气流床气化方法的选择

第31卷第7期河北化工VoL31 Na72008年07月Jul. 2008气流床气化方法的选择赵旨厚,张大晶.(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心,山东滕州277527)[摘要]介绍了Shell和GSP粉煤气化的优缺点,重点讲述国内多喷嘴对置式水煤浆气化装置的工业运行情况及与德士古相比的技术优势。[关键词]煤粉;水煤浆;气流床加压气化[中图分类号] TQ 546.2[文献标识码] B[文章编号] 1003-5095(2008)07-0053-02当前国内对气流床煤气化的选择主要集中在干的IGCC装置是Shell惟一一套示范裝置， 用于化工法进料的Shell、GSP 粉煤气化和湿法进料的生产尚无先例;在德国黑水泵市(SchwarZePumpe)的Texaco和国内多喷嘴对置式水煤浆气化技术, Shell劳柏格(Laubag)电厂建立的日处理720 t煤的装置和GSP粉煤气化技术虽然先进，但是缺乏化工应用业是GSP惟- --套示范装置，1990年前曾气化过褐煤绩,水煤浆气化技术用于化工生产成熟可靠，操作稳并达到过满负荷,但1990 后又改为气化液态焦油、化定性强，特别是国内具有自主知识产权的多喷嘴对置学废液、城市垃圾等，粉煤输送系统已不存在,且无法式气化技术,在装置投资、建设、稳定运行、经济效益向技术寻求方提供当年气化褐煤的有关资料、数据，等方面具有显著优势。投资者选择哪-一种气流床气化实际上已不存在GSP粉煤气化装置,没有运行的粉煤技术关键要看技术的成熟可靠性;投资;项目建设周气化示范装置可供考察。期;专利商的工程支持能力;运行与维护成本。国产化程度较低，投资大。专利费昂贵,专有设备1以 She11和CSP为代表的粉煤加压气化需国外加工制造周期长，设备、仪表材料的国产化率1.1 技术先进与水煤浆相比差距也较大。煤种的适应性比水煤浆气化宽:水煤浆要求煤灰建厂时间长。粉煤气化技术虽先进,但用于化工分<20%,灰熔点(FT)<1350 C,一般1 350 C以生产还需要经过消化、吸收、完善和掌握的过程，要经上要加石灰石:粉煤气化要求煤灰分在8%~ -32%,灰历较长时间，估计不会比当年Texaco气化耗时短,将熔点FT)1 100~1 500 C, -般1450 C以上要加会使企业承受较长的还贷期，负担较重.石灰石。2水煤浆气化技术指标优于水煤浆:Shell和GSP技术指标基水煤浆气化技术用于化工生产成熟、可靠。以德本处于同- -水平，粉煤比水煤浆少气化30%~40%水士古气化CTexaco)和国内多喷嘴对置式水煤浆气化分，故可省煤约10%,省氧气15%~25%。冷煤气效率比为代表。华东理工大学和兖矿鲁南化肥厂共同承担完水煤浆高6%,达到80%~83%;有效气成分比水煤浆高成了“多喷嘴对置式水煤浆气化”中试研究，2000 年7%~10%，达到90%~93%;C转化率比水煤浆高1%~ 10 月通过国家石油和化学工业局组织的鉴定验收，4%,达到约99%;用于IGCC可使热效率达43%。认为该技术“填补国内空白”和“国际领先水平”，并获内件寿命比水煤浆长:粉煤气化的水冷壁代替耐得一系列发明专利和实用新型专利。“十五”期间进入火砖,设计寿命20年,耐火砖1至2年,喷嘴寿命可工业示范阶段,在华鲁恒升和兖矿国泰建设的3台气达8 000 h,水煤浆的喷嘴寿命3至4个月。化炉已进入正常工业运行。以新型多喷嘴对置水煤浆1.2引进企业经济 负担重气化技术为依托的两个项目“多喷嘴对置式水煤浆气实力工业应用业绩不足。在荷兰Demkolec建成化技术”、“大型氮肥全流程技术和成套装置技术开发[收稿日期]2008-03-28与应用”双双获中国石油和化学工业协会2006年度[作者简介]赵旨厚(1975-),男,助理工程师，从事煤气化技科技进步特等奖。术的开发工作。●54●河北化工第7期2.1多喷嘴对置式水煤浆 气化工业运行技术指标先进。国泰多喷嘴气化炉与鲁化2.1.1德州华鲁恒升多 喷嘴对置式水煤浆气化装置Texaco炉同期运行数据比较，有效气成分提高2%~运行情况3%,CO2含量下降2%~3%,碳转化率提高2%~3%,比氧德州大氮肥国产化项目,气化部分同时建设3台耗降低7. 9%,比煤耗降低2.2%。水煤浆气化炉,均为750 t煤/d,压力6.5 MPa,两开多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用四喷嘴撞击-备,其中一台为多喷嘴对置式新型气化炉,于2004流、预膜式喷嘴，加强混合,强化热质传递。