摘 要 采用先进的煤炭转化技术来发展我国的现代煤化工和洁净的煤技术发电, 以及改造我国现有的以煤为原料的固定层煤气化工艺的化肥厂, 已显得极为迫切。本文仅对以煤为原料的中型化肥厂, 采用德士古气化工艺改造方案进行探讨。
关键词 TEXACO 水煤浆 加压气化 中型化肥厂 改造
1 TEXACO 水煤浆气化工艺的特点
自美国 TEXACO (德士古)公司开发出加压水煤浆气化工艺技术(TCGP)制取合成气以来, 该工艺已在合成氨、甲醇、含氧化合物、洁净煤气化联合循环发电( IGCC)等方面得到成功的应用。该技术也是当前世界上发展较快的第二代煤气化技术, TEXACO 水煤浆气化工艺是将一定粒度的煤粒及少量添加剂与水在磨机中磨成可以用泵输送的非牛顿形流体, 与氧气或富氧在加压及高温状态下发生不完全燃烧反应制得高温合成气, 高温合成气经辐射锅炉与对流锅炉间接换热回收热量(废锅流程) , 或直接在水中冷却(激冷流程)。废锅流程的气体经进一步冷却除尘后, 通过燃气轮机与其副产的高压蒸汽实现洁净的煤气化联合发电技术; 激冷流程的气体用作制造一碳化学品、合成氨。由于是在加压及连续操作下进行, 从而简化了工艺, 又因其三废排放少属环境友好型工艺。其主要特点如下:
(1)气化炉结构简单。该技术关键设备气化炉属于加压气流床湿法加料液态排渣设备, 结构简单, 无机械传动装置。
(2)开停车方便, 加减负荷较快。
(3)煤种适应较广。可以利用粉煤、烟煤、次烟煤、石油焦、煤加氢液化残渣等。
(4)合成气质量好。CO + H2≥80%且H2 与CO量之比约为 0. 77, 可以对CO 全部或部分进行变换以调整其比例用来作合成氨、甲醇等, 且后系统气体的净化处理方便。
( 5)合成气价格低。在相同条件下, 天然气、渣油、煤制合成气, 合成气的综合价格以煤制气最低。
(6)碳转化率高。该工艺的碳转化率在 97%～98%之间。
(7)单炉产气能力大。由于德士古水煤浆气化炉操作压力较高(一般为 4. 0M Pa～ 6. 7M Pa) , 又无机械传动装置, 在运输条件许可下设备大型化较为容易, 目前气化煤量为 2 000t/d·台的气化炉已在运行。
(8)三废排放有害物质少。
2 TEXACO 水煤浆气化工艺原理
TEXACO 水煤浆气化属气流床气化工艺技术,即水煤浆与气化剂——纯氧在气化炉内特殊喷嘴中混合, 高速进入气化炉反应室, 遇灼热的耐火砖瞬间燃烧, 直接发生火焰反应。微小的煤粒与气化剂在火焰中作并流流动, 煤粒在火焰中来不及相....
