第31卷第7期Vol 31 Na 72008年07月氣流床氣化方法的選擇趙旨厚,張大晶(水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心,山東滕州277527)[摘要]介紹了Shel和GsP粉煤氣化的優(yōu)缺點(diǎn)重點(diǎn)講述國(guó)內(nèi)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置的工業(yè)運(yùn)行情況及與德士古相比的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。[關(guān)鍵詞]煤粉;水煤漿;氣流床;加壓氣化[中圖分類號(hào)]1Q546,2[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1003-5095(2008)07-0053-02當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)氣流床煤氣化的選擇主要集中在干的IGCC裝置是Shel1惟一—套示范裝置,用于化工法進(jìn)料的 Shell,、GSP粉煤氣化和濕法進(jìn)料的生產(chǎn)尚無(wú)先例;在德國(guó)黑水泵市( SchwarZePumpe)的Texaco和國(guó)內(nèi)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù), Shell勞柏格 Laubag)電廠建立的日處理720t煤的裝置和GSP粉煤氣化技術(shù)雖然先進(jìn)但是缺乏化工應(yīng)用業(yè)是GSP惟一一套示范裝置,199年前曾氣化過(guò)褐煤績(jī),水煤漿氣化技術(shù)用于化工生產(chǎn)成熟可靠操作穩(wěn)并達(dá)到過(guò)滿負(fù)荷,但1990后又改為氣化液態(tài)焦油化定性強(qiáng)特別是國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對(duì)置學(xué)廢液城市垃圾等粉煤輸送系統(tǒng)已不存在,且無(wú)法式氣化技術(shù),在裝置投資建設(shè)、穩(wěn)定運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益向技術(shù)尋求方提供當(dāng)年氣化褐煤的有關(guān)資料、數(shù)據(jù),等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。投資者選擇哪一種氣流床氣化實(shí)際上已不存在GSP粉煤氣化裝置,沒(méi)有運(yùn)行的粉煤技術(shù)關(guān)鍵要看技術(shù)的成熟可靠性;投資;項(xiàng)目建設(shè)周氣化示范裝置可供考察期;專利商的工程支持能力;運(yùn)行與維護(hù)成本產(chǎn)化程度較低,投資大。專利費(fèi)昂貴,專有設(shè)備1以Shel1和GSP為代表的粉煤加壓氣化需國(guó)外加工制造周期長(zhǎng),設(shè)備儀表材料的國(guó)產(chǎn)化率1.1技術(shù)先進(jìn)與水煤漿相比差距也較大。煤種的適應(yīng)性比水煤漿氣化寬:水煤漿要求煤灰建廠時(shí)間長(zhǎng)。粉煤氣化技術(shù)雖先進(jìn),但用于化工分<20%,灰熔點(diǎn)Ty<1350℃,一般1350℃以生產(chǎn)還需要經(jīng)過(guò)消化、吸收完善和掌握的過(guò)程要經(jīng)上要加石灰石;粉煤氣化要求煤灰分在8%~32%,灰歷較長(zhǎng)時(shí)間估計(jì)不會(huì)比當(dāng)年 Texaco氣化耗時(shí)短將熔點(diǎn)(FT)1100~1500℃,一般1450℃以上要加會(huì)使企業(yè)承受較長(zhǎng)的還貸期負(fù)擔(dān)較重。石灰石。2水煤漿氣化技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于水煤漿:Shel1和GSP技術(shù)指標(biāo)基水煤漿氣化技術(shù)用于化工生產(chǎn)成熟、可靠。以德本處于同一水平,粉煤比水煤漿少氣化30%~40%水士古氣化 exact)和國(guó)內(nèi)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化分,故可省煤約10%,省氧氣15%25%。冷煤氣效率比為代表。華東理工大學(xué)和兗礦魯南化肥廠共同承擔(dān)完水煤漿高6%,達(dá)到80%83%;有效氣成分比水煤漿高成了“多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化”中試研究,2000年7%~10%,達(dá)到90%~93%;C轉(zhuǎn)化率比水煤漿高1%~10月通過(guò)國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局組織的鑒定驗(yàn)收,4%,達(dá)到約99%;用于IGC可使熱效率達(dá)43%。