常壓富氧水煤漿氣化技術(shù)

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1、常壓富氧水煤漿氣化技術(shù)我國礦物能源以煤為主，到2010年，一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤占60％左右。大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，高效清潔地利用我國煤炭資源，對于促進(jìn)能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，滿足國民經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展需要，具有極其重要的戰(zhàn)略意義。煤氣化作為潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，具有龍頭地位。它將廉價的煤炭轉(zhuǎn)化成為清潔煤氣，既可用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，還可用于煤的直接與間接液化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)和以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域。迄今為止，世界上已經(jīng)商業(yè)化的IGCC大型電站，均采用氣流床技術(shù)，最具有代表性的是以干煤粉

2、為原料的Shell氣化技術(shù)和以水煤漿為原料的Texaco氣化技術(shù)。Shell氣化技術(shù)即將被引進(jìn)中國建于洞庭，顯現(xiàn)其碳轉(zhuǎn)化率高，冷煤氣效率高的優(yōu)勢。相比之下，水煤漿氣化技術(shù)在中國引進(jìn)得早，實(shí)踐時間長，研究開發(fā)工作也做得更深入。經(jīng)過十多年的實(shí)踐探索，中國在水煤漿氣化技術(shù)方面，積累了豐富的操作、運(yùn)行、管理與制適經(jīng)驗(yàn)，氣化技術(shù)日趨成熟與完善。經(jīng)過長期科技攻關(guān)，在水煤漿氣化領(lǐng)域，形成了完整的氣化理論體系，研究開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平的水煤漿氣化技術(shù)。一、Texaco水煤漿氣化技術(shù)的引進(jìn)與完善為了充分利用我國豐富的

3、煤炭資源發(fā)展煤化工，自80年代至今，我國相繼引進(jìn)了4套Texaco水煤漿氣化裝置，用于生產(chǎn)甲醇與合成氨。該技術(shù)具有氣化爐結(jié)構(gòu)簡單、煤種適應(yīng)較廣、水煤漿進(jìn)料易控安全、單爐生產(chǎn)能力大等特點(diǎn)?；A(chǔ)上，先實(shí)施電力、甲醇、合成氣聯(lián)產(chǎn)，以后隨著經(jīng)驗(yàn)的增加和資金改善，逐步擴(kuò)大聯(lián)產(chǎn)內(nèi)容，這個起步點(diǎn)的選擇可以成為開發(fā)大西北的一個重要內(nèi)容，亦為今后更完善的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的推廣起示范作用；二是在加工高硫原油的石化企業(yè)附近，建立以石油焦或是高含硫渣油為氣化原料的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，以排除高硫原油煉制所帶來的困難。(5)結(jié)合我國在氣化方面己取得的、具有自己

4、知識產(chǎn)權(quán)的成果(中國水煤漿氣化與煤化工程研究中心和上海華東理工大學(xué)合作)，聯(lián)合我國在煤氣化和煤化工領(lǐng)域的優(yōu)勢單位，在多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方面走出自己的路子。(6)提高煤的綜合清潔利用，減排溫室氣體是世界關(guān)注的大問題，可以設(shè)法取得國際組織(如：UNDP，WorldBank，GEF……)的資助。(7)開展國際合作(和國外有經(jīng)驗(yàn)的大公司和對多聯(lián)產(chǎn)有較深入研究的大學(xué))。(8)從現(xiàn)在開始，對多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)做詳細(xì)、深入的軟科學(xué)方面的研究。針對引進(jìn)裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的各類問題，國內(nèi)有關(guān)專家和技術(shù)人員在實(shí)踐中積極探索，完成了多項(xiàng)技術(shù)改造。1.煤種試燒西

5、北化工研究院、原魯南化肥廠分別建立了日處理24—35噸煤和15噸煤、8.5MPa的Texaco水煤漿氣化中試裝置，并在中試裝置上進(jìn)行了多樣煤種的試燒研究，為水煤漿氣化技術(shù)在國內(nèi)的成功應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。2．調(diào)整煤種魯南化肥廠的原料煤由原設(shè)計的“七五”煤(t3溫度-1510℃)改為落陵、北宿、井亭和級索混配煤(t3溫度-1280℃)、渭河化肥廠經(jīng)過實(shí)踐摸索，原料煤由原設(shè)計的黃陵煤更換為華亭煤，從而實(shí)現(xiàn)了降低氣化溫度，減少氧耗，延長氣化爐耐火磚使用壽命的目的。3．解決有關(guān)工程技術(shù)問題我國工程技術(shù)人員對引進(jìn)裝置中出現(xiàn)的諸如文氏管

6、堵塞、黑水管線堵塞、氣化爐激冷環(huán)堵塞、氣化爐殼體局部過熱、閃蒸系統(tǒng)管道磨損等工程問題，采取了積極有效的技術(shù)對策，使問題得到及時解決，保證了裝置長周期、穩(wěn)定運(yùn)行。4．設(shè)備國產(chǎn)化水煤漿氣化噴嘴已由國產(chǎn)噴嘴替代美國引進(jìn)噴嘴，使用壽命約為2個月；氣化爐用耐火磚已由國產(chǎn)洛耐磚替代進(jìn)口法國磚，價格比為0.5：1。另外，我國已具備以下一些設(shè)備的設(shè)計制造能力，如磨煤機(jī)、氣化爐、激冷環(huán)、鎖渣斗、撈渣機(jī)、高、低壓煤漿泵、灰水泵、文氏管等。兗礦魯南化肥廠的設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到90％以上?？傊?，通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，我國不僅積累了豐富的水煤漿

7、氣化技術(shù)工程經(jīng)驗(yàn)，掌握了先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)作規(guī)律，同時在實(shí)踐中不斷進(jìn)行技術(shù)調(diào)整與完善，進(jìn)一步推動了我國水煤漿氣化技術(shù)的發(fā)展。以兗礦魯南化肥廠為例，氣化裝置的生產(chǎn)能力比設(shè)計值提高-20%，氧耗下降-10%，詳見表2。二、中國水煤漿氣化技術(shù)的研究與開發(fā)中國的水煤漿氣化技術(shù)是在對引進(jìn)技術(shù)吸收消化過程中發(fā)展起來的，尤其是通過“七五”、“八五”和“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)，結(jié)合引進(jìn)技術(shù)的工業(yè)實(shí)踐，逐步形成了一套創(chuàng)新的研究開發(fā)方法，建立起系統(tǒng)的水煤漿氣化理論，成功地開發(fā)出具有中國特色的水煤漿氣化技術(shù)。1.水煤漿制備技術(shù)根據(jù)中國煤種特點(diǎn)，中

8、國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所從煤化學(xué)角度研究了煤炭成漿性能的影響因素，中國礦業(yè)大學(xué)通過試驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐，提出了評價煙煤成漿性難度指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)公式。這些研究成果，為中國水煤漿制備技術(shù)發(fā)展提供了有益的指導(dǎo)。目前，中國已有多個水煤漿用添加劑和水煤漿生產(chǎn)廠家。根據(jù)煤種不同，選用不同品種與系列的添加劑制備水煤漿，氣化用水煤漿濃度為60％—65％2