多喷嘴水煤浆加压气化炉掺烧硫磺沟煤制浆配比的探索

兖矿新疆煤化工有限公司600kt/a醇氨联产项目于2012年9月建成投产,其气化装置采用多喷嘴水煤浆加压气化工艺,2015年下半年以来通过精准筛选锁定几种气化用准东煤及掺配其他矿区煤种并进行优化改进等,实现了气化炉的稳定运行,但用煤成本有所上升。为开拓新煤种及充分发挥企业内部协同作用,于2021年2月开始逐步试烧(掺烧)同属兖矿新疆能化有限公司子公司的硫磺沟煤矿的原料煤。简介硫磺沟煤试烧技术路线,详细介绍硫磺沟煤试烧情况以及形成的工业化成果。目前,兖新煤化气化装置已实现硫磺沟煤的常态化稳定掺烧,总体掺烧比例在50%以上、最大掺烧比例达72%,气化炉运行稳定,粗煤气产量及有效气含量、甲醇与合成氨产量均可保证。接下来将继续摸索加大硫磺沟煤的掺烧比例,以提高企业的经济效益。

RH炉和水煤浆加压气化炉中含铬耐火砖的应用与损毁机理

RH炉和水煤浆加压气化炉中均广泛使用了含铬耐火砖,分别为镁铬砖和铬铝锆砖,评述了这两种含铬耐火砖在相应高温炉中的应用和损毁机理。RH炉用镁铬砖研究进展包括RH炉及镁铬砖的发展、镁铬砖的损毁机理、镁铬砖的改性研究等三个方面。水煤浆加压气化炉用铬铝锆砖研究进展包括水煤浆加压气化炉及铬铝锆砖的简介、铬铝锆砖的损毁机理等两个方面。最后对RH炉用镁铬砖和水煤浆加压气化炉用铬铝锆砖的应用和研究进行了展望。

不同煤熔渣对水煤浆加压气化炉用高铬砖的侵蚀

为研究不同煤熔渣对高铬砖的侵蚀机制,选取4种物理化学性能差异较大的典型气化炉用后煤熔渣,采用化学分析、XRD、SEM及EDS等研究了不同煤熔渣的性能及其对w(Cr2O3)≥90%的高铬砖的侵蚀、渗透情况。结果表明:气化炉中煤熔渣主要由SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO组成,但不同煤熔渣的化学组成差异较大,矿物组成及熔融特性温度也不同;在相同条件下,高铬砖侵蚀的主要影响因素是温度和熔渣的化学组成,随温度升高,煤熔渣对高铬砖的侵蚀急速加剧;煤渣中的熔融指数较低时,煤熔渣对高铬砖的侵蚀渗透较为严重;煤熔渣中低熔点相向材料内部渗透、渣中SiO2等对材料中ZrO2等的反应溶解是造成高铬砖失效的直接原因;高铬砖表面形成镁铝铬铁复合尖晶石致密层可以有效降低高铬砖的侵蚀程度。

水煤浆加压气化炉用高铬耐火材料

介绍了我国水煤浆加压气化炉用高铬耐火材料的理论基础、使用性能和发展状况 ,指出在高温、高压煤气化环境中 ,由于煤气组分和灰熔渣的严重侵蚀和渗透 ,气化炉炉衬以采用Cr2 O3含量高的耐火材料为宜。

有关水煤浆加压气化炉改进与发展的几个问题

探讨了有关渣口尺寸、筒体高度、喷嘴设置等几个方面的问题，并提出了几点改进意见。

新型水煤浆加压气化炉的工业化之路

2004年8月26日,山东省德州华鲁恒升化工有限公司的对置式四喷嘴气化炉耐火砖经43 d的精心施工终于完成砌筑,质量得到了有关专家的肯定,被监理单位评为优质工程.这标志着我国在具有自主知识产权、自行设计、自行制造、自行砌筑的全国首套新型气化炉装置的工业化道路上又迈出了坚实的一步.

新型水煤浆加压气化炉耐火材料的应用

耐火材料作为新型多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉的主要组成部分,对气化炉的长周期稳定运行有着重要意义。文章分析了耐火材料的使用工况,对如何延长耐火材料的使用寿命提出了具体措施。

水煤浆加压气化炉用Cr_2O_3-Al_2O_3-ZrO_2砖的损毁模式

详细分析了陕西渭河煤化工集团有限责任公司的德士古 (Texaco)水煤浆加压气化炉用Cr2 O3-Al2 O3-ZrO2 砖的损毁模式及影响因素 ,并提出了降低耐火砖损毁的方法。认为块状剥落、烧蚀损伤、冲蚀损伤和机械损坏是造成耐火砖损毁的主要原因 ;提高耐火砖自身的抗侵蚀能力 ,改善炉衬砌筑结构和炉内工况气氛 ,控制适当的炉渣特性 ,以及采用正确的修理维护方法 ,是提高德士古水煤浆加压气化炉用Cr2 O3-Al2 O3-ZrO2 砖使用寿命的主要途径。经过几年的反复试验和技术改进 ,特别是采用中钢集团洛阳耐火材料研究院生产的Cr2 O3-Al2 O3-ZrO2 砖后 ,渭河煤化工集团有限责任公司的德士古水煤浆加压气化炉用Cr2 O3-Al2 O3-ZrO2 砖的使用寿命已从原设计的 80 0 0h提高到现在的 2 30 0 0h。

