關(guān)于水煤漿的技術(shù)論文

　　水煤漿作為帶動經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的工業(yè)產(chǎn)品，在工業(yè)市場上獲得很好的口碑。下面是小編精心推薦的關(guān)于水煤漿的技術(shù)論文，希望你能有所感觸!

　　關(guān)于水煤漿的技術(shù)論文篇一

　　德士古水煤漿氣化技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

　　【摘要】水煤漿氣化技術(shù)在我國由來已久，近年來，德士古水煤漿氣化技術(shù)在我國的發(fā)展更為的迅速，其技術(shù)應(yīng)用的范圍也在不斷的擴(kuò)大，德士古水煤漿氣化技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此，其應(yīng)用還有待于進(jìn)一步開發(fā)。本文將從以下幾個方面來分析德士古水煤漿氣化技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用。

　　【關(guān)鍵詞】德士古水煤漿氣化技術(shù);特點(diǎn);應(yīng)用;分析

　　中圖分類號：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　一、前言

　　目前，國內(nèi)水煤漿氣化的應(yīng)用還存在一定的問題，選用何種技術(shù)成為了主要的關(guān)注點(diǎn)，因此，研究德士古水煤漿氣化技術(shù)的特點(diǎn)及其在我國的應(yīng)用具有很深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

　　二、煤氣化原理及發(fā)展趨勢

　　1、煤氣化的原理

　　煤的氣化反應(yīng)是指氣化劑(空氣、水蒸氣、富氧空氣、工業(yè)氧氣以及其相應(yīng)混合物等)與碳質(zhì)原料之間以及反應(yīng)產(chǎn)物與原料、反應(yīng)產(chǎn)物之間的化學(xué)反應(yīng)。在氣化爐內(nèi)，煤炭要經(jīng)歷干燥、熱解、氣化和燃燒過程。

　　(一)濕煤中水分蒸發(fā)的過程：

　　(二)熱解(干餾)是煤受熱后自身發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化過程。一般來講，熱解的形式為：煤 煤氣(CO2，CO，CH4，H2O，H2，NH3， H2S)+焦油+焦炭

　　(三)氣化與燃燒過程。僅考慮煤的主要元素碳的反應(yīng)，這些反應(yīng)如下：

　　a.碳-氧間的反應(yīng);

　　b.碳-水蒸氣間的反應(yīng);

　　c.甲烷生成反應(yīng);

　　需要指出的是，以上所列諸反應(yīng)為煤氣化和燃燒過程的基本化學(xué)反應(yīng)，不同過程可由上述或其中部分反應(yīng)以串聯(lián)或平行的方式組合而成。

　　2、煤氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　現(xiàn)代煤炭氣化技術(shù)發(fā)展趨勢如下：

　　(一)氣化壓力向高壓發(fā)展。氣化壓力由常壓、低壓(<1.0MPa)向高壓(2.0-8.5MPa) 氣化發(fā)展，從而提高氣化效率、碳轉(zhuǎn)化率和氣化爐能力。

　　(二)氣化爐能力向大型化發(fā)展。大型化便于實(shí)現(xiàn)自動控制和優(yōu)化操作，降低能耗和操作費(fèi)用。

　　(三)氣化溫度向高溫發(fā)展。氣化溫度高，煤中有機(jī)物質(zhì)分解氣化，消除或減少環(huán)境污染，對煤種適應(yīng)性廣。

　　(四)不斷開發(fā)新的氣化技術(shù)和新型氣化爐，提高碳轉(zhuǎn)化率和煤氣質(zhì)量，降低建設(shè)投資。目前碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%-99%，煤氣中含CO+H2達(dá)到80%-90%。

　　(五)現(xiàn)代煤氣化技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。

　　(六)煤氣化技術(shù)與先進(jìn)脫硫、除塵技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好，減少污染。

