河南化工.26●HENAN CHEMICAL INDUSTRY2012年第29 卷具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三種煤氣化技術(shù)對比王洪營，楊悅敬,楊國棟，顧朝暉(河南心連心化肥有限公司，河南新鄉(xiāng)453731)摘要:國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的氣化技術(shù)主要有多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù),航天爐氣化技術(shù),清華爐氣化技術(shù)。本文從進料方式、噴嘴個數(shù)以及襯里形式幾個方面就三種工藝中的一些技術(shù)特點做對比。關(guān)鍵詞:多噴嘴對置式氣化爐;航天爐;清華爐.中圖分類號:TQ546文獻標識碼:A文章編號:1003 -3467(2012)17 -0026 -04Comparison of Three Coal Gasification Technology thatPossess Independent Intellectual PropertyWANGHong-ying,YANGYue-jing，YANGGuo-dong,GUZhao-hui( Henan XLX Fertilizer Co. Ltd ，Xinxiang 453731 ，China)Abstract :The coal gasification technology that possess independent intellectual property mainly includescoal - water sullry gasification with opposed multi - burner , space furnace gasification technology , tsinghuafurace gasification technology. In this paper, from feed way，number of nozles and lining form , the tech-nical feactures of three process are compared.Key words : opposed multi - nozzles gasifier ; space furnace ; tsiughua furmace根據(jù)國內(nèi)氮肥行業(yè)“十二五”發(fā)展要求,今后將與渣采用冷激流程與渣水處理工藝"。逐步采用以粉煤加壓氣化、新型水煤漿氣化等為代自山東華魯恒升多噴嘴氣化爐于2005年投運表的先進煤氣化技術(shù)對現(xiàn)有的采用間歇式固定床煤以來,兗礦國泰,兗礦魯南,江蘇靈谷,江蘇索普,新氣化技術(shù)的合成氨等煤化工企業(yè)進行技術(shù)改造,以能鳳凰，神華寧煤,寧波萬華,以及于2012年1月實現(xiàn)煤炭的清潔高效利用,提高合成氨等煤化工行20日投運的安徽華誼,多噴嘴氣化爐已經(jīng)成功在9業(yè)的能效水平和清潔生產(chǎn)水平。目前國內(nèi)具有自主家企業(yè)22臺氣化爐投人運行。而2008年與美國知識產(chǎn)權(quán)的先進煤氣化技術(shù)，如航天爐技術(shù)、多噴嘴Valero企業(yè)簽訂技術(shù)許可合同,更是成功將其技術(shù)水煤漿氣化技術(shù)、清華爐技術(shù)等,都已建成了一定數(shù)成功推廣至國外。量的工業(yè)化裝置,并有數(shù)十臺氣化爐投人實際運行,1.2 航天爐氣化技術(shù)具備全面推廣的條件?，F(xiàn)就國內(nèi)幾種具有自主知識航天爐氣化技術(shù)是由航天長征化學(xué)工程股份有產(chǎn)權(quán)的氣化技術(shù)的一-些特點進行對比與探討。限公司(原北京航天萬源煤化工工程技術(shù)有限公司)開發(fā)的新型粉煤氣化技術(shù)。其特點為采用干粉1技術(shù)及 業(yè)績簡介進料方式,單個進料噴嘴置于氣化爐頂部,采用盤管1.1多噴嘴對置式水煤漿 氣化技術(shù)式水冷壁,出氣化室合成氣體與渣采用冷激流程與多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)是由華東理I大渣水處理工藝(2]。學(xué)和兗礦集團共同開發(fā)的新型水煤漿氣化技術(shù)。