水煤浆气化炉协同处理过程中有机物排放特征——以多环芳烃和二噁英为例

采用工业化试验对水煤浆气化炉协同处理蒽醌染料、精馏残渣、废活性炭、废有机溶剂等多源有机废物过程中多环芳烃(PAHs)和二噁英(PCDD/Fs)的排放特征进行研究.结果表明,协同处理有机废物不会对水煤浆气化炉的气化压力、气化温度和小时产气量产生显著影响,但合成气中CO和CO_(2)的气体体积分数较空白工况有所变化,CO的气体体积分数由40.9%下降至31.5%,而CO_(2)气体体积分数则由23.4%增加至31.0%,主要原因可能是有机废物的引入使得气化炉燃烧更充分;协同工况下气态排放物中PAHs和PCDD/Fs分别以萘和低氯代同系物为主,其中PAHs和PCDD/Fs的总毒性当量分别在0.12–0.49ng-TEQ/m^(3)和1.22–3.82pg-TEQ/m^(3)之间,较空白工况下PAHs(0.06–0.11ng-TEQ/m^(3))和PCDD/Fs(1.34–2.97ng-TEQ/m^(3))的总毒性当量无明显增加,且仍远低于相关标准限值;协同工况下固态样品中PAHs和PCDD/Fs分别以低、中环和低氯代同系物为主,硫磺(0.49ng-TEQ/kg)和炭黑(0.37ng-TEQ/kg)的PAHs总毒性当量,以及碳酸氢铵(8.3pg-TEQ/kg)的PCDD/Fs总毒性当量分别高于其他固态样品的PAHs和PCDD/Fs总毒性当量.协同工况下固态样品中PAHs和PCDD/Fs的总毒性当量较空白工况均无明显增加,环境风险可控.

GE水煤浆气化装置灰水水质影响因素分析与控制

气化灰水可谓是水煤浆气化装置的“血液”,灰水水质超标会导致系统设备和管道腐蚀结垢,制约GE水煤浆气化装置的长周期运行,并严重影响污水处理的效能。对灰水pH值、硬度、碱度、悬浮物含量、浊度、氯离子含量、电导率、氨氮和COD等关键指标对水煤浆气化灰水系统的影响进行分析,并就各影响因素总结出针对性的水质控制措施,以提高气化装置运行的稳定性和经济性。

水煤浆气化锁斗系统故障分析及改造

在煤气化生产过程中锁斗系统有着重要作用,但其故障种类较多。为保证系统安全、稳定、高效运行,需要迅速且准确地判断出故障位置和原因,这需要有一定的理论支持和丰富的现场经验积累,还要求不断地进行技术改造。介绍引发锁斗系统故障的因素、相应判断和处理方法,避免故障频发造成的人力物力损失以及安全风险。

水煤浆气化过程中的温度和压力优化控制

在能源转型的关键时期,水煤浆气化技术作为一种高效、清洁的能源利用方式,受到了广泛关注。本研究着重优化水煤浆气化过程中的温度和压力控制,提高能源转化效率并降低环境影响,通过实验探讨了不同温度和压力条件对气化效率的影响,以及如何通过调整这些参数来优化气化过程。实验结果不仅揭示了温度和压力对气化效率的关键作用,还为工业应用提供了重要的优化策略。这项研究不仅具有重要的理论价值,还为水煤浆气化技术的实际应用提供了指导。

新疆宣东SE水煤浆气化装置开车成功

近日,由中石化宁波工程有限公司编制工艺包并提供技术服务的新疆宣东能源有限公司气化装置顺利投产,各项技术指标均达到工艺包设计水平,标志着该公司SE煤气化技术的推广工作取得新突破。新疆宣东能源有限公司位于哈密地区淖毛湖煤化工循环经济产业园区,其气化装置配置2台日投煤量1000吨级水煤浆水冷壁气化炉,是SE水煤浆气化技术在中国石化系统外的首次应用。自技术许可合同签署以来,宁波技术研究院牵头该公司工艺系统室、工艺安装室、电控室、设备室等相关专业,扎实开展工艺包编制与技术服务,为装置成功投产提供了技术支持。

