郭文華（內(nèi)蒙古東華能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯010300）

相較于我國來說，國外的外煤氣化技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間較早，在上個(gè)世紀(jì)的的中期時(shí)候便誕生，并且產(chǎn)生了相應(yīng)的工業(yè)化體系。到了上個(gè)世紀(jì)的后期階段，由于石油天然氣資源出現(xiàn)了十分緊缺的情況，由此加快了煤氣化新興技術(shù)的研發(fā)速度，經(jīng)過多年以來在煤種方面的探究與分析之后，終于研制出新型的煤氣化爐，其擁有氣化壓力與效率較高、污染程度較低以及適用范圍廣泛等諸多方面的優(yōu)勢(shì)，獲得了很大的關(guān)注與重視。鑒于此，系統(tǒng)思考和分析國內(nèi)外煤氣化爐的特點(diǎn)及在煤化工領(lǐng)域中的具體應(yīng)用顯得尤為必要，擁有一定的研究意義與實(shí)踐價(jià)值。

1 多元料漿新型氣化爐的特點(diǎn)及應(yīng)用說明

通過運(yùn)用濕法氣流床氣化的相關(guān)概念，將石油焦、煤以及石油瀝青等眾多的含碳物質(zhì)與油、水進(jìn)行混合之后，制備出多元料漿，和氧經(jīng)過爐內(nèi)噴嘴混合以后，出現(xiàn)瞬間氣化的現(xiàn)象。此項(xiàng)技術(shù)表現(xiàn)出氣化指標(biāo)的先進(jìn)性、技術(shù)相對(duì)更加成熟、原料的應(yīng)用范圍非常廣泛以經(jīng)濟(jì)成本較低等諸多方面的優(yōu)勢(shì)特征。應(yīng)用此技術(shù)的過程中，其中的料漿為61%-69%，單爐的日投煤量大約為740t-1850t，相應(yīng)的氣化壓力則為1.5MPa-6.5MPa。從當(dāng)前的應(yīng)用情況來看，已經(jīng)有很多套22萬t/a-65萬t/a甲醇、15萬t/a煤制油均應(yīng)用此項(xiàng)氣化技術(shù)，正式在生產(chǎn)中得以運(yùn)用，并取得了良好的應(yīng)用效果。

2 粉煤氣化爐的特征及具體應(yīng)用

眾所周知，煤化工領(lǐng)域中的核心工段為煤氣化設(shè)備，與裝置的實(shí)際運(yùn)行和操控之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。筆者通過查閱大量的國內(nèi)外研究論著與資料之后，了解了大型干煤粉氣流床加壓氣化技術(shù)的具體實(shí)施流程、特征、相關(guān)應(yīng)用參數(shù)及其

在我國市場(chǎng)當(dāng)中的利用狀況。一般而言，粉煤加壓氣化涵蓋了GSP爐、Shell爐、CCG爐、Prenflo爐及我國的神寧爐與航天爐、東方爐以及二段加壓氣流床粉煤加壓氣化爐。從未來的發(fā)展角度來看，氣流床加壓技術(shù)存在很大的應(yīng)用空間。

2.1 粉煤加壓氣化技術(shù)的概念

所謂粉煤加壓氣化技術(shù)，屬于生產(chǎn)技術(shù)的類型之一，主要將干煤粉當(dāng)成其原料，把蒸汽、CO2、純氧當(dāng)成相應(yīng)的氣化劑，實(shí)現(xiàn)加壓氣化，借助水激冷粗洗滌方式合成氣，既使能量的轉(zhuǎn)換率得以提升，又降低了對(duì)自然環(huán)境的污染危害。

2.2 粉煤加壓氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

對(duì)比目前市場(chǎng)當(dāng)中存在的其他類型工藝，針對(duì)粉煤加壓氣化技術(shù)而言，不僅投資金額數(shù)量較小、技術(shù)先進(jìn)性突出、運(yùn)作與維護(hù)的經(jīng)濟(jì)成本很低，而且原料煤的適應(yīng)性良好、帶給自然環(huán)境的污染危害較少、合成氣內(nèi)的有效氣（CO+H2）含量較高等，優(yōu)勢(shì)可謂十分明顯，滿足了當(dāng)前國內(nèi)綠色能源的發(fā)展要求。此項(xiàng)工藝能夠被運(yùn)用到煤制合成油、煤制合成氨、甲醇、烯烴、油、天然氣、乙二醇以及氫等不同的方面。

2.3 特征和難點(diǎn)的說明

作為現(xiàn)階段在全球范圍內(nèi)非常前沿、先進(jìn)的煤氣化技術(shù)類型之一，氣流床煤氣化技術(shù)的重要性是毋庸置疑的。尤其對(duì)比水煤漿氣化工藝，粉煤氣流床加壓氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征則更加顯著，不僅在煤種方面具有良好的適應(yīng)性、原料的消耗不高，而且相應(yīng)的碳轉(zhuǎn)化率與冷煤氣效率均較高，在市場(chǎng)當(dāng)中占據(jù)了十分重要的競(jìng)爭(zhēng)地位。不過，國內(nèi)尚不具備對(duì)此項(xiàng)工藝的應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前進(jìn)行投資建設(shè)與簽約的眾多粉煤加壓氣化項(xiàng)目均采用的為國外Shell專利技術(shù)的引進(jìn)方式，在外匯方面的耗費(fèi)很大。因此，開展粉煤加壓氣化中試裝置構(gòu)建與運(yùn)作工作十分關(guān)鍵，屬于一種創(chuàng)新，特別對(duì)于煤氣化技術(shù)的發(fā)展而言，擁有的實(shí)踐價(jià)值非常大。