其自河南濮陽龍宇,安徽晉煤中能(臨泉)一期于特點為;采用水煤漿進料方式,四個對置式噴嘴進2008年投運以當(dāng)沂7年立發(fā)屈迅速,山東魯西化料,氣化爐采用耐火磚隔熱形式,出氣化室合成氣體工,安徽臨中國煤化工:爐裝置現(xiàn)都已YHCNMHG收稿日期:2012 -05 -24作者簡介:王洪營(1987-) ,男,助理工程師,從事新型氣化技術(shù)信息研究工作,電話:15037364230.第9期(上)王洪營等:具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三種煤氣化技術(shù)對比●27●投產(chǎn)。而在建的河南晉開集團120萬t合成氨項目2011年8月在山西豐喜臨猗分公司投人運行。其則采用4臺航天爐,一期2臺即將完工,二期2臺也區(qū)別于水煤漿的最大之處為將爐體的耐火磚改為水已安裝近半。其他已簽項目也都處不同施工或設(shè)計冷壁。首次投入運行便實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)運行140 d的階段。良好業(yè)績。1.3二代清華爐氣化技術(shù)雖然其工業(yè)裝置投人運行時間較晚,但其成功二代清華爐氣化技術(shù)是由北京盈德清大科技有的技術(shù)已經(jīng)吸引不少廠家與之合作,黑龍江北大荒限責(zé)任公司獨家經(jīng)營的新型煤氣化技術(shù)。其特點為化肥公 司浩良河化肥廠已經(jīng)與之簽訂氣化爐改造協(xié)采用水煤漿進料方式,單個進料噴嘴置于氣化爐頂議 ,江蘇華昌等與之簽訂了氣化技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。部,氣化爐采用新型垂直懸掛式水冷壁,出氣化室合2三種 氣化工藝技術(shù)特點及對比.成氣體與渣采用冷激流程與渣水處理工藝。二代清華爐于2005年投入研發(fā),工業(yè)裝置于2.1 原料介質(zhì)進料方式對比表1三種氣化工藝對比項目進料方式噴嘴個數(shù)襯里形式渣及顯熱回收多噴嘴對置式水煤漿氣化爐水煤漿進料4個耐火磚冷激，渣水處理航天爐干粉進料1個盤管水冷壁冷激,渣水處理二代清華爐垂直懸掛水冷壁|原料煤原料煤粉煤過濾器儲倉氣化爐氧氣水@高壓氮氣或|粉法氣化爐二氧化碳氣鎖斗(磨煤機煤漿情性氣體-oHt水蒸氣發(fā)生器一u儲槽高壓煤漿泵L-中粉煤給料罐C圖1原普進料流程對比進料流程如圖1所示。單比較進料方式:水煤量,其氣化效率要低于粉煤氣化,氧氣消耗也要高于漿進料方式具有簡單,穩(wěn)定等特點,粉煤輸送過程中粉煤氣化。消耗的功及能量較多。干粉進料氣化效率高,碳轉(zhuǎn)化率高,有效氣體成同時采用水煤漿進料方式,相較粉煤進料更易分高,但在制煤過程中需要加熱干燥,氣化過程中需于提高氣化爐的操作壓力至6.5 MPa或8.7 MPa,外加蒸汽。中國煤化工可以實現(xiàn)等壓聯(lián)產(chǎn)甲醇或合成氨,降低后續(xù)壓縮做2.2 多噴嘴二比功。多噴嘴CNMHG圖2所示。多但水煤漿進料方式進入氣化爐內(nèi)帶有大量水噴嘴氣化爐氣化室內(nèi)霧化性能要好于單噴嘴氣化分,水分的蒸發(fā)與蒸汽的升溫必定要消耗大量的熱爐,初級霧化的物料再相互撞擊形成二次霧化,增強河南化工●28.HENAN CHEMICAL INDUSTRY2012年第29 卷預(yù)熱噴嘴工藝噴嘴了霧化效果,提高了物料在爐內(nèi)停留時間,避免了部分物料從噴嘴口直接運動到渣口形成短路,增強了氣化爐內(nèi)介質(zhì)的傳質(zhì)傳熱,有利于氣化反應(yīng)的進行,煤氣中的有效氣成分高,渣中可燃物含量低[}。IM|同時多個噴嘴也易于實現(xiàn)負荷的調(diào)整,多噴嘴"，合成氣合成氣爐也具有帶壓連投與無波動倒爐等其他特有技術(shù)。單噴嘴氣化爐控制簡單,操作簡單,設(shè)備維護簡單,投資較少。2.3各種襯 里形式對比(見圖3)采用耐火磚爐爐壁的熱量損失少,但需要定期更換損壞的耐火磚。因為更換筒體磚時間較長,一多噴嘴氣化爐單噴嘴氣化爐般需要設(shè)置備爐。圖2氣化爐 內(nèi)流場對比耐火磚盤管水冷壁垂直水冷壁圖3襯里形式對比同時耐火材料也限制了氣化爐溫的提高,對于則其優(yōu)勢將 被抵消掉部分。加之后續(xù)選擇的不同的高灰熔點的煤,需要添加助熔劑。采用水冷壁形式耐硫高水汽比變換或低水汽比變換工藝,消耗亦不則有煤種適應(yīng)性強,可以燒高灰熔點煤。同時長周相同。而且各家使用單位所選用煤質(zhì)不同,操作水期運行不用設(shè)置備爐。減少維修費用與工作量等優(yōu)平不同,即便選用同-種氣化工藝,消耗也不盡相點。