認(rèn)為該技“填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白和國(guó)際領(lǐng)先水平”,并獲內(nèi)件壽命比水煤漿長(zhǎng):粉煤氣化的水冷壁代替耐得一系列發(fā)明專利和實(shí)用新型專利?！笆迤陂g進(jìn)入火磚,設(shè)計(jì)壽命20年耐火磚1至2年,噴嘴壽命可工業(yè)示范階段,在華魯恒升和兗礦國(guó)泰建設(shè)的3臺(tái)氣達(dá)8000h,水煤漿的噴嘴壽命3至4個(gè)月化爐已進(jìn)入正常工業(yè)運(yùn)行。以新型多噴嘴對(duì)置水煤漿1.2引進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重氣化技術(shù)為依扦的兩個(gè)項(xiàng)目“名嗜嘴對(duì)置式水煤漿氣實(shí)力工業(yè)應(yīng)用業(yè)績(jī)不足。在荷蘭 Demkolec建成化技中國(guó)煤化工找套裝置技術(shù)開發(fā)[收稿日期]200803-28與應(yīng)CNMHG業(yè)協(xié)會(huì)2006年度[作者簡(jiǎn)介]趙旨厚(1975-),男助理工程師從事煤氣化技科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。術(shù)的開發(fā)工作。河北化工第7期2.1多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化工業(yè)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)。國(guó)泰多噴嘴氣化爐與魯化2.1.1德州華魯恒升多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置 Texaco爐同期運(yùn)行數(shù)據(jù)比較,有效氣成分提高運(yùn)行情況3%,C0Q2含量下降2%~3%,碳轉(zhuǎn)化率提高%~3%,比氧德州大氮肥國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目,氣化部分同時(shí)建設(shè)3臺(tái)耗降低7.9%,比煤耗降低2.2%水煤漿氣化爐,均為750t煤/d,壓力6.5MPa,兩開多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)采用四噴嘴撞擊備,其中一臺(tái)為多噴嘴對(duì)置式新型氣化爐,于2004流、預(yù)膜式噴嘴,加強(qiáng)混合,強(qiáng)化熱質(zhì)傳遞。德士古水年12月一次投料成功,2005年6月2日正式運(yùn)行,煤漿氣化技術(shù)為單噴嘴,流場(chǎng)為受限射流,物料停留2006年3月國(guó)家組織對(duì)大氮肥國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)考核時(shí)間分布寬碳轉(zhuǎn)化率低射流以較大速度忡塒火磚。表明,氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率99.9%,有效氣成分達(dá)84%,復(fù)合床洗滌冷卻使液位平穩(wěn),有效避免了渣中含碳量<5%,每天比相同規(guī)模的引進(jìn)水煤漿氣化 Texaco爐子激冷室液位波動(dòng),帶水帶灰問(wèn)題粗合成裝置多創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約5萬(wàn)元。氣與黑水溫差比 Texaco小約10℃,表明其傳熱、傳2.1.2兗礦國(guó)泰化工多噴嘴水煤漿氣化裝置運(yùn)行情質(zhì)效果好粗合成氣分級(jí)凈化,節(jié)能、高效、壓降小分離效兗礦國(guó)泰與華東理工大學(xué)共同承擔(dān)“十五國(guó)家果好(含塵量小于1mg/Nm頃項(xiàng)目,在國(guó)泰建設(shè)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技含渣水直接換熱,優(yōu)于 Texaco間接換熱,蒸發(fā)熱術(shù)工業(yè)示范裝置及配套工程。采用兩臺(tái)1150t煤/d,壓水塔出氣溫度與灰水溫差僅約4℃,克服了間接換力為40MPa的多噴嘴氣化爐,配套24萬(wàn)t甲醇/a,熱設(shè)備易結(jié)垢堵塞問(wèn)題,也提高了換熱效率 (Texaco71.8W聯(lián)合發(fā)電,供20萬(wàn)t醋酸/a。2003年5月1閃蒸汽、冷凝液兩相溫差最大約60℃)日開工建設(shè),2005年10月15日投入運(yùn)行,2006年投資低裝置國(guó)產(chǎn)化率高沒(méi)有專有設(shè)備,專利費(fèi)生產(chǎn)甲醇23.4萬(wàn)t發(fā)電23億kW/h第一年投產(chǎn)就為引進(jìn)的德士古水煤漿氣化的1/3~1/2,從以上的基本達(dá)到了設(shè)計(jì)能力表明該技術(shù)成熟可靠。