干煤粉气化技术浅谈

2008年第22期内蒙古石油化工83干煤粉气化技术浅谈曲春辉(神华鄂尔多斯煤制油分公司煤气化生产中心017209)摘要;介绍了干煤粉加压技术的发展和特点,分析了其技术优势,并提出一-些问题。关键词:煤气化;气流床,干煤粉;Shell我国是一一个以煤熒为主要能源的国家,煤炭资也比较容易处理,三废问题少。源十分丰富。实现煤的综合利用及清洁利用在我国1.3 加压气化具有重要意义。煤的气化技术是洁净煤技术及煤化气流床气化在加压下进行,可提高气化装置单工的重要组成部分,是重要的单元技术。目前煤气化位体积和单位时间的产品产量。采用高压气化制合技术已趋于成熟,比较著名的Shell气化炉的单炉生成气,还会降低煤气压縮的能耗,减小设备体积和降产能力达到了2000~2500t/d等级,并建立了250~低投资。300MW等级的IGCC(煤气化联合循环发电)示范电1.4液态排渣在气流床气化过程中，灰分是以熔融状态排出第一代干法粉煤气化技术的核心是K- -T 炉，气化炉.经过高温的炉渣,大多为惰性物质,无毒、无由于存在冷煤气效率低、能耗高和环保方面的问题，害.进入20世纪80年代后,除南非和印度等国仍有部分2各类干煤粉加压气化特 点装置在运行外,K-T炉已基本停止发展。K-T炉为常压气化,干法粉煤进料。粉煤被气第二代煤气化技术核心是干粉煤的连续气化和化剂(氧和蒸气)夹带入炉,二者并流进行气化,加内加压进料。早在20世纪50年代初期就有人探索粉煤火焰中心温度在2000C以上.整个气化反应极快。加压连续输送技术,但未取得实质性进展。德士古公K- T炉的主要优:①与固定床煤气炉相比,K- T司放弃了干法加料这种做法,成功开发了水煤浆湿炉对原料煤的限制较少,煤种适用范围较宽。从经济法气化工艺,最先实现了加压非固定床连续气化装角度出发,K一T炉更适合烟煤和褐煤。②合成气置的工业化,在80年代即开始推广.质量好,煤气中含有效成分(CO+H2)高，可达85%1978年,Shell和Krupp一Koppers公司联合开~88% ,煤气不含可冷凝的高级烃类、焦油和酚等，发出一种粉煤间断升压和加压下连续进料的半连续煤气净化简易,三废治理方便。③单炉生产能力大，加煤工艺，从此干法粉煤气化技术重现生机。1993与固定床炉相比,为其5~10倍.K一T炉的主要缺年底,荷兰国家电力局采用SCGP工艺在Demkolee点:①碳转化率低,冷煤气效率较低，氧、煤消耗较南部建成--座发电能力为300MW的煤气化联合循高。②煤粉制备工序电耗高,环保问题多。③气化炉环发电装置IGCC.气化装置的设计能力为单炉投煤带出物(飞灰)多,除尘效率低。量2000 t/d,气化压力为2.8MPa.生产运行结果表Shell- Koppers煤气化工艺实际上是K-T炉明,SCGP工艺碳的转化率高达99%以上，生产负荷的加压气化形式,其典型的试验结果见表1.可在40%~100%之间进行调整,气化裴置的运转率表1 Shell- Koppers炉典型的试验结果在90%以上,其喷嘴和水冷壁的寿命都较长,冷煤气效率高。煤气组成/%碳转化冷煤气1干煤粉技术特 点CO: c H N2+Ar HLS+COS 車/%效率/%1.1粉煤进料2.16 67.49 25.06 5. 06 ;0. 2397.975. 29气流床气化是气固并流.气体与固体在炉内的停留时间都比较短,几乎相同,- -般在1~10s.煤粉与K-T炉相比,其特点是:①采用干煤粉加压气化的月的是想通过增大煤的比表面积来提高气化进料，用锁煤斗交变升压,连续进料。②加压气化操反应速度,从而提高气化炉的生产能力和碳的转化作压力达3MPa或更高。③采用冷煤气加压返回气率。化炉出口冷却高温热煤气，使气化炉煤气温度降至1.2 高温气化900C左右。气流床煤气化反应温度比较高,气化炉内火焰Shell煤气化工艺与K-T式气化过程的主要中心温度一般可高达2000C以上.出气化炉气固夹区别是:①Shell炉采用加压气化，气化炉的生产能带流的温度也高达1400~1700C,高温下煤中的挥力大幅度提高,气化反应时间也延长,碳转化率明显发分如焦油、氮、硫化物、鼠化物也可得到充分的转提高。②Shell气化炉的操作温度比K一T炉要略化。