新型垂直懸掛式水冷壁采用自然循環(huán)設(shè)計,強同。外加消耗衡算方式也有所差異,因此很難從根制循環(huán)運行,安全可靠[4。本上說那種氣化技術(shù)最具優(yōu)勢,三者各有技術(shù)側(cè)重2.4氣化工藝中 各種不同技術(shù)的優(yōu)缺點不同氣化工藝的優(yōu)缺點對比如表2所示。4結(jié)束語3總結(jié)沒有最好的氣化姑術(shù)日有縣適合自己企業(yè)的三種氣化技術(shù)各有其優(yōu)點,用戶及使用業(yè)績也氣化技術(shù)。中國煤化工一定要根據(jù)自在不斷增加。單從氣化爐反應(yīng)反面考慮,粉煤氣化身情況,從產(chǎn)YH. CNM H G資源,環(huán)境保具有其優(yōu)勢,但如果考慮原料介質(zhì)輸送所消耗的功,護,投資等綜合多方面情況考慮,選擇出適合自己的第9期(上)王洪營等:具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三種煤氣化技術(shù)對比.●29.表2不同氣化工藝的優(yōu)缺點對比項目優(yōu)點缺點進料方式進料方便,對泵要求低氣化爐壓力可以提高至6.5由于物料中含水,需要消耗氣化熱使水變成高溫蒸水煤漿進料MPa 或8. 7MPa,降低后工段壓縮功;合成氣中水汽汽,增加各種消耗比較高,后序變換工段可以不加蒸汽干粉進料氣化效率高,反應(yīng)溫度高;殘?zhí)苛康?合成氣有效氣干粉進料對泵要求高,氣化爐壓力提高較難,現(xiàn)一般4.0 MPa;氣化爐內(nèi)需要通入一-定 量蒸汽;需要對成分高干粉進行加熱干燥噴嘴個數(shù)霧化性能好,單個燒嘴承受負荷低,整體負荷可以長時間運行時間后,霧化狀態(tài)改變,流場改變,消耗四噴嘴提高;可以僅用一-對燒嘴即一半負荷工作;可以實有所增加現(xiàn)帶壓連投、無波動倒爐等特有技術(shù)單噴嘴控制簡單,操作簡單,投資較少單個燒嘴負荷大襯里形式耐火材料限制了氣化反應(yīng)溫度,燒高灰熔點煤需要耐火磚熱損失相對較少添加助熔劑;氣化爐外圍溫度較高;需要定期更換燒壞的耐火磚;更換簡體磚時間長,需要設(shè)置備爐需消耗-部分氣化熱量副產(chǎn)蒸汽,降低氣化效率;，水冷壁煤種適應(yīng)性強,可以燒高灰熔點煤;不需備爐水冷壁與外殼之間需要連續(xù)補充保護氣;水汽循環(huán)需要泵做功氣化技術(shù)。希望其他即將進行原料結(jié)構(gòu)升級的單位[2] 孫永才,劉 偉.航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)淺析[J].早日找到適合自己的氣化技術(shù),對現(xiàn)有固定床氣化化肥工業(yè),2010(01):55 -57.技術(shù)進行升級,一方面降低生產(chǎn)成本,提高市場競爭[3]孫銘緒. 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)工程設(shè)計[J].化工設(shè)計;2007(05):3 -7,37.力;另- - 方面節(jié)能減排,為我國的環(huán)境保護做貢獻。[4]王軍,陸峰,林彬彬.國內(nèi)工程應(yīng)用的幾種煤氣化參考文獻:[1] 于廣鎖,龔 欣,劉海峰,等.多噴嘴對置式水煤漿氣技術(shù)簡介[C].2009中國煤化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研討會會議論文:59 -79.化技術(shù)[J].現(xiàn)代化工,2004( 10) :46 -49.碳納米管超薄膜實現(xiàn)可控制備中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的透明單壁碳納米管超薄膜具有很高的透光科研人員日前提出一種新穎巧妙的方法,多次可率、優(yōu)異的機械性能、良好的導(dǎo)電性,在低成本柔控制備性能均一的自支持單壁碳納米管超薄膜。性透明觸摸屏、高靈敏度傳感器、塑料電子等領(lǐng)研究人員利用水的表面張力,層層剝離出厚度、域有著廣泛應(yīng)用。近年來關(guān)于碳納米管薄膜的尺寸及性能均一的單壁碳納米管超薄膜,制備的制備和性能中國煤化工萬目前對薄薄膜厚度在20 ~30 nm,在可見光區(qū)的透光率高膜的厚度和HCNMHG難點。達93%。K的長方水方水分長分水方K分水分水分長分長分K分K分水分為K分K水》水分水分水分水》水》水》分水分K》水分X分水>水》北水分K水》水汾K分X分水》長水分X為水平