德士古水年12月一次投料成功,2005年6月2日正式运行，煤浆气化技术为单喷嘴,流场为受限射流，物料停留2006年3月国家组织对大氮肥国产化项目现场考核时间分布宽,碳转化率低，射流以较大速度冲刷耐火砖。表明，气化炉的碳转化率99. 9%,有效气成分达84%,复合床洗涤冷却使液位平稳，有效避免了渣中含碳量<5%,每天比相同规模的引进水煤浆气化Texaco 炉子激冷室液位波动,带水带灰问题，粗合成装置多创造经济效益约5万元。气与黑水温差比Texaco小约10 C,表明其传热、传2.1.2兖矿 国泰化工多喷嘴水煤浆气化装置运行情质效果好。粗合成气分级净化，节能、高效、压降小,分离效兖矿国泰与华东理工大学共同承担“十五"国家果好(含尘量小于1 mg/Nm).“863”项目,在国泰建设多喷嘴对置式水煤浆气化技含渣水直接换热,优于Texaco间接换热,蒸发热术工业示范装置及配套工程。采用两台1 150 t煤/d,压水塔出气温度与灰水温差仅约4 C，克服了间接换力为40 MPa的多喷嘴气化炉，配套24万t甲醇/a，热设备 易结垢堵塞问题，也提高了换热效率(Texaco71.8 MW联合发电,供20万t醋酸/ao 2003年5月1闪蒸汽、冷凝液两相温差最大约60 'C)。日开工建设,2005年10月15日投入运行，2006 年投资低。装置国产化率高,没有专有设备,专利费生产甲醇23.4万t,发电2.3亿kW/h。第一年投产就为引进的德士古水煤浆气化的1/3~1/2,从以上的基本达到了设计能力,表明该技术成熟可靠。2007年运行 指标可以看出，多喷嘴对置式水煤浆气化比引进甲醇产量达到30万t,已全面超过设计能力。截至的德士古水煤浆气化运行费用要低得多。2007年底，我国首台日处理1 150 t 煤的多喷嘴对兖矿集团有限公司、华东理工大学提供强大的工置式新型水煤浆气化炉,在兖矿国泰化工有限公司实程与技术支撑。现稳定连续运行68 d,工艺烧嘴连续使用85 d, 创造对环境影响较小。气化过程不产生焦油、恭、酚等了该种炉型连续运行时间的新纪录，同时实现了带压污染物，易处理，高温排出的融渣，冷却固化后可用于连投技术。建筑材料。.2.2工艺指标(表1)实现带压连投技术,在气化炉及后系统不停车的表1多喷嘴气化技术与德士古气化技术主要技术数据比较情况下解决故障,带压投料,提高了有效生产时间。至工业单炉规原料:0+ 比氧耗比煤耗kg C转2007年底，累计进行了10次带压连投操作,节省费炉型模t/d_煤种用近700万元。鲁化Texacol约400北宿水洗煤82~83约336 547 96~97国秦多喷嘴0 1 150北宿水洗煤84.9309 535 98.83结论上海焦化Texaco0约500神府煤81 412 638 约 95通过分析对比,可知粉煤气化用于化工生产还需渭河Texaco#约750 华亭煤78A15 627 约95要过程，国内多喷嘴对置式水煤浆气化比德士古气化安徽淮化集团约500 华亭、义马混煤77425 708 约95_更具优势，目前正在运行和建设的有11家企业,30由表1可知，多喷嘴水煤浆气化技术已经很成台气化炉,打破了跨国公司在国内市场的技术垄断地熟,各项工艺指标均优于Texaco水煤浆气化技术,特位，大大推动了我国煤化工技术的发展，建议应用该别是鲁化Texaco、国泰多喷嘴,均使用北宿水洗煤，技术。可比性更强。[参考文献]2.3技术优势[1]王旭宾德士古煤气化工程技术问题探讨[].化肥工业2004.1煤种适应范围宽。对煤的水分、可燃物含量等没(2):37-40.有苛刻要求，灰熔点(FT2)在1 350 C以下。从经济性[2]郑宝祥,程光旭,国蓉水煤浆加压气化装的技术改进[J.大考虑，水含量、灰分越低越好。氨肥,2005,28(1):25-28.(下转第73页)第7期李世成等:制药工业的局部排风与有害物质的净化回收.73●回用其中某-种或两种气体时,通常由于不能一一步到情况下,引起某种成分燃烧，继而炭纤维燃烧。位地将废气全部回收处理,要综合考虑要回收气体适5需要说明的问题用的方法和回收过程，同时分析气体在回收过程中的5.1 在局部排风系统和有害物质净化装置中,所有受到不想要回收气体的影响，分阶段分步骤处理,尽设备、设施、原材料以及环境应符合药品生产质量管量不要让不想要的物质同时进入回收系统。理规范要求，否则回收后的粉尘和废气不能再利用或3.4对于既有有机废气又有粉尘的情况，优先考虑再利用效率降低。的是湿式除尘方式，有时可以做到既除尘又溶解有害5.2本文中提到的有害物质回收方式及措施，仅仅气体，然后直接利用或综合处理后再利用。如果粉尘是一小部分。