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1、德士古水煤浆气化技术的特点及应用马华锋陕西煤化能源有限公司713600【摘要】水煤浆气化技术在我国由来已久，近年来，德士古水煤浆气化技术在我国的发展更为的迅速，其技术应用的范围也在不断的扩大，德士古水煤浆气化技术具有很多优点，因此，其应用还有待于进一步开发。本文将从以下几个方面来分析德士古水煤浆气化技术的特点及应用。【关键词】德士古水煤浆气化技术；特点；应用；分析中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：一、前言目前，国内水煤浆气化的应用还存在一定的问题，选用何种技术成为了主要的关注点，因此，研究德士古水煤浆气化技术的特点及其在我国的应用具有很
2、深远的现实意义。二、煤气化原理及发展趋势1、煤气化的原理煤的气化反应是指气化剂（空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等）与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。在气化炉内，煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程。（一）湿煤中水分蒸发的过程：（二）热解（干馏）是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。一般来讲，热解的形式为：煤煤气（CO2，CO，CH4，H2O，H2，NH3，H2S）+焦油+焦炭（三）气化与燃烧过程。仅考虑煤的主要元素碳的反应，这些反应如下：a.碳-氧间的反应；b.碳-水蒸气间的反应；c.甲烷生成反应；
3、需要指出的是，以上所列诸反应为煤气化和燃烧过程的基本化学反应，不同过程可由上述或其中部分反应以串联或平行的方式组合而成。2、煤气化技术的发展趋势现代煤炭气化技术发展趋势如下：（一）气化压力向高压发展。气化压力由常压、低压（<1.0MPa）向高压（2.0-8.5MPa）气化发展，从而提高气化效率、碳转化率和气化炉能力。（二）气化炉能力向大型化发展。大型化便于实现自动控制和优化操作，降低能耗和操作费用。（三）气化温度向高温发展。气化温度高，煤中有机物质分解气化，消除或减少环境污染，对煤种适应性广。（四）不断开发新的气化技术和新型气化炉，提高碳转化率和
4、煤气质量，降低建设投资。目前碳转化率高达98%-99%，煤气中含CO+H2达到80%-90%。（五）现代煤气化技术与其他先进技术联合应用。（六）煤气化技术与先进脱硫、除尘技术相结合，实现环境友好，减少污染。三、国内应用上存在的问题与解决措施1.存在的问题（一）气化效率仍然低当前在国内，在燃烧上多采用单喷嘴直喷的模式，像德士古炉，而华东理工大学则采用多嘴对喷，后者的改进虽然增强了利用的效率，但是其对耐火砖的损坏也相应的加大了。在整个气化装置中，采用单个喷嘴时，其容量受到了限制，这就制约了水煤浆气化的转化效率。当采用多对喷嘴时，喷嘴的寿命也同时受到了
5、考验，在雾化方面的效果仍然不能得到完全的控制。（二）耐火砖的寿命短水煤浆中本身存在34%左右的水，它的存在会吸收大量的热，在转化过程中，反应的进行使得化学平衡容易遭受破坏，因此，在设计上安排了耐火砖来作内衬。耐火砖专为改善水煤浆气化而来，所以，好的耐火砖将会对气化产生重要的作用。而在实际转化过程中，耐火砖十分容易损坏，当转化炉的操作温度过高时，它将直接烧坏耐火砖。（三）煤炭质量的影响在现今的转化中，煤浆的混合制成，也对煤中含灰量和灰熔点有着特定的要求，当煤的质量不能满足水煤浆的合成时，其气化的效果将降低，同时，在进一步的燃烧中，由于可燃物含量的低
6、下使得将要获得热能减少。四、德士古水煤浆气化技术工艺水煤浆制气的德士古工艺见图1：五、德士古水煤浆气化技术特点德士古加压水煤浆气化工艺与第一代煤气化工艺相比,主要是提高了气化压力和温度,从而改善了技术经济指标。扩大了煤种的适应范围,该气化炉属于喷流气化,以水煤浆方式进料,其气化压力为2.0~8.5MPa。主要工艺特点如下:1、煤种适应性强,主要以烟煤为主,对煤的活性没有严格要求,但对煤的灰熔点有一定要求。2、水煤浆用泵连续输送,故气化炉操作稳定性好,输送方便并有利于环境改善。3、碳转化率高达96%以上,排水中无焦油、酚等污染环境的副产物产生,同时
7、煤气中甲烷含量低,是较为理想的合成原料气。4、气化在加压下进行,气化强度高,设备体积小,布置紧凑而且能耗较低。5、气化炉内无转动部件,其结构简单、可靠。6、气体在气化炉内停留时间短,仅为几秒钟,因而气化操作弹性大。7、气化炉高温下排出之熔渣性能稳定,对环境影响小。德士古水煤浆气化技术,与无烟煤间歇气化及鲁奇(Lurgi)气化技术相比具有明显的优越性。该法常以灰融点低活性较好的煤质为主,对煤种有较宽的适应性。适宜于作生产合成氨和甲醇的原料气。因而该技术引入我国以后,引起合成氨企业及各界人事的普遍关注。六、德士古水煤浆气化的应用目前我国采用该技术的在
8、运行装置有20多家。鲁南化肥厂、上海焦化厂、陕西渭河化肥厂、安徽淮南化工厂和黑龙江浩良河化肥厂是国内使用德士古水煤浆气化炉较早的厂家，德
