多噴嘴對置煤氣化技術的研究與工業(yè)示范_圖文

1、 王輔臣等： 多噴嘴對置煤氣化技術的研究與工業(yè)示范 成煤漿霧化的同時， 強化熱質傳遞， 促進氣化反應的進行。 新型洗滌冷卻室結構 運用交叉流式洗滌冷卻水分布器和復合床高 溫合成氣冷卻洗滌設備， 即強化高溫合成氣與洗滌冷卻水間的熱質傳遞過程， 又 很好的地解決洗滌冷卻室?guī)畮Щ摇?液位不易控制等問題， 并使合成氣充分潤 濕， 有利于后續(xù)工段進一步除塵凈化。 分級凈化式合成氣初步凈化工序 采用分級凈化的概念， 由混合器、 分離器、 水洗塔等 個單元組合， 形成合成氣初步凈化工藝流程， 即先粗分再精 分， 屬高效、 節(jié)能型。混合器后設置分離器， 一 除去 的細灰， 使進人水 洗塔的合成氣較為潔凈；

2、加人水洗塔的洗滌水比加人混合器的潤濕洗滌水更清 潔， 保證洗滌效果。 含渣水處理工序 采用含渣水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽與灰水直接接觸， 同時 完成傳質、 傳熱過程， 其先進性為： 無影響長周期運轉的隱患； 回收熱量充分， 熱 效率高。工業(yè)裝置運行已證實有較長的操作周期和很好的能量回收效果。 商業(yè)示范裝置的建設和運行 從 年開始， 先后在山東華魯恒升化工有限公司和充礦集團國泰化工有 限公司建設了 套多噴嘴對置商業(yè)性示范裝置， 示范裝置的建設得到了國家 計劃和其它科技計劃的支持。建設了 臺氣化壓力 單爐 日 、 處理煤 量 ， 配套生產(chǎn) 萬 甲醇， 發(fā)電的氣化裝置。 華魯恒升公司示范裝置 山東華魯恒升化工

3、有限公司示范裝置氣化壓 力單爐 日 、 處理煤量 ， 配套生產(chǎn) 萬 合成氨的氣化裝置， 氣 化裝置由中國華陸工程公司設計， 裝置于 年底建成， 月 日 于 年 一次投料成功。經(jīng)過調整和優(yōu)化， 多噴嘴對置式水煤漿氣化爐于 年 月初 正式投入運行。截至 年 日， 月 裝置已累計運行約 國 泰化工有限公司示范裝置 充礦集團國泰化工有限公司示范裝置包 括 臺氣化壓力 單爐 日 、 處理煤量 的氣化裝置， 配套生產(chǎn) 萬 甲醇、 由燃氣輪機和蒸汽輪機聯(lián)合生產(chǎn) 電力。 該氣化裝置于 年 月 一次投料成功， 月 日 日打通全部工藝 流程， 生產(chǎn)出合格甲醇。至今氣化裝置累計運行約 運轉率 一 ， 。工業(yè) 運行證

4、實， 多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置具有如下優(yōu)點： 開車方便， 操作靈活， 負荷增減自 操作的方便程度優(yōu)于引進的水煤漿氣化裝置； 自 如， 動化程度高， 全部采用集散控制系統(tǒng)（ ） 特別是氧煤比 控制， 投自 動串級控制， 氣化爐操作 簡單方便； 整個氣化系統(tǒng)運行狀況穩(wěn)定； 工藝技術指標極為先進； 洗滌冷 卻室液位可控， 無帶水帶灰現(xiàn)象發(fā)生； 合成氣中細灰含量低； 含渣水系統(tǒng)回 收效率高， 灰水溫度得到最大程度提高。 應用化工 年第 卷增刊 示范裝置主要工藝指標 華魯恒升化工有限公司氣化裝置采用神府煤， 國泰化工有限公司采用北宿精煤，種煤的煤質分析見表 。氣化爐出口 合成氣 典型組成列于表 表 工

5、業(yè)示范裝置煤質分析結果 煤種 神府煤 北宿精煤 ， 氣 ） 、 固定碳 ， 硫 熱值 。 （ 一 ） 元素分析 氣化裝置 充礦國泰 華魯恒升 表 氣化爐出口典型合成氣組成 氣化裝置 從 邸 凡 華魯恒升 充礦國泰 其它 表 給出了采用相同煤種時多噴嘴對置氣化爐與 水煤漿氣化爐主 要工藝指標的比較。 王輔臣等： 多噴嘴對置煤氣化技術的研究與工業(yè)示范 表 多噴嘴對置氣化爐中試裝置與 水煤漿氣化爐工業(yè)裝置工藝指標比較 煤種 多噴嘴對置氣化爐 北宿精煤 氣化爐 北宿精煤 單爐生產(chǎn)能 力 （煤 一 ） 操作壓力 煤漿濃度 有效氣成分（ ） 碳轉化率 神府煤 介 神府煤 于 比 一 氧耗 （ ） 比 耗