水煤浆气化协同处理有机废物要点分析

以SE水煤浆气化技术的实践经验为样本,介绍气化装置以掺烧方式协同处理有机废物的基本要求,从基础研究、系统规划、工艺设计、安全与环保措施等方面阐述气化有机废物掺烧的工作要点。

水煤浆气化炉激冷室衬里腐蚀开裂分析与对策

针对某公司在役水煤浆气化炉激冷室堆焊层存在大量裂纹和腐蚀坑问题,本文从腐蚀性介质来源及分布、腐蚀特性和腐蚀机理以及引起腐蚀失效原因等方面进行了简要阐述,分析发现氯离子应力腐蚀是产生裂纹的主要原因,硫化物叠加氯离子对应力腐蚀开裂有相互促进作用,进一步加剧了腐蚀发生。最后提出了应对措施、对策及建议以便为类似气化炉设计、选材、制造工艺和工程应用提供一些经验参考。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴室回火原因分析及对策

陕西未来能源化工有限公司1000 kt/a煤间接液化示范装置气化系统设置8台多喷嘴对置式水煤浆气化炉(设计六开两备)。自投运以来气化炉烧嘴室回火现象始终无法消除,2016年6月气化系统重启后几台气化炉轮番因工艺烧嘴回火烧穿冷却水室或激冷水盘管而跳车(平均运行周期不足24 h),与相关设计、制造单位一起分析,确认主要原因为原料煤灰分高(原料煤灰分由8%左右飙升至15%~20%)。经分析与研究,结合同类装置改造情况,综合衡量各方面的利弊,在稳定可控的基础上制定出分两步走的改造方案:第一阶段,改造烧嘴室喷口砖M1,已于2023年3月先行在2^(#)气化炉实施,取得了较好的效果,接下来将择机对其余7台气化炉烧嘴室进行类似改造;第二阶段优化改进将在进一步慎重论证后择机实施。

水煤浆气化炉锁渣阀的使用分析与选型

水煤浆气化技术作为一种先进的清洁能源转换方法能够将煤炭转化为更易于利用的气态燃料,在这一转换过程中锁渣阀发挥着至关重要的作用,不仅负责控制和调节气化炉内物料的流动确保气化过程的连续稳定进行,还在防止高温、高压下的气化产物逆流中起到关键作用。凭借有效隔离气化反应区与外界环境,锁渣阀保证了系统的安全运行,同时提高了气化效率和产品气的质量,因此,锁渣阀不仅是气化系统中的一个组件更是维持整个水煤浆气化过程顺利进行的重要保障。

石油化工项目中四喷嘴水煤浆气化装置实现长周期稳定运行优化研究

本文以华锦阿美石油化工有限公司(HAPCO)项目中的四喷嘴水煤浆气化装置为研究对象,旨在通过探索优化措施实现其长周期稳定运行。首先分析了四喷嘴水煤浆气化装置的工艺流程和结构特点,并阐述了该工艺在长周期运行中面临的主要困难和挑战。然后,依据实际运行数据,定量评估了在不同条件下装置的运行稳定性,并发现了一些制约设备长周期稳定运行的关键因素。基于这些因素,制定了一系列优化措施,并验证了这些措施在实地运行中的效果。通过对比优化前后的运行数据,证明了这些优化措施可以明显提高四喷嘴水煤浆气化装置的运行稳定性,并成功地推动了其实现长周期稳定运行。研究结果对于解决四喷嘴气化技术在实际运行中的问题并改进其运行性能具有重要参考价值。

