流态化技术在煤气化工艺中的应用研究

中国化工贸易第6卷第30期专China Chemical Trade2014 年10月下旬刊流态化技术在煤气化工艺中的应用研究邢嘉成牟帅周子正高森(大连理工大学辽宁大连116024)摘要:改革开发以来，我国工业迅猛发展，对煤炭资源的开采量与使用量也在逐年上升，相比于丰富的煤炭资源，我国天然气资源的储量相对较少，然而，天然气作为一-种比较清洁的能源，在未来还有很大的发展空间，因此，要加强对煤气化工艺的进一步研究与应用。现阶段我国的煤.气化工艺主要有三种技术，分别是流化床、汽化床和固定一移动床。本文从煤气化工艺流态化的原理入手，探究流态化技术在煤气化工艺中的实际应用。关键词:流态化技术;煤气化工艺;应用前言:流态化的对象-般来讲指的都是固体,这种工艺又风,以提高汽化炉的最大功率;另外,在炉体上部增加一个喷被普遍称为假液化。流态化技术可以使固体物料充分接触作业嘴以更大限度提高进风率,炉体出口处增加除尘装置,使未被床,与传统工艺相比可以有效减少催化剂的使用量,也可以在充分利用的固体物得到有效回收,之后再将其重返气化炉,达-定程度上降低反应温度,是一种比较先进的工艺技术。现阶到提高产量的目的，与此同时,增设这些装置也可以在一定程段,我国工业领域已经开始普遍应用这种先进的技术,主要应度.上提高炉体的使用寿命,节约成本。用于燃烧固体燃料、化工产品的生产以及煤资源的气化等方面。-一、煤气化工艺中流态化技术的应用原理灰熔聚流化床工艺是采用相对较散的碎煤,使用氧化剂或流态化的一般原理是指将一 个圆柱形容 器加入多个平行的气化剂,辅以与之相适应的气化速度,使碎煤达到沸腾状态,水平隔板,将固体物料以颗粒状态均匀放在隔板上,所形成的从而使炉内的气体与固体相混合,在燃烧不充分的情况下加以固体层又叫床层;之后将流体物质加入到隔板下方,让流体物高温，进而使煤气化的一种工艺。该工艺在结构. 上与温克勒汽质与隔板均匀充分接触后,进入床层,因不同流体有着不同的化床相比较为简单,在操作上也相对便捷,工艺上可以适应多流动速度,进入床层之后所呈现出来的状态也不同,因此出现种煤种,还可以在一定程度 上提高原料转换率。同时,该工艺流化床、输送床以及固定一移动床三种。是由中国自主研发的,相比其他工艺而言,更适合与中国本土其中,固定-移动床相较于其他两种状态流体物质的流速煤质,也节省了企业在引进国外工艺方面的开支,在目前来讲,较低,床层中的固体颗粒位置不变或变化微小,床层的高度不是一种比较有优势的工艺。发生变化;输送床是当流体速度相对与固定-移动床来讲有 了(三)循环流化床工艺-定提升时,床层中的一些固体颗粒就会随着流体物质被带到循环流化床工艺是一种比较年轻的工艺,进20年来才开始容器中,隔板与容器之间就会有一些漂浮着的颗粒物质 ;而流真正发展并应用到煤气化工程中来,是一种相对比较清洁的工化床是则是介于固定一移 动床与输送床之间的一种状态。艺。与此同时,它还具有广泛的原料适应性、流化速度快、气流化床的形成需要一些条件 :首先,要有适合作为床体的化效率较高、固体废物排放量低等优势,对煤气化工程中燃料容器,相应的底部要有适应流体物质流动的分布装置;其次,质量与热量的相互转换有着非常重要的意义,该工艺也是一种要将应用的固体物质变成大小合适,且分量充足的颗粒物质,在未来有很大发展前景的技术。以便于床层的形成;第三,用于充当媒介的流体物质要能够持结论:煤资源的气化是符合我国现阶段”既要金山银山,续供应,以便于床层的形成;最后,流体物质的流速要适中,也要绿水青山”美好愿景的工艺技术,煤气化技术的应用和发既不能比流化速度小,又不能比带出速度大。展，对未来清洁发电等技术的实现提供基本的技术支持。我国二、煤气化工艺中流态化技术的实际应用天然气资源储量远不及煤资源的储量丰富,为实现未来对清洁(一)温克勒气化床工艺能源的要求,流态化技术的应用与开发具有重大的现实意义,温克勒汽化床是流态化技术在煤气化工艺应用中最典型的煤气化工艺的进一步发展 ,有利于我国未来的经济建设。工艺,它具有在正常压强下进行操作、生产力相对较低、气化参考文献操作过程中所产生的温度较低、工艺操作流程中产生的固体废[1]董群梅春林,张国甲,孙征，李春红流态化技术在催化裂化工艺中的应用进展弃物较多、原材料利用不充分、用氧较多等缺点,已不适应生01化学工业与工程技术,2012 , 1215) : 109- 11.产力的发展,现阶段已经很少有企业用这种传统工艺了。然而,[2]赵华盛,王臣,李肇毅,周渝生流态化技术在熔融还原工艺中的应用0).世界钢经过相关科研人员的不断努力改进,已经通过提高该工艺在气铁,2013, 10(23) : 128- 129.化时的压力及温度,使其生产能力有了显著的提高,将原工艺[3]赵华盛,王臣,李肇 毅,周渝生.流态化技术在世界熔融还原工艺中的应用[N]J.产出的固体物进行再处理,重返气化炉,减少不必要的浪费,中国治金报,2013- 12- 2510).从而提高煤气产量。作者简介当前一些企业采用的恩德炉粉煤气化技术就是对温克勒气邢嘉成(1992年11月- ) ,男,汉族,籍贯辽宁沈阳。2011 年就读于大连理化床工艺的改良,相关人员在温克勒汽化床工艺的基础上,将传统的气化炉底部结构改进为更便于提高气化温度的喷嘴布中国煤化工HCNMH G204中国化工贸易| China Chemical Tradewww. chinachemica Itrade. com