6、一 煤 煤 （ ） 由 可知， 同樣采用北宿精煤的國泰化工有限公司多噴嘴裝置氣化爐與 表 魯南化肥廠 氣化爐相比， 碳化率提高 個百分點以上， 比氧耗降低約 比 ， 煤耗降低 同樣采用神府煤的華魯恒升化工有限公司多噴嘴對 一 ； 置氣化爐與上海焦化廠 氣化爐相比， 碳轉化率提高了 個百分點以上， 比氧耗降低約 比煤耗降低約 ， 左右。工業(yè)運行結果表明， 多噴嘴對置氣 化爐工藝指標先進， 運行穩(wěn)定可靠。 結論 （） 多噴嘴對置水煤漿氣化技術采用新的噴嘴組合型式， 有利于強化混合。 冷模實驗表明， 其流場結構合理， 停留時間分布得到優(yōu)化， 有利于提高碳的轉化率。 （） 多噴嘴對置水煤漿氣化技術在合

7、成氣洗滌冷卻、 初步凈化、 含渣黑水熱 量回收等方面有創(chuàng)新性的技術方案， 避免了目 技術在工業(yè)操作中出現(xiàn) 前 。 的諸多問題， 有利于氣化裝置的長周期、 穩(wěn)定運行。 （） 工業(yè)裝置的運行結果表明， 多噴嘴對置氣化爐工藝指標先進， 同樣采用 北宿精煤的國泰化工有限公司多噴嘴對置氣化爐與魯南化肥廠 氣化爐 相比， 碳轉化率提高 個百分點以上， 氧耗降低 一 ， 煤耗降低 比 比 一 ； 同樣采用神府煤的華魯恒升化工有限公司多噴嘴對置氣化爐與上海焦化廠 氣化爐相比， 。 碳轉化率提高 個百分點以上， 比氧耗降低 一 ， 比煤耗降低 一 左右。 （） 工業(yè)運行結果還表明， 該裝置的優(yōu)點是： 開車方便、

8、 操作靈活、 負荷增 減自 操作的方便程度優(yōu)于引進的水煤漿氣化裝置； 自 如， 動化程度高， 全部采 用集散控制系統(tǒng)（ ） 控制， 特別是氧煤比 投自 動串級控制， 氣化爐操作簡單方 便； 整個氣化系統(tǒng)運行狀況穩(wěn)定； 洗滌冷卻室液位可控， 無帶水帶灰現(xiàn)象發(fā) 生； 合成氣中細灰含量低； 含渣水系統(tǒng)熱回收效率高， 灰水溫度得到最大程 度提高。 應用化工 年第 卷增刊 參考文獻 ： ， ， ， ， ） ： （ ， ， ， ： ， ， （ ） ： ， ， ， ： （）一 ， 仁 ， ， ， ， ： 一 （） ， ， ： 仁 ， ， ： ： ， ， 于遵宏， 沈才大， 欣， 雙通道噴嘴渣油氣化過程。 冷

9、模實驗化工學報， 龔 等 ， （ ） ： 仁 王輔臣， 于廣鎖， 欣， 射流攜帶床氣化爐內(nèi)宏觀混合過程研究 冷體濃度分布 龔 等 化學報， ， ： （） 王輔臣， 欣， 韜， 射流攜帶床氣化爐內(nèi) 龔 吳 等 宏觀混合過程研究 停留時間分布 化學報， ： ， （） 劉海峰， 輝， 川 劉 王輔臣， 大噴嘴間距對置撞擊流徑向速度分布【華東理工大學 等 學報， ， （ ： ） 仁 侯麗英， 王輔臣， 于遵宏， 渣油氣化雙通道噴嘴的霧化性能高校化學工程學報， 等 ，（ ） ： ， ， ， ： ， ： 許建良， 李偉鋒， 曹顯奎， 不對稱撞擊流的實驗研究與數(shù)值模擬仁化工學報， 等 ， （ ） ： 巧孫學信， 陳建原 煤粉燃燒物理化學基礎【 武漢： 華中理工大學出版社， 王輔臣， 韜， 吳 于建