德士古水煤浆加压气化的几个重要影响因素.doc

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1、德士古水煤浆加压气化的几个重要影响因素孙鸿，丛玉梅（贵州开阳化工有限公司，贵州开阳550300）日期：2007-8-17德士古水煤浆加压气化作为第二代煤气化技术，有其独特的优越性，但也存在某些方面的局限，我们理应对其影响因素进行探究，以便更好地指导生产。下面我们就从原料煤、配煤及助熔剂、水煤浆浓度及粒度、氧煤比、气化炉操作压力和气化炉主要部件等方面着重进行探讨：1 原料煤的选用   根据德士古水煤浆加压气化技术的特性，在原料煤的选用上，应特别注意以下几点：   （1）原料必须定点供应，这样煤质才能稳定，操作才容易控制，系统才能得以稳定运行。   （2）发热量要达25.12MJ/kg（一般的

2、烟煤都能达到这个要求），越高越好。   （3）挥发分含量越高，越有利于德士古气化反应，增加煤气产率。优化指标为Vdaf＞37%。   （4）固定碳含量越高越好。   （5）选用含内在水份较低的煤，这样水煤浆的浓度可以制得高一些。根据经验，最高内在水分Ｍad≤8%为宜。   （6）选用的原料煤成浆性要好，这样制得的水煤浆才具有浓度高、表观粘度低、流动性好和稳定性好的性能。目前评价成浆难易程度的数学模型如下：    Ｄ=7.5＋0.5Ｍad－0.05HGI式中，Ｍad——煤的分析基最高内在水分；HGI——煤的哈氏可磨指数；Ｄ——成浆难度指数。   当Ｄ≤4时，煤易成浆；4＜Ｄ≤7，成浆难易程度

3、一般；7＜Ｄ≤10，煤难于成浆；Ｄ＞10，极难成浆。   （7）煤中的灰含量越低越好。煤中的灰分是不直接参加气化反应的惰性物质，但在煤气化时要消耗热量用于灰分本身的熔化，使氧耗增加。根据有关资料介绍，在同样气化压力、温度、水煤浆浓度和有效气体产率等条件下，原料煤中灰分含量增加5%，氧气消耗增加3.5%～4.5%，煤耗要增加6%～10%。另外，原料煤的灰含量增加，水系统的灰含量也会随之增加，造成渣水处理系统灰垢严重，影响系统的长周期稳定运行。因此，在一般情况下，宜选用灰分含量低的煤，有利于节约能耗，降低成本，但经过技术经济比较，有时灰分含量稍高的煤也是可以采用的。一般要求不高于15%～20%

4、。   （8）宜选用低灰熔点的煤，以煤灰流动点T4（还原性气氛下）＜1300℃的煤最为合适。煤的灰熔点高，气化炉的操作温度就要相应提高。气化炉操作温度每提高100℃，单位产品合成气的氧气消耗要增加6%～7%，相应地，原料煤消耗也要增加，同时还会影响气化炉耐火砖使用寿命。实验和生产实践证明，灰熔点低的煤，其灰渣的粘温特性不一定就好。   （9）煤灰渣的粘温特性要好。原料煤在气化炉中气化时，其所含灰分呈熔融状态排出气化炉气化室，为了延长气化炉耐火砖的寿命，一般气化温度只要超过灰渣流动点50～100℃左右就可以，不能太高。同时，还应该了解灰分流动点T4与开始变形点T1的温差△T；△T小，操作容易

5、掌握。煤灰的粘温特性是确定液态排渣气化炉操作温度的重要参数，实践指出，为使气化炉正常排渣，操作中，熔渣粘度应小于25Ｐa·s为宜。否则，容易堵渣口。所以，在做煤种评价试验时，还应该做煤灰渣的粘温特性试验，描绘出煤灰渣的粘温特性曲线，了解在不同温度下熔渣的粘度及流动性，以利于气化温度的控制。   （10）煤的反应活性越高越好。我国采用CO2与煤进行反应，以CO2的还原率来表示煤的反应活性。   （11）煤的可磨性要好（可磨指数越大越好），要有利于煤浆粒度的分布，这样可以节省制水煤浆的动力，减少钢球的磨损和消耗。   （12）煤中一般都含有卤素，卤素在气化时会进入合成气和渣水中，会腐蚀后续设备

6、和管道，影响管道的使用寿命，所以煤中的卤素含量以低为好。   （13）煤中硫含量不能过高。硫在气化炉中反应，有的产物易使水系统结垢，有的产物能降低有效气体含量。另外，还有腐蚀设备及管道的可能。   （14）煤不要长期堆放。长期堆放，由于缓慢氧化会使煤变质。2 配煤和助熔剂   在原料煤灰熔点较高、灰渣粘温特性较差时，我们可以对入炉煤采用混配的方法，配入灰熔点低、灰渣粘温特性好的煤，以达到降低灰熔点，改善灰渣粘温特性的目的。另外，还可以通过添加一定的助熔剂来降低灰熔点，提高熔渣的流动性。我们常用的助熔剂是碳酸钙（石灰石），一般添加原则如下。   （1）煤灰中ｍ(SiO2)/ｍ(Al2O3)（

7、质量比）小于3时，CaO在灰中的含量达30%～35%时熔点最低，若再增加CaO，熔点不降低反而有可能升高。   （2）煤灰中ｍ(SiO2)/ｍ（Al2O3）（质量比）大于3时，ｍ（SiO2）大于50%，灰中CaO含量为20%～25%时熔点最低，如果再增加CaO含量，其熔点将超过1350℃。   以上说明，石灰石的添加量有一个最佳值。这是因为石灰石高温下分解出的CaO在灰渣—石灰石体系中起着双重的作用：它作为氧化剂破坏了硅