多喷嘴对置式水煤浆气化技术简介[pdf]-多喷嘴对置式水.pdf

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(O 、H O 或CO )与煤炭反应生成洁 2 2 2 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。 1. 多喷嘴对置式水煤浆气化过程及特点 水煤浆气化压力为3.0~6.5MPa ，温度为~1300 ℃。在此高温下化学反应速率相对较快， 而气化过程速率为传递过程控制。为此，采取的技术对策是：通过喷嘴配置、优化炉型结构 及尺寸，在炉内形成撞击流，以强化混合(热质传递)过程并形成炉内合理的流场结构，从而 达到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。 1.1 气化过程及技术特点 具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化示范装置的技术特点是：多喷嘴对置的 水煤浆气流床气化炉及复合床煤气洗涤冷却设备；分级净化的煤气初步净化工艺；蒸发分离 直接换热式含渣水处理及热回收工艺。 1 多喷嘴对置式气化及煤气初步净化 氧气 合成气 FI 冷凝液 3 煤 5 水 1 7 2