多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计

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1、万方数据孙铭绪多喷嘴对王式水煤暮气化技术工程设计3多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计孙铭绪。·中国天辰化学工程公司天津300400摘要简要介绍多年来在多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计中的体会。关键词多喷嘴对置式水煤浆气化工艺特点设备配置技术经济指标大型化进人新世纪以来，世界能源状况对国家的建设产生重大影响，国家能源安全、经济快速发展、资源的基本构成等因素，使煤炭综合利用以及煤化工受到广泛的关注，促成空前规模的煤化工建设热潮，来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。该领域的装置规模、技术水平都有整体提升，新技

2、术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得可喜的进步。随着一批大型煤化工装置陆续投产，人们在探询各种技术路线时也能够更客观冷静，在总结和比选各种技术的特点时，增加几分把握。如果这些投产的装置在当初建设时还算大型，现在看来这只是进人更大规模装置建设的起点，也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。可以肯定地说。煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。作为煤化工装置龙头的煤气化技术是人们探索和争论的焦点，选择适宜的煤气化技术是投资者在决策时需要慎重考虑和把握的，实践证明选择适合的煤气化技术对煤化工项目

3、至关重要。现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历。就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一些体会。1发展概况目前已投产运行的大型煤气化装置中，采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率，水煤浆气化的可靠性已无可争议，以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛认同。近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术也成功实现在大型装置上的工业化运行。“九·五”期间，华东理工大学、充矿鲁南化肥厂和中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》，进行了中间试验研究，并经有关部门组织鉴

4、定和验收。。十·五”期间进行了工业性示范装置建设，由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计，在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设，工程列入?十·五”期问的国家4863”计划。以日处理20t煤的中间试验装置为基础进行工程放大，设置2台日处理1150t煤，气化压力4．0MPa的气化装置。该装置于2005年7月21日一次投料成功，于12月11日至19日进行现场考核，其生产负荷和技术指标均达到预定设计指标，各项技术经济指标优于国外同类技术，说明工业化放大设计是成功的。标志着我国现代煤化工技术完全依

5、赖国外技术的时代已经结束，我国已拥有自主知识产权的先进煤气化技术。国内多喷嘴对置式水煤浆气化技术装置应用情况见表1。2工艺特点多喷嘴对置式水煤浆气化技术的化学反应原理与单喷嘴水煤浆气化技术相同，但其过程机理与受限射流反应器的单喷嘴水煤浆气化炉又有很大不同。(1)多喷嘴对置式水煤浆气化炉采用撞击流技术来强化和促进混合、传质和传热。位于气化·孙铭绪：教授级高级工程师，副总工程师。1982年毕业于山东化工学院无机化工专业。多年从事煤气化技术的研究和应用工作，享受国务院特殊专家津贴。联系电话：(022)B6810350。万方数

6、据4a也MIcALENG矾ⅡmINGD礴IGN化工设计2007，17(5)炉直筒段上部的4个工艺喷嘴在同一水平面上，相互垂直布置，通过4股射流的撞击可以使反应更充分，并显著提高碳转化率。从考核和生产企业总结的数据来看，碳转化率均可提高约1％～2％．有效气成分可提高约2％，相应的比氧耗降低约7．9％，比煤耗降低约2．2％。(2)多喷嘴对置式水煤浆气化技术粗煤气初步净化和渣水处理的配置，较好地解决了粗煤气带灰和设备管道结垢堵塞问题。采用复合床洗涤冷却技术液位平稳，减弱了粗煤气的带水带灰现象，通过在混台器与水洗塔之问增设的旋

7、风分离器除去大部分灰渣，降低了进入水洗塔液相的含固量，从而提高水洗塔的洗涤效果。蒸发热水塔的设置避免了高压闪蒸换热器结垢堵塞而降低设备效率的弊端，同时又可直接加热灰水。提高热质传递效率。多喷嘴对置式水煤浆气化技术已经得到越来越多的生产者和投资者的认可。3与德士古水煤浆气化技术比较GE(德士古)水煤浆气化技术已为人们熟知，同为水煤浆气化，多喷嘴对置式水煤浆气化技术具有GE水煤浆气化技术在原料要求和排放物环保方面所具有的优势。其差异主要体现在工艺过程、设备配置和技术经济指标方面。为更好地说明它们的技术特点，现对两种技术进行

8、比较。多嚷嘴对置式水煤浆气化工艺流程见图1，GE水煤浆气化技术工艺流程见图2。圈l多赜嘴对置式水煤浆气化工艺流程示意图万方数据孙铭绪多喷嘴对呈式水蝶兼气化技术工程谩计5图2GE水煤浆气化技术工艺藏程示意圉3．1反应原理GE(德士古)水煤浆气化和多喷嘴对置式水煤浆气化的反应原理都为碳氧化及水蒸汽分解反应。3．2可靠性3．2．1GE(