阀关闭。锁斗冲洗水阀和锁斗排渣阀打开，开始排渣。当冲洗水罐液位低时，锁斗排渣阀、锁斗泄压阀和冲洗水阀关闭。锁斗充压阀打开，用高压灰水泵或激冷水泵来的灰水充压，当气化炉与锁斗压差低时，锁斗收渣阀打开，锁斗充压阀关闭。锁斗循环泵进口阀打开，循环阀关闭，锁斗开始收渣，收渣计时器开始计时。当收渣时间到锁斗循环泵循环阀打开，进口阀关闭，锁斗循环泵自循环。锁斗排渣阀关闭十分钟后，捞渣机溢流阀打开。锁斗收渣阀关闭，泄压阀打开，锁斗程序重新进入下一个循环。
煤气化工艺流程（德士古气化炉）
煤气化工艺流程
一、制浆系统
1、系统图
2、工艺叙述
由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗后，经煤称量给料机称量送入磨机。30%的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成3%的水溶液，由添加剂溶解槽泵送至添加剂槽中贮存。并由添加剂计量泵送至磨机中。在添加剂槽底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30?，以防止冻结。
工艺水由研磨水泵经磨机给水阀来控制送至磨机。煤、工艺水和添加剂一同送入磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约59%-62%合格的水煤浆。水煤浆经滚筒筛滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵送至煤浆槽。磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。二、气化炉系统
1、系统图
2、工艺叙述
洗涤塔底部含有固体颗粒的黑水经黑水排放阀排入高压闪蒸罐处理。灰水槽的灰水由高压灰水泵加压后进入洗涤塔，由洗涤塔的液位控制阀控制洗涤塔的液位在50%。除氧器的冷凝液由冷凝液泵加压后经洗涤塔塔板冲洗水控制阀控制塔板上补水流量，另外当除氧器的液位高时，由洗涤塔塔板下补水阀来降低除氧器的液位。当除氧器的液位低时，除氧器的补水阀来补充脱盐水，用除氧器压力调节阀控制蒸汽量从而控制除氧器的压力为,.,,,,。从洗涤塔中下部抽取的灰水，由激冷水泵加压作为激冷水和文丘里洗涤器的洗涤水。
1、系统图
2、工艺叙述
激冷室底部的渣和水，在收渣阶段经锁斗收渣阀、锁斗安全阀进入锁斗。锁斗安全阀处于常开状态，仅当由激冷室液位低低引起的气化炉停车，锁斗安全阀才关闭。锁斗循环泵从锁斗顶部抽取相对干净的水送回激冷室底部，帮助将渣冲入锁斗。
锁斗循环分为泄压、清洗、排渣、充压、收渣五个阶段，由锁斗程序自动
水煤浆和氧气在德士古烧嘴中充分混合雾化后进入气化炉的燃烧室中，在约4.0MPa、1300?条件下进行气化反应。生成以CO和H为有效成份的粗合成气。粗2
合成气和熔融态灰渣一起向下，经过均匀分布激冷水的激冷环沿下降管进入激冷室的水浴中。大部分的熔渣经冷却固化后，落入激冷室底部。粗合成气从下降管和导气管的环隙上升，出激冷室去洗涤塔。在激冷室合成气出口处设有工艺冷凝液冲洗水，以防止灰渣在出口管累积堵塞，并增湿粗合成气。由冷凝液冲洗水调
3合成气水气比控制在1.4~1.6之间，含尘量小于1mg/Nm。在洗涤塔出口管线上设有在线分析仪，分析合成气中CH、O、CO、CO、H含量。4222
在开车期间，合成气经背压前阀和背压阀排放至开工火炬来控制系统压力在3.74MPa。火炬管线连续通入LN使火炬管线保持微正压。当洗涤塔出口合成气压力温度正常后，经压力平衡阀使气化工序和变换工序压力平衡，缓慢打开合成气手动控制阀向变换工序送合成气。
四、烧嘴冷却水系统
1、系统图
2、工艺叙述
德士古烧嘴在1300?的高温下工作，为了保护烧嘴，在烧嘴上设置了冷却水盘管和头部水夹套。脱盐水经烧嘴冷却水槽的液位调节阀控制烧嘴冷却水槽的液位为95%，烧嘴冷却水槽的水经烧嘴冷却水泵加压后，送至烧嘴冷却水冷却器用循环水冷却，经烧嘴冷却水进口切断阀送入烧嘴冷却水盘管，出烧嘴冷却水盘管的冷却水经出口切断阀进入烧嘴冷却水分离罐，分离掉气体后靠重力流入烧嘴冷却水槽。烧嘴冷却水分离罐通入低压氮气，作为CO分析的载气，由放空管排入大气。在放空管上安装CO监测器，通过监测CO含量来判断烧嘴是否被烧穿，正常CO含量为0ppm。