　　三、國內(nèi)應(yīng)用上存在的問題與解決措施

　　1.存在的問題

　　(一)氣化效率仍然低

　　當(dāng)前在國內(nèi)，在燃燒上多采用單噴嘴直噴的模式，像德士古爐，而華東理工大學(xué)則采用多嘴對噴，后者的改進(jìn)雖然增強(qiáng)了利用的效率，但是其對耐火磚的損壞也相應(yīng)的加大了。在整個氣化裝置中，采用單個噴嘴時，其容量受到了限制，這就制約了水煤漿氣化的轉(zhuǎn)化效率。當(dāng)采用多對噴嘴時，噴嘴的壽命也同時受到了考驗(yàn)，在霧化方面的效果仍然不能得到完全的控制。

　　(二)耐火磚的壽命短

　　水煤漿中本身存在34%左右的水，它的存在會吸收大量的熱，在轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)的進(jìn)行使得化學(xué)平衡容易遭受破壞，因此，在設(shè)計上安排了耐火磚來作內(nèi)襯。耐火磚專為改善水煤漿氣化而來，所以，好的耐火磚將會對氣化產(chǎn)生重要的作用。而在實(shí)際轉(zhuǎn)化過程中，耐火磚十分容易損壞，當(dāng)轉(zhuǎn)化爐的操作溫度過高時，它將直接燒壞耐火磚。

　　(三)煤炭質(zhì)量的影響在現(xiàn)今的轉(zhuǎn)化中，煤漿的混合制成，也對煤中含灰量和灰熔點(diǎn)有著特定的要求，當(dāng)煤的質(zhì)量不能滿足水煤漿的合成時，其氣化的效果將降低，同時，在進(jìn)一步的燃燒中，由于可燃物含量的低下使得將要獲得熱能減少。

　　四、德士古水煤漿氣化技術(shù)工藝

　　水煤漿制氣的德士古工藝見圖 1：

　　五、德士古水煤漿氣化技術(shù)特點(diǎn)

　　德士古加壓水煤漿氣化工藝與第一代煤氣化工藝相比,主要是提高了氣化壓力和溫度,從而改善了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。擴(kuò)大了煤種的適應(yīng)范圍,該氣化爐屬于噴流氣化,以水煤漿方式進(jìn)料,其氣化壓力為2.0~8.5MPa。

　　主要工藝特點(diǎn)如下:

　　1、煤種適應(yīng)性強(qiáng),主要以煙煤為主,對煤的活性沒有嚴(yán)格要求,但對煤的灰熔點(diǎn)有一定要求。

　　2、水煤漿用泵連續(xù)輸送,故氣化爐操作穩(wěn)定性好,輸送方便并有利于環(huán)境改善。

　　3、碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)96%以上,排水中無焦油、酚等污染環(huán)境的副產(chǎn)物產(chǎn)生,同時煤氣中甲烷含量低,是較為理想的合成原料氣。

　　4、氣化在加壓下進(jìn)行,氣化強(qiáng)度高,設(shè)備體積小,布置緊湊而且能耗較低。

　　5、氣化爐內(nèi)無轉(zhuǎn)動部件,其結(jié)構(gòu)簡單、可靠。

　　6、氣體在氣化爐內(nèi)停留時間短,僅為幾秒鐘,因而氣化操作彈性大。

　　7、氣化爐高溫下排出之熔渣性能穩(wěn)定,對環(huán)境影響小。

　　德士古水煤漿氣化技術(shù),與無煙煤間歇?dú)饣棒斊?Lurgi)氣化技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)越性。該法常以灰融點(diǎn)低活性較好的煤質(zhì)為主,對煤種有較寬的適應(yīng)性。適宜于作生產(chǎn)合成氨和甲醇的原料氣。因而該技術(shù)引入我國以后,引起合成氨企業(yè)及各界人事的普遍關(guān)注。