因此,得到的产品煤气比较纯净,煤气洗涤污水高,主要是为保证气化炉内熔融灰的团聚、分离和顺收稿日期:2008-08- 1984内蒙古石油化工2008年第22期互层状超稠油油藏注汽前预处理技术沈文敏(辽河油田分公司曙光采油厂,辽宁盘锦124109)摘要:本文主要针对曙光油田互层状超稠油油藏的储层类型及储层物性特点，在室内试验的基础上,研制了注汽前预处理技术。该技水能够解除油层伤害，同时有效地抑制油层粘土的水化膨胀,降低注汽压力,保证注汽质量，提高周期吞吐效果。现场试验表明。油井注汽质量得以保证,周期油汽比显著提高,具备广阔的应用前景。关键词:超稠油;薄互层;预处理;曙光油田曙光油田互层状超稠油油藏动用面积5.超碉油的油藏特征及特殊的油品物性给生产工作带31Km'，实际动用储量3820X 10*t,投入5个开发单来了许多新的难题，表现为部分油井投产初期注气元,2008年6月开井752口,日产油3600~3700t/d.压力高,周期吞吐采注比低。年产油130X10*t左右。储层类型由块状向互层状转1主要技术原理变。储层物性变差,油层厚度变薄,单层厚度只有4.通过对油层测井解释资料统计,结合杜84-57025m,孔渗饱均降低.泥质含量9.4%.原油物性差，一23取心井的岩心,综合分析认为:岩心胶质沥青具有明显的“四高一低”特征,即原油密度高,在20C含母高,为粘土矿物胶结,岩心呈强水敏.中酸敏.注时密度大于1.0g/em2;原油粘度[高●在50C的情况汽后油层粘土矿物易水化膨胀,导致颗粒运移。对油下.经地而脱气脱水后的原油粘度最高为9~22x层解堵技术提出了较高要求,要求应尽盘不要破坏10'mPa. s左右;凝固点高.平均值在25C以上,个地层结构，否则将使地层严重出砂，及产生二次伤别单井可达45C;胶质+沥青质含址高.平均含量超害。酸液溶蚀盘不能太高,溶蚀能力大小以能达到解过50%:含蜡量低.平均低于2.5%。除伤害为目的;酸液应具有稳定地层微粒的作用。互层状超稠油区块相继投入开发,弥补了曙光为此，采敢有机处理剂与輒硼酸解堵剂[1结合油田资源接替的不足,尽管我们积累了相当丰富的的办法实现油层的综合处理.解除有机、无机堵寡，稠油热采凹经验.技术水平处在领先行列,但互层状同时添加的粘土防膨剂使油层的粘土得到较好的抑利排渣。Shell气化炉采用飞灰循环。产生的飞灰返利于气化选煤。回气化炉进行再气化,生成的灰渣大部分经气化炉③提高气化压力，降低合成气的压缩电耗或实渣口排出.碳转化率很高,可高达9%以上。④为防现等压合成。止出气化炉煤气中夹带的熔融灰对后系统废热回收①研制气化新工艺和气化炉的新型结构,降低带来不良影响,Shell气化炉采用冷煤气循环冷却，基术建设费用和操作费用,产品气品质高.使出气化炉煤气温度降低至900C左右。⑤与当今高速发展的现代化的控制技术相结3干煤粉 气化的发展前景及方向合,实现自动控制和优化操作。20世纪50、60年代，由于石油和天然气工业的4干煤粉加压进料反应的问题发展。曾使煤炭气化工业的发展停滞。发达国家出①煤粉的干燥、制备、存储和输送、计盘系统复于对石油、天然气供应前景的顶测,纷纷把发展煤气杂比较容易发生故障,从而影响气化系统的平稳运化技术作为替代能源重新提到议事日程.加快了煤行。气化新工艺开发研究的步伐。近10年来.为了提高②调节控制系统复杂,这是由于高压干法供粉燃煤电厂热效率.减少环境污染.国外对煤气化联合系统的缘故。系统压力控制,煤粉输送N2流盘控制，循环发电技术作了大量工作.因而促进了现代煤气都要求准确,偏差小。化技术的发展。随着石油和天然气资源的日趋紧③煤粉输送所需阀门，测量仪表要求精度高,测张先进的煤气化技术有着广國的发展前景。综合分母及时准确.析当今世界各国煤炭气化技术的特点,其发展趋势[参考文献]大致如下t[1]韩梅. 对国外煤气化联合循环发电装置的考①提高气化能力和气化效率.以便于大型化和查[J].中国煤炭,1999,(25).规模化,这样更便于能量回收和利用。[2]郑振安. Shell煤气化技术(SCCP)的特点。煤②环保问题少、污染小,对煤种的适应性广,有化工,2003,(2):7~11.收稿日期:2008-08- 19作者简介:沈文敏(1965-).男,工程师,1992年毕业于西南石油学院应用化学专业。现从事油田生产科研工作。: