多喷嘴对置煤气化技术的研究与工业示范_图文

1、 王辅臣等： 多喷嘴对置煤气化技术的研究与工业示范 成煤浆雾化的同时， 强化热质传递， 促进气化反应的进行。 新型洗涤冷却室结构 运用交叉流式洗涤冷却水分布器和复合床高 温合成气冷却洗涤设备， 即强化高温合成气与洗涤冷却水间的热质传递过程， 又 很好的地解决洗涤冷却室带水带灰、 液位不易控制等问题， 并使合成气充分润 湿， 有利于后续工段进一步除尘净化。 分级净化式合成气初步净化工序 采用分级净化的概念， 由混合器、 分离器、 水洗塔等 个单元组合， 形成合成气初步净化工艺流程， 即先粗分再精 分， 属高效、 节能型。混合器后设置分离器， 一 除去 的细灰， 使进人水 洗塔的合成气较为洁净；

2、加人水洗塔的洗涤水比加人混合器的润湿洗涤水更清 洁， 保证洗涤效果。 含渣水处理工序 采用含渣水蒸发产生的蒸汽与灰水直接接触， 同时 完成传质、 传热过程， 其先进性为： 无影响长周期运转的隐患； 回收热量充分， 热 效率高。工业装置运行已证实有较长的操作周期和很好的能量回收效果。 商业示范装置的建设和运行 从 年开始， 先后在山东华鲁恒升化工有限公司和充矿集团国泰化工有 限公司建设了 套多喷嘴对置商业性示范装置， 示范装置的建设得到了国家 计划和其它科技计划的支持。建设了 台气化压力 单炉 日 、 处理煤 量 ， 配套生产 万 甲醇， 发电的气化装置。 华鲁恒升公司示范装置 山东华鲁恒升化工

3、有限公司示范装置气化压 力单炉 日 、 处理煤量 ， 配套生产 万 合成氨的气化装置， 气 化装置由中国华陆工程公司设计， 装置于 年底建成， 月 日 于 年 一次投料成功。经过调整和优化， 多喷嘴对置式水煤浆气化炉于 年 月初 正式投入运行。截至 年 日， 月 装置已累计运行约 国 泰化工有限公司示范装置 充矿集团国泰化工有限公司示范装置包 括 台气化压力 单炉 日 、 处理煤量 的气化装置， 配套生产 万 甲醇、 由燃气轮机和蒸汽轮机联合生产 电力。 该气化装置于 年 月 一次投料成功， 月 日 日打通全部工艺 流程， 生产出合格甲醇。至今气化装置累计运行约 运转率 一 ， 。工业 运行证

4、实， 多喷嘴对置式水煤浆气化装置具有如下优点： 开车方便， 操作灵活， 负荷增减自 操作的方便程度优于引进的水煤浆气化装置； 自 如， 动化程度高， 全部采用集散控制系统（ ） 特别是氧煤比 控制， 投自 动串级控制， 气化炉操作 简单方便； 整个气化系统运行状况稳定； 工艺技术指标极为先进； 洗涤冷 却室液位可控， 无带水带灰现象发生； 合成气中细灰含量低； 含渣水系统回 收效率高， 灰水温度得到最大程度提高。 应用化工 年第 卷增刊 示范装置主要工艺指标 华鲁恒升化工有限公司气化装置采用神府煤， 国泰化工有限公司采用北宿精煤，种煤的煤质分析见表 。气化炉出口 合成气 典型组成列于表 表 工

5、业示范装置煤质分析结果 煤种 神府煤 北宿精煤 ， 气 ） 、 固定碳 ， 硫 热值 。 （ 一 ） 元素分析 气化装置 充矿国泰 华鲁恒升 表 气化炉出口典型合成气组成 气化装置 从 邸 凡 华鲁恒升 充矿国泰 其它 表 给出了采用相同煤种时多喷嘴对置气化炉与 水煤浆气化炉主 要工艺指标的比较。 王辅臣等： 多喷嘴对置煤气化技术的研究与工业示范 表 多喷嘴对置气化炉中试装置与 水煤浆气化炉工业装置工艺指标比较 煤种 多喷嘴对置气化炉 北宿精煤 气化炉 北宿精煤 单炉生产能 力 （煤 一 ） 操作压力 煤浆浓度 有效气成分（ ） 碳转化率 神府煤 介 神府煤 于 比 一 氧耗 （ ） 比 耗

6、一 煤 煤 （ ） 由 可知， 同样采用北宿精煤的国泰化工有限公司多喷嘴装置气化炉与 表 鲁南化肥厂 气化炉相比， 碳化率提高 个百分点以上， 比氧耗降低约 比 ， 煤耗降低 同样采用神府煤的华鲁恒升化工有限公司多喷嘴对 一 ； 置气化炉与上海焦化厂 气化炉相比， 碳转化率提高了 个百分点以上， 比氧耗降低约 比煤耗降低约 ， 左右。工业运行结果表明， 多喷嘴对置气 化炉工艺指标先进， 运行稳定可靠。 结论 （） 多喷嘴对置水煤浆气化技术采用新的喷嘴组合型式， 有利于强化混合。 冷模实验表明， 其流场结构合理， 停留时间分布得到优化， 有利于提高碳的转化率。 （） 多喷嘴对置水煤浆气化技术在合

7、成气洗涤冷却、 初步净化、 含渣黑水热 量回收等方面有创新性的技术方案， 避免了目 技术在工业操作中出现 前 。 的诸多问题， 有利于气化装置的长周期、 稳定运行。 （） 工业装置的运行结果表明， 多喷嘴对置气化炉工艺指标先进， 同样采用 北宿精煤的国泰化工有限公司多喷嘴对置气化炉与鲁南化肥厂 气化炉 相比， 碳转化率提高 个百分点以上， 氧耗降低 一 ， 煤耗降低 比 比 一 ； 同样采用神府煤的华鲁恒升化工有限公司多喷嘴对置气化炉与上海焦化厂 气化炉相比， 。 碳转化率提高 个百分点以上， 比氧耗降低 一 ， 比煤耗降低 一 左右。 （） 工业运行结果还表明， 该装置的优点是： 开车方便、

8、 操作灵活、 负荷增 减自 操作的方便程度优于引进的水煤浆气化装置； 自 如， 动化程度高， 全部采 用集散控制系统（ ） 控制， 特别是氧煤比 投自 动串级控制， 气化炉操作简单方 便； 整个气化系统运行状况稳定； 洗涤冷却室液位可控， 无带水带灰现象发 生； 合成气中细灰含量低； 含渣水系统热回收效率高， 灰水温度得到最大程 度提高。 应用化工 年第 卷增刊 参考文献 ： ， ， ， ， ） ： （ ， ， ， ： ， ， （ ） ： ， ， ， ： （）一 ， 仁 ， ， ， ， ： 一 （） ， ， ： 仁 ， ， ： ： ， ， 于遵宏， 沈才大， 欣， 双通道喷嘴渣油气化过程。 冷

9、模实验化工学报， 龚 等 ， （ ） ： 仁 王辅臣， 于广锁， 欣， 射流携带床气化炉内宏观混合过程研究 冷体浓度分布 龚 等 化学报， ， ： （） 王辅臣， 欣， 韬， 射流携带床气化炉内 龚 吴 等 宏观混合过程研究 停留时间分布 化学报， ： ， （） 刘海峰， 辉， 川 刘 王辅臣， 大喷嘴间距对置撞击流径向速度分布【华东理工大学 等 学报， ， （ ： ） 仁 侯丽英， 王辅臣， 于遵宏， 渣油气化双通道喷嘴的雾化性能高校化学工程学报， 等 ，（ ） ： ， ， ， ： ， ： 许建良， 李伟锋， 曹显奎， 不对称撞击流的实验研究与数值模拟仁化工学报， 等 ， （ ） ： 巧孙学信， 陈建原 煤粉燃烧物理化学基础【 武汉： 华中理工大学出版社， 王辅臣， 韬， 吴 于建