關(guān)于此工藝的特征與難點(diǎn)如下：

第一，對(duì)比水煤漿加壓氣化技術(shù)，粉煤加壓氣化具有更低的氧耗與煤耗量，有效氣（CO+H2）的含量與碳轉(zhuǎn)化率均更高。

第二，針對(duì)粉煤加壓氣化技術(shù)來說，主要以煤粉處于高壓、密相條件之下的平穩(wěn)輸送與有效管控作為支撐。通過多年以來的實(shí)驗(yàn)探究與分析，目前完全可以熟練應(yīng)用粉煤加氣化技術(shù)。

而粉煤高壓密相的相關(guān)輸送裝置、閥門、管道、儀表設(shè)備以及測(cè)量?jī)x器等均被有效利用，積累了結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及性能等方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。作為粉煤加壓氣化技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中的難點(diǎn)，粉體和氣化系統(tǒng)運(yùn)行的安全管理可謂重中之重。通過系統(tǒng)掌握與分析，可以充分發(fā)揮出粉煤加壓氣化設(shè)備的良好作用，保證確定運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2.4 粉煤加壓氣化技術(shù)的應(yīng)用步驟

當(dāng)原煤經(jīng)過除雜處理以后，便送入到磨煤機(jī)進(jìn)行破碎，并依靠低壓氮?dú)?，使其迅速干燥，完成煤粉被存?chǔ)到料倉內(nèi)的任務(wù)。對(duì)于加熱用低壓氮?dú)舛裕蠖鄶?shù)能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)性利用。在料倉內(nèi)的煤粉分別處于低壓、高壓氮?dú)獾妮斔铜h(huán)境當(dāng)中，經(jīng)過氣化噴嘴進(jìn)到氣化爐當(dāng)中。蒸汽、氣化劑氧氣同樣會(huì)經(jīng)過氣化噴嘴進(jìn)到氣化爐內(nèi)，同時(shí)處于高溫高壓的環(huán)境中和煤粉發(fā)生氣化反應(yīng)。而出了氣化爐的高溫合成氣通過激冷、洗滌處理之后會(huì)并入到造氣車間內(nèi)，形成氣管線。熔融灰渣處于氣化爐激冷室內(nèi)受到激冷固化作用，通過鎖斗進(jìn)行收集，并運(yùn)用了定期排放方法。從洗滌塔出來的黑水在與二級(jí)閃蒸，水蒸汽和部分溶解于黑水內(nèi)的酸性氣CO2、H2S等融合后，會(huì)快速被閃蒸出來，閃蒸氣通過冷凝和分離處理之后和氣化廠制備的酸性氣同時(shí)加以處理，此時(shí)閃蒸的黑水在借助換熱器裝置冷卻處理以后將排進(jìn)地溝內(nèi)，并最終輸送到污水處理系統(tǒng)當(dāng)中。

3 德士古爐的特點(diǎn)及其應(yīng)用的說明

早在1978 年的時(shí)候，德士古水煤漿氣化爐便得以研發(fā)出來。而水煤漿也是其主要的技術(shù)特點(diǎn)之一。由于其易于把氣化壓力提高，所以，有效減少了進(jìn)行合成過程中所需的壓縮能耗。在媒的活性方面則沒有過多地設(shè)置相關(guān)限制規(guī)定，不過在煤的灰熔點(diǎn)方面提出了有關(guān)要求。通常情況之下，灰熔點(diǎn)的溫度T4 值需要小于1250 的情況下，對(duì)實(shí)現(xiàn)氣化才會(huì)有益。與此同時(shí)，煤的成漿性、灰分以及黏溫特性等因素，均帶給德士古爐正常運(yùn)行很大的影響，屬于其中主要的參考指標(biāo)。從德士古爐的實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)情況來看，灰分較低，大約為8%-12%，成漿性能與黏溫特性均表現(xiàn)良好，灰熔點(diǎn)也較低，有利于達(dá)到德士古氣化的效果。鑒于德士古爐的氣化壓力是很高的，其相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備一般運(yùn)用的氣化壓力處于2.8 MPa-6.6MPa范圍之內(nèi)，部分項(xiàng)目則為8.3MPa，相應(yīng)的氣化溫度則處于1355℃-1450℃的范圍之內(nèi)，最終的合成氣質(zhì)量也是合格的，有關(guān)的氣化指標(biāo)可謂十分先進(jìn)，相應(yīng)的有效氣體中(CO+H2)含量75-81%，(CH4）含量＜1400-1600PPm，碳轉(zhuǎn)化率則為94%-97%，冷煤氣效率為71%-77%。因?yàn)樵谒簼{當(dāng)中包含了34%-41%的水分，由此說明氧氣的使用量很大。

4 結(jié)語

從此次論文的闡述和分析當(dāng)中，不難獲知，系統(tǒng)分析與思考國內(nèi)外煤氣化爐的特點(diǎn)及在煤化工領(lǐng)域中的具體應(yīng)用顯得尤為必要，具有一定的研究意義和實(shí)施價(jià)值。本文通過將國內(nèi)外煤氣化爐的特點(diǎn)及在煤化工領(lǐng)域中的具體應(yīng)用當(dāng)作核心的研究?jī)?nèi)容，從下述幾個(gè)不同的方面加以展開論述與分析：多元料漿新型氣化爐的特點(diǎn)及應(yīng)用說明、灰熔聚流化床氣化爐的特征及具體應(yīng)用概述、德士古爐的特點(diǎn)及其應(yīng)用的說明。希望此次研究與分析的內(nèi)容和結(jié)果，可以得到有關(guān)煤氣化技術(shù)研究工作人員的關(guān)注與重視，并且從中獲取相應(yīng)的啟發(fā)和幫助，進(jìn)而推進(jìn)我國媒體化技術(shù)研究事業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步。