1 多噴嘴對置式水煤漿氣流床氣化技術的開發(fā)
富煤少油是我國能源結構的基本國情,長期以來,煤炭在我國能源消費中占有主導地位,煤化工在我國化工行業(yè)中占有很重要的位置。
但是,我國煤化工的發(fā)展卻面臨著兩個尷尬的局面:一是煤炭轉換效率的低下和環(huán)境污染的嚴重;二是由于歷史的原因我國煤氣化技術發(fā)展緩慢,長期依賴國外技術的引進。
為打破我國對國外煤氣化技術的依賴,使我國的煤化工發(fā)展不再受制于人,在研究與開發(fā)、消化引進技術方面進行大量工作的基礎上,“九五”期間,華東理工大學、兗礦魯南化肥廠、中國天辰化學工程公司共同承擔了國家重點科技攻關項目——“新型(多噴嘴對置)水煤漿氣化爐開發(fā)”。經(jīng)過大型冷模研究、小型熱模試驗、霧化性能研究、合成氣初步凈化研究等實驗室的基礎研究,于2000年在兗礦魯南化肥廠進行了多噴嘴對置式水煤漿氣流床氣化爐中試試驗,該裝置于2000年10月14日通過了由國家石化局主持的72h運行考核,72 h考核數(shù)據(jù)表明,其有效成分(CO+H2)達到83%,比相同條件下的Texaco技術高約1.5%~2%;碳轉化率98%,比Texaco技術高2%~3%;比煤耗、比氧耗比Texaco水煤漿氣化裝置低7%。2000年11月1日該項目通過了石油化學工業(yè)局組織的專家鑒定及驗收,與會專家認為中試裝置采用先進的集散控制,通過嘴噴配置、氣化爐結構及尺寸優(yōu)化,形成撞擊流以強化混合,縮短水煤漿氣化過程的控制步驟等,提高了水煤漿氣化的有效氣體成分和碳的轉化率,降低了煤耗和氧耗,技術性能優(yōu)于引進裝置,并且運行安全、穩(wěn)定。
中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織現(xiàn)場考核專家組于2005年12月11日~18日在山東省滕州市木石鎮(zhèn)對建設在兗礦國泰化工有限公司的“多噴嘴對置式水煤漿氣化技術”的Tqi'示范裝置進行了現(xiàn)場工業(yè)運行考核。多噴嘴對置式水煤漿氣化工業(yè)裝置以北宿精煤為原料,現(xiàn)場考核的主要技術指標為:
比氧耗:309Nm3 O2/1000Nm3(CO+H2);
比煤耗:535kg煤/1000Nm3(CO+H2);
合成氣有效成分CO+H2:84.9%;
碳轉化率:>98%;
氣化壓力:4.0MPa;
氣化溫度:~1300℃;
氣化裝置規(guī)模:1150t煤/d。
多噴嘴對置式水煤漿氣流床氣化工業(yè)裝置與采用國外水煤漿氣流床氣化技術且采用同種原料煤的兗礦魯南化肥廠同期運行結果相比,有效氣成分提高2~3個百分點,碳轉化率提高2~3個百分點,比氧耗降低7.9%,比煤耗降低2.2%。
多噴嘴對置式水煤漿氣流床氣化中試裝置及工業(yè)示范裝置的驗收成功表明:我國潔凈煤利用技術得到突破,我國擁有了具有自主知識產(chǎn)權且處于國際領先水平的水煤漿氣化技術。
2 多噴嘴對置式氣流床水煤漿氣化技術介紹
多噴嘴對置式氣流床水煤漿氣化技術是我國科技人員在消化吸收引進技術特別是德士古技術的基礎上自主開發(fā)建設的,該技術是以煤炭....