掺烧高灰熔点煤对多喷嘴水煤浆气化炉运行的影响及调控

中海油惠州石化有限公司煤制氢装置气化系统设有2台多喷嘴水煤浆气化炉(一开一备,设计操作压力4.5 MPa),2023年3月投产以来气化系统运行情况较好。为考察气化炉对高灰熔点煤的适应性,于2024年1—2月对五种不同进料煤种(代号分别为SY2、SY3、JY2、DHR、TDH,其中,SY3、JY2为高灰熔点煤)进行掺配得到四种混煤,通过掺烧试验考察了四种混煤及100%SY2煤对成浆性能、烧嘴煤浆流量及雾化压差、渣口压差、粗合成气成分、气化炉炉壁温度、黑水灰渣含量等的影响。试验结果表明,多喷嘴水煤浆气化炉掺烧高灰熔点煤(SY3、JY2)可行,并通过实际生产数据及其变化趋势的分析与探讨得到了一些原料煤(尤其是高灰熔点煤)煤质对多喷嘴水煤浆气化炉运行的影响规律与调控经验。

德士古水煤浆气化炉堵渣原因分析及预防措施

水煤浆气化炉的工艺技术要求较高,需要对其在生产运行中存在的问题进行深入分析,以确保其能够长期稳定运行。在水煤浆气化炉的实际运行过程中,经常会出现堵渣现象,不仅会对气化炉的稳定运行产生影响,还会导致催化剂中毒问题出现,对生产安全造成极大威胁。因此,需要针对水煤浆气化炉堵渣原因进行深入分析,并提出有效的预防措施,以确保水煤浆气化炉能够长期稳定运行。

德士古水煤浆气化炉堵渣现象的原因及预防措施

德士古水煤浆气化炉作为重要的能源转换装置之一,在我国的工业生产过程中扮演着重要角色,但德士古水煤浆气化炉在实际运行中,受到原料煤种变化,耐火砖损蚀,气化炉操作工况以及其他因素影响,导致堵渣现象发生率较高,从而对设备的正常运行以及生产效率造成了极大影响,所以就需要积极采取有效的预防措施,有效控制其危害。为此本文将从德士古水煤浆气化炉堵渣现象的原因出发,对其预防措施进行研究,为相关人员提供借鉴。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉下降管减振研究

多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行中发现激冷室内存在的下降管振动现象,针对该问题,对其振动响应及运行工况分析,设计一种基于耗能弹簧的阻尼器用于下降管减振,并对不同参数下的减振效果进行研究,以期为该类型设备的振动问题的解决提供思路和参考。

水煤浆气化烧嘴喷口和炉砖烧蚀性的优化及应用

水煤浆加压气化工艺中工艺烧嘴的设计需与煤浆投料负荷相匹配。国内某公司6.5 MPa水煤浆加压气化装置原工艺烧嘴设计煤浆处理量73 m3/h,因下游合成气的需求变化使装置负荷需大幅改变,新方案烧嘴要求能满足75%~125%范围的负荷调节。为了评估极端负荷工况对气化装置造成的影响,针对该厂运行工况,对原烧嘴和新方案烧嘴进行了气化炉全炉燃烧数值模拟。计算结果表明:新方案优化了烧嘴在低负荷下的端面烧蚀和高负荷下的冲蚀问题,改善了高负荷下炉砖筒体和锥底的温度分布,有利于缓解炉砖的冲蚀速率。新方案实际投用后兼顾了较高的气化生产效率和宽广的负荷变化范围,验证了计算的正确性。

水煤浆气化煤制氢装置开工方案优化

对水煤浆气化工段、变换工段开工线的工业应用进行了探讨和优化。气化过程中存在腐蚀、磨蚀、易堵塞管道和设备等问题,这些问题直接影响气化装置的开停车过程、稳定运行和寿命,因此在气化工段优化增设闪蒸系统跨线十分必要。建立黑水在气化炉和碳洗塔之间的封闭循环,可加快黑水升温速率,缩短气化工段开车时间至0.5 h,同时可实现气化不停车切出闪蒸系统进行检修。变换工段催化剂在一定的温度下才具有活性,在正式生产导入粗合成气前,要对床层进行预升温,升温的热源来自于外置的电加热器,通过压缩机使氮气循环流动作为热载体。增设独立的升温管线对变换炉内催化剂床层进行升温,使循环流程缩短,系统阻力降减小,压缩机功耗降低。优化后开车直接费用可节约10万元/次,投资可在两到三个大修周期内收回,开工线运行平稳可靠,效益显著。

