固定床加压熔渣气化过程的仿真模拟

为研究固定床加压熔渣气化炉气化反应过程及最优工艺参数,利用Aspen Plus软件建立固定床加压熔渣气化炉的动力学模型,并利用该模型对内蒙某固定床加压熔渣气化炉进行模拟计算,计算结果与实际生产数据的误差<5%,从而验证该模型的准确性。在该模型的基础上探讨固定床熔渣气化炉内的组分和温度分布,以及不同操作参数对气化炉性能的影响。结果表明:炉内最高温度为2019℃,在蒸氧喷嘴附近;炉内各反应层所占高度的比例为燃烧层占15%,气化层占25%,干馏+干燥层占60%;随着蒸氧比(蒸汽质量流量∶氧气体积流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率下降,当蒸氧比为0.95—1.0时,气化炉性能最优;随着氧煤比(氧气质量流量∶煤质量流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率先增加后降低,当氧煤比为0.45—0.46时,气化炉性能也最优。研究结果可为固定床加压熔渣气化炉的设计和操作提供一定的理论依据。

新疆气流床煤气化炉渣的特性研究及在砂质土壤改良中的应用

新疆气流床加压气化炉渣的主要化学成分为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO及残余碳,岩相组成主要为残余碳、石英、磁黄铁矿和方镁石,有较大的比表面积、较高的常量和微量养分。气化炉渣中的重金属质量分数较低,满足土壤质量环境标准要求。将该气化炉渣与沙质土壤按照一定比例混合后,土壤全盐量下降2.8%~18.8%,速效钾、有效磷、水解性氮、全氮等营养元素提高5.8%~246.0%,该气化炉渣能疏松土壤、阻断盐析、提供土壤所需的有效营养及微量元素,可作为改良土壤的可生化基质。

固定床固态排渣碎煤加压气化技术在国内应用现状

煤气化技术是保障我国能源安全的关键技术之一,其中固定床固态排渣碎煤加压气化技术具有一定的市场适应性且在国内有着广泛的应用,但存在废水产量大且难处理的缺点,因而其应用技术有待进一步改进提升。介绍固定床固态排渣碎煤加压气化技术的起源以及在国内的简要研究发展历程,对其技术特点进行分析,并剖析此技术在国内的主要应用现状及设想未来的发展趋势。通过对气化炉的废水处理技术的研发,固定床固态排渣碎煤加压气化技术会更加完善。煤气水减量化技术已进入工业化安装调试阶段,相关技术的研发和应用可促进固定床固态排渣碎煤加压气化技术节约成本及减少水资源使用。

气化温度对型煤加压固定床气化反应特性的影响

基于小型加压固定床气化炉考察一定压力下温度对型煤气化特性的影响。研究了不同温度下气化产物演变规律并计算气化反应活化能;利用X射线荧光光谱仪、扫描电镜和X射线衍射仪对型煤以及原煤中矿物质含量、气化后灰渣形貌以及矿物质组成进行分析。结果表明:气化压力3MPa下,气化温度由1223 K提高到1473 K后,气相中CO体积浓度由14.71%增至41.36%,H2含量维持55%左右,有效气体(CO+H2)含量增加了25.88%。可见气化温度对型煤气化的产气特性有显著影响。随气化温度升高,受扩散效应与灰渣熔融双重影响,气化温度高于1323 K后碳转化率与反应速率增幅趋缓。采用未反应缩核模型(GM)与随机孔模型(RPM)计算得到的气化反应活化能分别为44.00 kJ/mol和48.56 kJ/mol,说明型煤的反应活性较高而易于气化。此外,由于生成低熔点物相钠钙长石,当气化温度高于1323 K后灰渣局部熔融,结渣性大于80%;而气化温度较低时,灰渣主要由石英和莫来石等非易熔物相构成,呈松散状,结渣性较低(20%)。

水煤浆加压气化炉耐火材料的研制和使用

详细介绍了新型耐火材料Ｃｒ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２的研制情况，证实了该耐火材料在水煤浆加压气化炉上应用的各方面性能、使用寿命、经济情况均比法国进口的炉砖好，可以取代进口材料。

