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1、第46卷第2期化肥设计Apr.20082008年4月ChemicalFertilizerDesign·9·化学工程多元料浆气化工艺过程模拟徐红东,门长贵(西北化工研究院,陕西西安710600)摘要:分析了多元料浆气流床的气化过程,建立了热力学平衡模型;在料浆特性、气化剂参数、气化压力确定的条件下,由模型预估了原料在气化炉中反应产生的气体组成及相关气化指标;根据工艺参数的变化,研究了气化温度、气体成分、冷煤气效率随之变化的规律。研究分析结果表明,气化操作条件得到优化,为工业装置的改造、设计和优化提供了部分依据。关键词:多元料浆;热力学模型;
2、气化;模拟中图分类号:TQ546.2文献标识码:A文章编号:1004-8901(2008)02-0009-05SimulationforMultiOComponentSlurryGasificationProcessTechnologyXUHongOdong,MENChangOgui(NorthwestChemicalEngineeringResearchInstitute,XianShanxi710600China)Abstract:Hasanalyzedthegasificationprocessofmulti2constituent
3、slurrygasflowbed,thethermodynamicbalancemodelhasbeenestablished;un2derdefiniteconditionsofslurrycharacteristic,gasificationagentparametersandgasificationpressure,thegascomponentandthegasificationindexesofrawmaterial,producedinreactioninsidethegasifierwerepreevaluatedbymod
4、el;basedonvariationofprocessparameters,therulevariedwiththegasifi2cationtemperature,maingascomponent,coldefficiencywasstudied;theresultobtainedbyresearchandanalysisindicatesthatthegasificationoperationconditionsareoptimized,itsuppliesuspartionalbasisforreformation,designa
5、ndoptimizationofindustrialplant.Keywords:multi2componentslurry;thermodynamicmodel;gasification;simulation多元料浆加压气化技术是西北化工研究院在气化过程水煤浆加压气化基础上经过几十年的努力开发的适用于煤炭大规模高效清洁转化的气流床煤气化多元料浆气化是以石油焦、石油沥青、煤以及技术。其主要特点是独特的料浆制备技术、高性能炼厂的含碳、氢固体残渣为原料,加入各种助剂,经的多元料浆喷嘴、特殊的半水冷壁式气化炉结构、一次湿磨制成黏度达800～15
6、00mPa·s、浓度为溢流式激冷结构、固液态排渣工艺等。目前该技术60%～70%的料浆,料浆经加压后喷入特殊结构的气流床气化炉,与纯氧进行一系列复杂的分解、氧已被国内十几家大型煤制合成氨、甲醇、合成油、油化、还原反应。气化温度约1400℃,压力为2.6～改煤等装置采用。在技术转让工艺设计过程中,主8.0MPa。该气化法碳转化率约为98%,有效气要气化指标的设计是决定物量能量消耗、装置建设(CO+H2)体积分数为80%左右。反应后生成了以规模、设备选型的重要依据。因此,准确评估气化CO、H2、CO2、H2O为主要成分,以CH4、H2S、N2
7、等指标是工程技术人员的一项重要工作。为次要成分的粗煤气。出炉后的煤气可采用废热煤气化工艺关键数据的获取主要有实际测试锅炉冷却、除尘器除尘后用于发电,也可采用激冷法和数学模拟法2种。实际测试法是通过实验试流程用水激冷、洗涤后用于化工产品的合成。烧获取气化指标,一般用于技术开发阶段或首次用于工业装置的煤质评价。数学模拟法是在实际测热力学平衡模型的建立试的基础上假设一些条件确定,应用热力学和动力气化数学模型一般分为平衡模型和动力学模学的方法,将化学反应过程转化成数学模型,通过型2种。动力学模型能够提供反应机理和反应速率数值计算求出气化指标,然后
8、再以实测数据的气化指标加以校核、调整的方法。本文拟通过建立热力作者简介:徐红东(1980年-),男,陕西西安人,2002年毕业于黑龙江科技学院化学工程与工艺专业,工程师,从事煤气化工艺的设计学