　　六、德士古水煤漿氣化的應(yīng)用

　　目前我國采用該技術(shù)的在運(yùn)行裝置有20多家。魯南化肥廠、上海焦化廠、陜西渭河化肥廠、安徽淮南化工廠和黑龍江浩良河化肥廠是國內(nèi)使用德士古水煤漿氣化爐較早的廠家，德士古水煤漿氣化爐的部分應(yīng)用情況見表 1。

　　表 1 德士古德士古水煤漿氣化的應(yīng)用狀況

　　七、水煤漿氣化工藝前景展望

　　德士古加壓水煤漿氣化技術(shù)雖然是比較成熟的煤氣化技術(shù)，但從已投產(chǎn)的水煤漿加壓氣化裝置的運(yùn)行情況看，由于工程設(shè)計和操作經(jīng)驗(yàn)的不完善，還沒有達(dá)到長周期、高負(fù)荷、穩(wěn)定運(yùn)行的最佳狀態(tài)，存在的問題還較多。

　　1、氣化爐燒嘴運(yùn)行周期較短，一般不超過 3 個月，這是造成德士古裝置必須有備爐的主要原因;

　　2、耐火磚使用壽命國產(chǎn)約 1 a，進(jìn)口約 2 a，導(dǎo)致維修費(fèi)用較大;

　　3、單燒嘴制氣，操作彈性較低;德士古加壓水煤漿氣化爐耐火磚的壽命問題仍然是一個難題，對于德士古水煤漿氣化爐燒嘴的問題已有一些新的氣化爐將單噴嘴改為對置式多噴嘴，可以增加熱質(zhì)傳遞，并且能提高碳的轉(zhuǎn)化率。目前由兗礦集團(tuán)有限公司、華東理工大學(xué)共同承擔(dān)的國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863 計劃)重大課題“新型水煤漿氣化技術(shù)”就是將單噴嘴水煤漿氣化爐改為對置式多噴嘴水煤漿氣化爐，并配套生產(chǎn)甲醇和聯(lián)產(chǎn)發(fā)電。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)含水煤漿制備工序、多噴嘴對置式水煤漿氣化和煤氣初步凈化工序、含渣水處理工序。

　　多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)自動化程度高，全部采用集散控制系統(tǒng)(DCS)控制，特別是氧煤比完全可以投自動串級控制。工業(yè)運(yùn)行證實(shí)，該裝置具有開車方便、操作靈活、投煤負(fù)荷增減自如的特點(diǎn)，操作的方便程度優(yōu)于引進(jìn)水煤漿氣化裝置。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)已被工程實(shí)踐證實(shí)完全可行，工藝指標(biāo)也極為先進(jìn)，對初步的運(yùn)行結(jié)果統(tǒng)計表明：有效氣 CO+H2≥82%，碳轉(zhuǎn)化率≥98%。通過工業(yè)化規(guī)模的氣化爐的示范運(yùn)行，我國在水煤漿氣流床氣化技術(shù)方面將達(dá)國際先進(jìn)水平，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型煤氣化技術(shù)。

　　隨著機(jī)械化采煤的發(fā)展，粉煤產(chǎn)率也在增加，利用此項(xiàng)技術(shù)可以解決粉煤的利用問題，也可以解決煤炭在洗選過程中產(chǎn)生的大量煤泥，利用水煤漿氣化技術(shù)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電也具有廣闊前景。今后煤化工的更多機(jī)會是發(fā)展新型煤化工，即煤制甲醇、煤烯烴、二甲醚和煤制油，煤氣化生產(chǎn)甲醇及其下游產(chǎn)品的開發(fā)和 IGCC 聯(lián)合發(fā)電也是新型煤化工的一個發(fā)展方向。新型煤化工將成為今后煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主題。

　　八、結(jié)束語

　　在我國今后的水煤漿氣化的發(fā)展過程中，可以更加深入的分析德士古水煤漿氣化技術(shù)，通過充分利用其優(yōu)勢來提高其使用效果，從而提高我國水煤漿氣化技術(shù)的整體質(zhì)量水平。

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