關於水煤漿的技術論文

　　水煤漿作為帶動經濟效益和社會效益的工業產品，在工業市場上獲得很好的口碑。下面是小編精心推薦的，希望你能有所感觸!

　　篇一

　　德士古水煤漿氣化技術的特點及應用

　　【摘要】水煤漿氣化技術在我國由來已久，近年來，德士古水煤漿氣化技術在我國的發展更為的迅速，其技術應用的範圍也在不斷的擴大，德士古水煤漿氣化技術具有很多優點，因此，其應用還有待於進一步開發。本文將從以下幾個方面來分析德士古水煤漿氣化技術的特點及應用。

　　【關鍵詞】德士古水煤漿氣化技術;特點;應用;分析

　　中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：

　　一、前言

　　目前，國內水煤漿氣化的應用還存在一定的問題，選用何種技術成為了主要的關注點，因此，研究德士古水煤漿氣化技術的特點及其在我國的應用具有很深遠的現實意義。

　　二、煤氣化原理及發展趨勢

　　1、煤氣化的原理

　　煤的氣化反應是指氣化劑***空氣、水蒸氣、富氧空氣、工業氧氣以及其相應混合物等***與碳質原料之間以及反應產物與原料、反應產物之間的化學反應。在氣化爐內，煤炭要經歷乾燥、熱解、氣化和燃燒過程。

　　***一***溼煤中水分蒸發的過程：

　　***二***熱解***乾餾***是煤受熱後自身發生的一系列物理化學變化過程。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，這些反應如下：

　　a.碳-氧間的反應;

　　b.碳-水蒸氣間的反應;

　　c.甲烷生成反應;

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

　　2、煤氣化技術的發展趨勢

　　現代煤炭氣化技術發展趨勢如下：

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

　　***二***氣化爐能力向大型化發展。大型化便於實現自動控制和優化操作，降低能耗和操作費用。

　　***三***氣化溫度向高溫發展。氣化溫度高，煤中有機物質分解氣化，消除或減少環境汙染，對煤種適應性廣。

　　***四***不斷開發新的氣化技術和新型氣化爐，提高碳轉化率和煤氣質量，降低建設投資。目前碳轉化率高達98%-99%，煤氣中含CO+H2達到80%-90%。

　　***五***現代煤氣化技術與其他先進技術聯合應用。

　　***六***煤氣化技術與先進脫硫、除塵技術相結合，實現環境友好，減少汙染。

　　三、國內應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

　　當前在國內，在燃燒上多采用單噴嘴直噴的模式，像德士古爐，而華東理工大學則採用多嘴對噴，後者的改進雖然增強了利用的效率，但是其對耐火磚的損壞也相應的加大了。在整個氣化裝置中，採用單個噴嘴時，其容量受到了限制，這就制約了水煤漿氣化的轉化效率。當採用多對噴嘴時，噴嘴的壽命也同時受到了考驗，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，在轉化過程中，反應的進行使得化學平衡容易遭受破壞，因此，在設計上安排了耐火磚來作內襯。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生重要的作用。而在實際轉化過程中，耐火磚十分容易損壞，當轉化爐的操作溫度過高時，它將直接燒壞耐火磚。

　　***三***煤炭質量的影響在現今的轉化中，煤漿的混合製成，也對煤中含灰量和灰熔點有著特定的要求，當煤的質量不能滿足水煤漿的合成時，其氣化的效果將降低，同時，在進一步的燃燒中，由於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特點

　　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,從而改善了技術經濟指標。擴大了煤種的適應範圍,該氣化爐屬於噴流氣化,以水煤漿方式進料,其氣化壓力為2.0~8.5MPa。

　　主要工藝特點如下:

　　1、煤種適應性強,主要以煙煤為主,對煤的活性沒有嚴格要求,但對煤的灰熔點有一定要求。

　　2、水煤漿用泵連續輸送,故氣化爐操作穩定性好,輸送方便並有利於環境改善。

　　3、碳轉化率高達96%以上,排水中無焦油、酚等汙染環境的副產物產生,同時煤氣中甲烷含量低,是較為理想的合成原料氣。

　　4、氣化在加壓下進行,氣化強度高,裝置體積小,佈置緊湊而且能耗較低。

　　5、氣化爐內無轉動部件,其結構簡單、可靠。

　　6、氣體在氣化爐內停留時間短,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效能穩定,對環境影響小。

　　德士古水煤漿氣化技術,與無煙煤間歇氣化及魯奇***Lurgi***氣化技術相比具有明顯的優越性。該法常以灰融點低活性較好的煤質為主,對煤種有較寬的適應性。適宜於作生產合成氨和甲醇的原料氣。因而該技術引入我國以後,引起合成氨企業及各界人事的普遍關注。

　　六、德士古水煤漿氣化的應用

　　目前我國採用該技術的在執行裝置有20多家。魯南化肥廠、上海焦化廠、陝西渭河化肥廠、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用情況見表 1。

　　表 1 德士古德士古水煤漿氣化的應用狀況

　　七、水煤漿氣化工藝前景展望

　　德士古加壓水煤漿氣化技術雖然是比較成熟的煤氣化技術，但從已投產的水煤漿加壓氣化裝置的執行情況看，由於工程設計和操作經驗的不完善，還沒有達到長週期、高負荷、穩定執行的最佳狀態，存在的問題還較多。

　　1、氣化爐燒嘴執行週期較短，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約 1 a，進口約 2 a，導致維修費用較大;

　　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，對於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，可以增加熱質傳遞，並且能提高碳的轉化率。目前由兗礦集團有限公司、華東理工大學共同承擔的國家高技術研究發展計劃***863 計劃***重大課題“新型水煤漿氣化技術”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，並配套生產甲醇和聯產發電。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術含水煤漿製備工序、多噴嘴對置式水煤漿氣化和煤氣初步淨化工序、含渣水處理工序。

　　多噴嘴對置式水煤漿氣化技術自動化程度高，全部採用集散控制系統***DCS***控制，特別是氧煤比完全可以投自動串級控制。工業執行證實，該裝置具有開車方便、操作靈活、投煤負荷增減自如的特點，操作的方便程度優於引進水煤漿氣化裝置。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術已被工程實踐證實完全可行，工藝指標也極為先進，對初步的執行結果統計表明：有效氣 CO+H2≥82%，碳轉化率≥98%。通過工業化規模的氣化爐的示範執行，我國在水煤漿氣流床氣化技術方面將達國際先進水平，具有自主智慧財產權的大型煤氣化技術。

　　隨著機械化採煤的發展，粉煤產率也在增加，利用此項技術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生的大量煤泥，利用水煤漿氣化技術聯合迴圈發電也具有廣闊前景。今後煤化工的更多機會是發展新型煤化工，即煤制甲醇、煤烯烴、二甲醚和煤制油，煤氣化生產甲醇及其下游產品的開發和 IGCC 聯合發電也是新型煤化工的一個發展方向。新型煤化工將成為今後煤化工產業的發展主題。

　　八、結束語

　　在我國今後的水煤漿氣化的發展過程中，可以更加深入的分析德士古水煤漿氣化技術，通過充分利用其優勢來提高其使用效果，從而提高我國水煤漿氣化技術的整體質量水平。

　　【參考文獻】

　　[1]陳俊峰.煤氣化技術的發展現狀及研究進展[J].廣州化工，2012.40***5***：31-33.

　　[2]趙嘉博.劉小軍.潔淨煤技術的研究現狀及進展[J].露天採礦技術.2011.1.

　　[3]高麗. 德士古水煤漿加壓氣化技術的應用[J]. 煤炭技術,2010,07:161-162.

　　[4]賈小軍. 德士古水煤漿氣化技術研究及其國產化創新[J]. 中國科技資訊,2013,14:115.

　　[5]崔嵬,呂傳磊,徐厚斌. 德士古水煤漿加壓氣化技術的應用及創新[J]. 化肥工業,2000,06:7-8+17-58.

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