粉煤气化与水煤浆气化能耗对比分析

以内蒙古伊泰化工有限责任公司120万t/a精细化学品项目的实际运行数据为依据,采用Aspen Plus模拟软件,对比分析了相同压力下粉煤气化技术和水煤浆气化技术的综合能耗;另外,以水煤浆气化煤制甲醇装置为研究对象,分析了不同压力下水煤浆气化技术的综合能耗。结果表明:在气化单元和变换单元中,于4.2 MPa条件下,与水煤浆气化技术相比,采用粉煤气化技术综合能耗可降低1249.99 MJ;采用水煤浆气化技术,与4.2 MPa气化压力相比,6.5 MPa的全流程综合能耗降低746 MJ,相对差值为3.8%。

水煤浆气化细渣及浮选精矿与煤 掺烧性能的研究

水煤浆气化细渣含水量高、挥发分含量极低、着火燃烧特性差,难以直接作为燃料燃烧,通过浮选对其进行灰碳分离,可以得到含碳量较高的浮选精矿。通过对德士古煤气化炉气化细渣及其浮选精矿进行扫描电镜和X射线衍射仪的表征发现,浮选精矿中游离球状灰渣颗粒较气化细渣显著减少,部分灰颗粒附着在多孔不规则碳的孔隙中。与气化细渣相比,浮选后的精矿平均粒径减小,比表面积增大,固定碳含量从41.61%提高至61.88%,灰分由52.06%降低至27.86%,发热量从15.24 MJ/kg升高至22.43 MJ/kg。利用热重分析仪对气化细渣及其浮选精矿分别与煤掺混的燃烧特性进行研究。结果表明,气化细渣和浮选精矿的着火和燃尽特性较差,按照低比例添加(10%~30%)到煤中,可以有效改善其着火稳定性和燃烧性能;随着掺混比例的增加,DTG曲线出现分峰现象,且整体燃烧特性变差;采用Coast-Redfern积分法分析了不同掺混比例样品的燃烧反应动力学特性,结果表明低温段活化能小于高温段活化能,混合样品在低温段的活化能始终小于浮选精矿或气化细渣,浮选精矿或气化细渣的添加比例超过50%时使混合样高温段活化能急剧增加。同时,对水煤浆气化细渣的经济性进行了分析。

水煤浆气化装置腐蚀问题的调研分析与对策

设备和管道的腐蚀是制约水煤浆气化装置长周期稳定运行的一个重要原因。水煤浆气化过程中,装置内的流体介质为含有大量腐蚀性物质和固体颗粒的多相混合物,因此冲蚀和结垢是设备和管道面临的主要损伤原因,而气液相中的多种腐蚀性物质也会引发不同类型的腐蚀问题。通过现场调研,结合水煤浆气化装置的工艺流程和腐蚀性介质的组成,对气化单元、合成气洗涤单元、黑水闪蒸单元以及黑灰水处理单元的腐蚀现状和成因进行了深入分析,并针对不同的腐蚀类型提出了相应的防护措施,为水煤浆气化装置的生产操作提供了经验借鉴和技术支撑。

水煤浆气化装置煤浆提浓改造总结

由于煤浆制备系统制得的煤浆粒度分布不合理,水煤浆质量分数仅为58%~60%,造成气化炉的煤耗和氧耗较高,有效气含量偏低。通过增设细磨装置并采用新型煤浆添加剂后,水煤浆质量分数提高了3.57%,气化炉运行稳定,有效气体积分数提高2.18%,平均每天节省气化煤43 t、氧气21600 m^(3),成本降低91500元/d,节资效果明显。