[摘 要]介绍了我国自主创新的气流床粉煤加压气化制备合成气新技术,给出了该技术在国内首套中试装置上的运行数据与工艺技术指标;运行结果表明,其合成气中有效气成分为89%~93%,碳转化率≥98%,各项技术指标达到国际先进水平,具有广阔的应用前景。另外,还介绍以CO2为粉煤输送介质进行气化反应的合成气成分。
[关键词]粉煤加压气化;气流床气化;煤气化
0 绪 言
气流床煤气化技术具有气化温度与压力高、碳转化率高、生产强度大、易于大型化等特点,已经应用于化肥和甲醇等大宗化工产品的生产。与水煤浆气化技术相比,粉煤气流床气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高等技术优势,有更强的市场竞争力。为了尽快开发自主知识产权的粉煤加压气化技术,国家科技部将“粉煤加压气化制合成气新技术研究与开发”列为“十五”国家重点科技攻关课题。
2004年末,在华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司三家单位通力合作下,建于兖矿鲁南化肥厂的国内首套具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置(见图1)顺利通过72小时专家现场考核,率先在国内展示了气流床粉煤加压气化技术的优越性能。课题验收专家委员会认定,本气化技术“填补了国内空白,工艺指标达到了国际先进水平”,“该项成果适用于大规模煤气化装置,前景十分广阔”。
图1 粉煤加压气化中试装置
1 粉煤加压气化技术研究开发
1.1实验室研究,重点攻克关键技术
粉煤密相输送是粉煤气流床气化过程的核心技术之一。在多年探索研究基础上,我们建成了采用DCS控制的大型粉煤密相气力输送装置(如图2),并开展了大量富有成效的研究工作。通过研究输送料罐结构形式、输送管道尺寸、弯管形式、输送气体分配方式、粉煤均匀分配方法、喷嘴结构尺寸、粉煤流量稳定控制方法等,掌握了粉煤密相输送过程规律,形成了专利技术,提出了中试装置粉煤加压密相输送工艺,为高压下将粉煤密相、稳定可控地输送入气化炉奠定了坚实基础。
另外,对关键的阀门仪表,特别是固体粉煤流量的计量做了大量摸索与研....