[摘 要]介紹了我國自主創(chuàng)新的氣流床粉煤加壓氣化制備合成氣新技術,給出了該技術在國內首套中試裝置上的運行數據與工藝技術指標;運行結果表明,其合成氣中有效氣成分為89%~93%,碳轉化率≥98%,各項技術指標達到國際先進水平,具有廣闊的應用前景。另外,還介紹以CO2為粉煤輸送介質進行氣化反應的合成氣成分。
[關鍵詞]粉煤加壓氣化;氣流床氣化;煤氣化
0 緒 言
氣流床煤氣化技術具有氣化溫度與壓力高、碳轉化率高、生產強度大、易于大型化等特點,已經應用于化肥和甲醇等大宗化工產品的生產。與水煤漿氣化技術相比,粉煤氣流床氣化技術具有煤種適應性廣、原料消耗低、碳轉化率高、冷煤氣效率高等技術優(yōu)勢,有更強的市場競爭力。為了盡快開發(fā)自主知識產權的粉煤加壓氣化技術,國家科技部將“粉煤加壓氣化制合成氣新技術研究與開發(fā)”列為“十五”國家重點科技攻關課題。
2004年末,在華東理工大學、兗礦魯南化肥廠(水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心)、中國天辰化學工程公司三家單位通力合作下,建于兗礦魯南化肥廠的國內首套具有自主知識產權的粉煤加壓氣化中試裝置(見圖1)順利通過72小時專家現場考核,率先在國內展示了氣流床粉煤加壓氣化技術的優(yōu)越性能。課題驗收專家委員會認定,本氣化技術“填補了國內空白,工藝指標達到了國際先進水平”,“該項成果適用于大規(guī)模煤氣化裝置,前景十分廣闊”。
圖1 粉煤加壓氣化中試裝置
1 粉煤加壓氣化技術研究開發(fā)
1.1實驗室研究,重點攻克關鍵技術
粉煤密相輸送是粉煤氣流床氣化過程的核心技術之一。在多年探索研究基礎上,我們建成了采用DCS控制的大型粉煤密相氣力輸送裝置(如圖2),并開展了大量富有成效的研究工作。通過研究輸送料罐結構形式、輸送管道尺寸、彎管形式、輸送氣體分配方式、粉煤均勻分配方法、噴嘴結構尺寸、粉煤流量穩(wěn)定控制方法等,掌握了粉煤密相輸送過程規(guī)律,形成了專利技術,提出了中試裝置粉煤加壓密相輸送工藝,為高壓下將粉煤密相、穩(wěn)定可控地輸送入氣化爐奠定了堅實基礎。
另外,對關鍵的閥門儀表,特別是固體粉煤流量的計量做了大量摸索與研....