单喷嘴水煤浆加压气化炉工艺烧嘴压差波动的探讨

分析了单喷嘴水煤浆加压气化炉烧嘴压差波动的主要原因:气化用煤的质量、水煤浆和氧气的性质指标、烧嘴尺寸设计、高压煤浆泵的稳定性等;总结了主要的解决措施:煤质选择、物料工艺指标控制、烧嘴技术改造、采用耐磨合金镶套和陶瓷保护盖、管道设备技改等。生产实践表明:采取这些措施后,可使烧嘴长周期使用,保证气化炉稳定运行。

水煤浆加压气化炉用高铬砖的优化

通过调整高铬砖中α-Al2O3微粉粒度分布和Cr2O3微粉的加入量,对水煤浆加压气化炉用高铬砖进行性能优化。结果表明,优化后的高铬砖显气孔率明显降低,抗热震性和抗侵蚀性显著提高。

水煤浆加压气化炉托砖板法兰的维修

从高温炉渣及粗煤气的冲蚀、高温粗煤气的腐蚀、高温介质对金属材料的烧蚀等方面分析了水煤浆加压气化炉托砖板法兰损毁的原因;介绍了新更换的托砖板法兰的技术要求、维修过程和改进措施。

水煤浆加压气化炉烘炉小结

国电中国石化宁夏能源化工有限公司甲醇公司于2010年3月引进美国GE公司的水煤浆加压气化工艺专利技术,由华陆工程公司详细设计,煤气化装置设计生产能力[100％的（CO＋H2）]为3.50＆#215;106 m3/d,可满足446.4 kt/a甲醇、100 kt/a CO、12 kt/a H2装置生产用合成气需要.

改善水煤浆气化炉内衬耐火材料抗侵蚀性能的探讨

分析了水煤浆加压气化炉用高铬耐火材料被侵蚀破坏机理,高铬砖破损的主要原因是煤渣的渗透使高铬砖大块剥落。在此基础上,在保持较好的抗热震性前提下,提出了用浸渍处理的方法来提高高铬耐火材料抗煤熔渣侵蚀性的设想,并进行了初步试验,初步研究结果表明,该方法合理、有效。

气化炉托砖盘温度异常原因分析及管控思路探讨

针对水煤浆加压气化装置运行中易发生托砖盘(支撑板)温度异常超温问题,从超温现象、原因、危害、预防处置措施、工艺操作优化等方面进行了综合分析探讨,认为托砖盘温度异常主要由煤的黏温特性变差、系统水质恶化、烧嘴雾化差等原因引起,根据以上原因,从日常管控、激冷水量管控、下降管结渣管控、上升气流通道堵塞管控等方面提出优化处置措施方案,有效解决了托砖盘温度异常问题。

工艺操作对气化炉耐火砖寿命的影响

水煤浆加压气化炉是我公司甲醇生产中的重要设备，在甲醇生产长周期运行过程中起着非常重要的作用。气化炉内耐火砖共分为3层，由里到外分别为向火热面层、隔热支撑层与保温层，其中炉内向火面砖的寿命直接影响生产的长周期运行。目前国外向火面耐火砖使川寿命达两年，

GE水煤浆气化工艺烧嘴问题与处置分析

为了提升GE水煤浆气化炉应用水平,要积极落实实时性管控思路,全面落实优化改造方案,减少烧嘴问题造成的不良影响,实现安全、稳定、长效性运行目标。本文分析了GE水煤浆加压气化炉工艺结构,并对工艺烧嘴问题进行了集中讨论,最后针对相应问题提出了几点优化处置建议。

超大型煤气化技术示范取得突破

兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司的180万t／a煤制甲醇及转化烯烃项目一期工程的日处理3000t煤多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉A炉于近日一次投料成功，在煤浆浓度为59％的情况下，有效气体成分达到80％，装置运行平稳。这标志着我国自主超大型煤气化技术示范取得重要突破。

不同种类煤渣与高铬材料的反应

对国内多家水煤浆气化炉用后煤渣的化学分析结果表明,它们是以SiO2为主成分的酸性煤渣;根据煤渣中CaO和FeOn含量的不同,可将这些煤渣分为高硅渣、高钙渣和高铁渣三类。对三类煤渣熔融特性温度(包括软化温度、半球温度和流动温度)的测试结果表明,高硅渣的熔融特性温度最高,其次是高铁渣,高钙渣的最低。以这三类煤渣对高铬砖进行的抗渣侵蚀试验(坩埚法)表明:高钙渣的渗透深度最深,其次为高铁渣,而高硅渣渗透的深度最浅;高钙渣侵蚀后,试样基质结构被破坏,颗粒呈孤立分布;高铁渣侵蚀后,在表面形成了一层致密层;高硅渣侵蚀后,试样的连续结构也遭到一定程度的破坏。