2007年運(yùn)行指標(biāo)可以看出,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化比引進(jìn)甲醇產(chǎn)量達(dá)到30萬(wàn)t,已全面超過(guò)設(shè)計(jì)能力。截至的德士古水煤漿氣化運(yùn)行費(fèi)用要低得多2007年底,我國(guó)首臺(tái)日處理1150t煤的多噴嘴對(duì)兗礦集團(tuán)有限公司華東理工大學(xué)提供強(qiáng)大的工置式新型水煤漿氣化爐,在兗礦國(guó)泰化工有限公司實(shí)程與技術(shù)支撐現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行68d,工藝燒嘴連續(xù)使用85d,創(chuàng)造對(duì)環(huán)境影響較小。氣化過(guò)程不產(chǎn)生焦油、萘、酚等了該種爐型連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的新紀(jì)錄,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了帶壓污染物,易處理,高溫排出的融渣,冷卻固化后可用于連投技術(shù)建筑材料22工藝指標(biāo)(表1)實(shí)現(xiàn)帶壓連投技術(shù),在氣化爐及后系統(tǒng)不停車的表1多噴嘴氣化技術(shù)與德士古氣化技術(shù)主要技術(shù)數(shù)據(jù)比較情況下解決故障,帶壓投料,提高了有效生產(chǎn)時(shí)間至業(yè)單爐規(guī)原料C比托比耗C轉(zhuǎn)2007年底,累計(jì)進(jìn)行了10次帶壓連投操作,節(jié)省費(fèi)爐型模Ud煤種BcH)(o化率A用近700萬(wàn)元魯化 Texaco約400北宿水洗煤82~83約33654796~97國(guó)泰多噴嘴1150北宿水洗煤8493095359883結(jié)論上海焦化 Texaco約500神府煤81412638約95通過(guò)分析對(duì)比,可知粉煤氣化用于化工生產(chǎn)還需渭河 Texaco。0約750華亭煤78415627約95要過(guò)程,國(guó)內(nèi)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化比德士古氣化安徽準(zhǔn)化集團(tuán)約5004亭、義馬混煤77425708約95更具優(yōu)勢(shì),目前正在運(yùn)行和建設(shè)的有11家企業(yè),30由表1可知,多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)已經(jīng)很成臺(tái)氣化爐打破了跨國(guó)公司在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的技術(shù)壟斷地熟各項(xiàng)工藝指標(biāo)均優(yōu)于 Texaco水煤漿氣化技術(shù)特位,大大推動(dòng)了我國(guó)煤化工技術(shù)的發(fā)展建議應(yīng)用該別是魯化 Texaco、國(guó)泰多噴嘴,均使用北宿水洗煤,技術(shù)?？杀刃愿鼜?qiáng)[參考文獻(xiàn)]23技術(shù)優(yōu)勢(shì)煤種適應(yīng)范圍寬。對(duì)煤的水分、可燃物含量等沒(méi)YHE中國(guó)煤化工化工業(yè)2043有苛刻要求灰熔點(diǎn)Ty在1350℃以下。從經(jīng)濟(jì)性2鄭CNMHG置的技術(shù)改進(jìn)U大考慮,水含量、灰分越低越好。氮肥,2005,28(1):25-28(下轉(zhuǎn)第73頁(yè)李世成等:制藥工業(yè)的局部排風(fēng)與有害物質(zhì)的凈化回收回用其中某一種或兩種氣體時(shí),通常由于不能一步到情況下,引起某種成分燃燒繼而炭纖維燃燒。位地將廢氣全部回收處理,要綜合考慮要回收氣體適5需要說(shuō)明的問(wèn)題用的方法和回收過(guò)程同時(shí)分析氣體在回收過(guò)程中的51在局部排風(fēng)系統(tǒng)和有害物質(zhì)凈化裝置中,所有受到不想要回收氣體的影響,分階段分步驟處理,盡設(shè)備、設(shè)施、原材料以及環(huán)境應(yīng)符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管量不要讓不想要的物質(zhì)同時(shí)進(jìn)入回收系統(tǒng)。理規(guī)范要求,否則回收后的粉塵和廢氣不能再利用或3.4對(duì)于既有有機(jī)廢氣又有粉塵的情況,優(yōu)先考慮再利用效率降低。的是濕式除塵方式,有時(shí)可以做到既除塵又溶解有害52本文中提到的有害物質(zhì)回收方式及措施,僅僅氣體然后直接利用或綜合處理后再利用。如果粉塵是一小部分。