- -方面就现有技术分析还有很多情况和废气不能同时处理,要综合考虑粉尘和废气的理化处理难度非常大或无法处理。例如常用除尘器,对于特性,制定可行方案，再分步骤进行处理。在粉尘浓度粒径3 u m以上的粉尘是有效的，而对于<3 μ m(特高、非爆炸性气体废气或爆炸性废气浓度低于爆炸下别是0.1~1 μ m)的粉尘其效果较差,还需要结合不限情况下,捕集相对容易,可以考虑先捕集粉尘，后处断出现的新型除尘器来加强除尘效果间。另一方面受理废气;反之，可以考虑先处理废气,再捕集粉尘。制药生产环境限制，有些方式是不建议使用的，如电4有害物质净化回收过程中的安全性除尘器、超声波除尘器。因此,对于在有害物质的回收因制药工业的特殊性，要回收粉尘和相当一部分和利用 上刚刚起步的国内制药工业来说，还有许多工废气具有着火爆炸性,不处理好安全这一-环节,往往作要做。会形成重大隐患,甚至造成不可预测的后果。要防止[参考文献]恶性情况发生,必须采取有效措施，防止可燃物或爆[1]涂光备。制药工业的洁净与空调(第二版) D0.北京:建筑工业出炸性物质达到爆炸极限，或(和)防止产生点火源。版社,2006,54.在采取了安全措施后回收运行系统，还要密切关[2]药品生产质量管理规范(1998年修订. .注细节变化形成新的隐患。如遇到冲击波、压空吹扫[3]金国森、防尘设备[国.北京:化学工业出版社,2005, 323.[4]汪大晕,徐新华,赵伟荣.化工环境工程概论(第三版)0.北京:等某种特殊的机械运动，再次飞扬的积尘很容易达到化学工业出版社,2007,91.爆炸极限同。再如用炭纤维吸附复杂废气成分中的某[5]马中飞.工业通风与防尘国).北京:化学工业出版社, 2007, 196.种有机气体时,合成反应过程发生了变化,废气的成[6]郑铭. 环保设备-原理.设计.应用(第二版)0M].北京:化学工业出版社，2007,198.分和比例发生变化，很可能在炭纤维局部温度过高的Ventilating Partly and Controlling Environment in the Pharmaceutical IndustryLI Shi-cheng,HOU Jian-jun,LI Jian-qiang, ZHANG Li-zhi, BAO Jian-zhi(Shijlazhuang Pharmaceutical Group Hebei Zhongrun Pharmaceutical Co. ,Ltd, Shijiazhuang 050041, China)Abtract:Through taking part ventilation in hich the powder and waste gas have been made in the pharmaceutical industry , the recycled powder and waste gas can be gathered and recycled by means of appropriate ways to control the envi-ronment.Key words:part ventilation; waste gas;ponder你不心不心不当不心心心心不不不不的心心心心心心不不心不心心心心不AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA(上接第54页)On Entrained Flow Gasification Method Of ChoiceZHAO Zhi-hou, ZHANG Da-jingCNational Research and Engineering Center For Coal Slurry Casification and Coal Chemicals Industry, Tengzhou 277527, China)Abstract: This paper introduces the CSP shell coal gasification and the advantages and disadvantages of focusing onthe domestic multi-nozzle on the home of industrial coal slurry gasification plant operation and Texaco coapared with thetechnological superiority.Key words:dry pulverized coal;coal mater slurry;air beds;pressurized gasification