一方面就現(xiàn)有技術(shù)分析還有很多情況和廢氣不能同時(shí)處理,要綜合考慮粉塵和廢氣的理化處理難度非常大或無(wú)法處理。例如常用除塵器對(duì)于特性,制定可行方案再分步驟進(jìn)行處理。在粉塵濃度粒徑3μm以上的粉塵是有效的,而對(duì)于<3pm(特高、非爆炸性氣體廢氣或爆炸性廢氣濃度低于爆炸下別是01~1μm的粉塵其效果較差還需要結(jié)合不限情況下,捕集相對(duì)容易,可以考慮先捕集粉塵,后處斷出現(xiàn)的新型除塵器來(lái)加強(qiáng)除塵效果間。另一方面受理廢氣;反之,可以考慮先處理廢氣,再捕集粉塵。制藥生產(chǎn)環(huán)境限制,有些方式是不建議使用的,如電4有害物質(zhì)凈化回收過(guò)程中的安全性除塵器、超聲波除塵器。因此對(duì)于在有害物質(zhì)的回收因制藥工業(yè)的特殊性,要回收粉塵和相當(dāng)一部分和利用上剛剛起步的國(guó)內(nèi)制藥工業(yè)來(lái)說(shuō)還有許多工廢氣具有著火爆炸性,不處理好安全這一環(huán)節(jié),往往作要做會(huì)形成重大隱患,甚至造成不可預(yù)測(cè)的后果。要防止[參考文獻(xiàn)]惡性情況發(fā)生,必須采取有效措施防止可燃物或爆口除光備,制藥工業(yè)的潔凈與空調(diào)(第二版)10.北京:建筑工業(yè)出炸性物質(zhì)達(dá)到爆炸極限或(和)防止產(chǎn)生點(diǎn)火源版社,2006,54在采取了安全措施后回收運(yùn)行系統(tǒng),還要密切關(guān)[2]藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范Q1998年修訂[3]金國(guó)淼.防塵設(shè)備[].北京:化學(xué)工業(yè)出版社2005,323注細(xì)節(jié)變化形成新的隱患。如遇到?jīng)_擊波、壓空吹掃[4汪大暈,徐新華,趙偉蒙,化工環(huán)境工程概論(第三版)1.北京:等某種特殊的機(jī)械運(yùn)動(dòng),再次飛揚(yáng)的積塵很容易達(dá)到化學(xué)工業(yè)出版社,2007,91爆炸極限間。再如用炭纖維吸附復(fù)雜廢氣成分中的某5]馬中飛工業(yè)通風(fēng)與防塵.北京:化學(xué)工業(yè)出版社20019種有機(jī)氣體時(shí),合成反應(yīng)過(guò)程發(fā)生了變化,廢氣的成鄭銘,環(huán)保沒(méi)備一原理設(shè)計(jì)應(yīng)用(第二),北京化學(xué)工分和比例發(fā)生變化,很可能在炭纖維局部溫度過(guò)高的業(yè)出版社,2007,198Ventilating Partly and Controlling Environment in the Pharmaceutical IndustryLI Shi-cheng, HOU Jian-jun, LI Jian-giang, ZHANG Li-zhi, BAO Jian-zhi(Shijiazhuang Pharmaceutical Group Hebei Zhongrun Pharmaceutical Co. Ltd, Shijiazhuang 050041, China)Abstract: Through taking part ventilation in which the powder and waste gas have been made in the pharmaceutical idustry, the recycled powder and waste gas can be gathered and recycled by means of appropriate ways to control the enviKey words: part ventilation; waste gas: powderMmaaaammaaaaamaaaaaaaaaa(上接第54頁(yè))On Entrained Flow Gasification Method Of ChoiceZHAO Zhi-hou, ZHANG Da-jingational Research and Engineering Center For Coal Slurry Gasification and Coal Chemicals Industry, Tengzhou 277527, China)Abstract: This paper introduces the GSP shell coal gasification and the advantages and disadvantages of focusing onthe domestic wulti-nozzle on the home of industrial coal slurry gasification plant operation and Texaco compared with thetechnological superiority中國(guó)煤化工Key words: dry pulverized coal; coal-water slurryrair beds: press"HCNMHG