几种德士古气化渣水系统的技术评价

针对国内4家采用德士古水煤浆加压气化装置渣水处理系统的运行现状,从工艺流程、装置特点、存在问题、改进措施等方面进行了分析和对比;对渣水处理装置进行了综合技术评价,提出了相关改进措施和建议。

BGL煤气化技术分析与中煤图克煤制化肥气化炉运行总结

分析了BGL气化炉在Lurgi煤气化技术基础上改进的要点,对二者主要性能指标进行了对比,总结了中煤能源集团图克煤制化肥项目BGL气化炉运行状况和操作体会。

碎煤加压熔渣气化及航天炉粉煤气化组合工艺在煤制气中的应用

基于对碎煤加压熔渣气化和航天炉粉煤气化技术的特点和优劣势的分析,结合我国当前煤制天然气项目,从技术指标、工艺消耗、煤耗、水耗及投资收益等方面对不同气化工艺方案进行详细比对,推荐采取碎煤加压溶渣气化及航天炉粉煤气化的组合工艺。结果表明:组合气化产气12∶8工艺投资较少,效益较好,能有效弥补碎煤加压熔渣气化和航天炉粉煤气化这两种气化技术的不足,较好平衡块粉煤的比例,提高原料利用率和能源转化率,并有效减少废水、废气的排放量,为煤制天然气项目的顺利推进提供了依据。

组合气化技术在煤制天然气项目中的应用

分析激冷型粉煤气化技术和碎煤加压熔渣气化技术的特点及缺点,结合煤制天然气项目的实际运行情况,提出了激冷型粉煤气化+碎煤加压气化的组合气化方案,并从装置规模、技术路线、技术经济和能耗等方面将其与单一的激冷型粉煤气化技术进行比较。结果表明组合气化技术能够有效解决块、末煤平衡问题,减少废水排放量,而且在综合能耗、煤耗和投资收益方面均优于采用单一的激冷型粉煤气化技术。

气化炉堵渣问题浅析

介绍Shell气化炉与SE-东方炉排渣系统工艺流程及工作原理,结合灰渣特性的调整与控制,对堵渣问题进行研究,分析比较两种工艺技术的堵渣部位、原因及应对措施。

以无烟煤为原料的碎煤加压固态排渣气化工艺流程创新及优化探讨

介绍了碎煤加压固态排渣气化技术的基本情况,结合工业运行数据,详细介绍了晋煤金石、晋煤天庆等公司以无烟煤为原料碎煤加压气化炉运行的具体情况。重点分析和论证了以低挥发分无烟煤或化工焦为原料时,碎煤加压气化炉在粗煤气净化、废热回收、煤气水处理、二氧化碳返炉等方面创新及优化方案的可行性及意义,改进后的工艺流程更适合于无烟煤碎煤加压固态排渣气化。

水力旋流筛分组合用于气化细灰的碳灰分级试验研究

气化细灰具有较高的残碳和丰富的无机矿物组成,两者资源属性不同制约着气化细灰的大规模利用,通过对气化细灰进行碳-灰分级研究,有利于气化细灰源头减量及分质资源化利用。以GE水煤浆气化工艺产生的细灰为研究对象,研究其碳灰分布特征及水力旋流筛分组合对细灰的分级效果,并通过BET、TG测定了高碳细灰的孔隙及吸附特征和反应活性,探索气化细灰资源化利用的途径。结果表明:气化细灰的灰成分主要含有SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)和CaO,与硅酸盐水泥成分相近;气化细灰中的灰分主要以球状颗粒独立存在或黏附于残碳表面和孔隙中,可通过物理方法对碳-灰进行分级;物料浓度、入料压力和底流口径等是影响水力旋流器分选气化细灰效果的主要参数,随着入料浓度的增大,水力旋流器分选气化细灰的效率先增加后降低,旋流器底流产品的灰分随入料压力的增加先降低后增加,采用水力旋流+筛分组合工艺处理气化细灰,可进一步得到灰分较低的高碳细灰产品;高碳细灰的孔隙发达,比表面积较大约352 cm^(3)/g,反应活性良好,在小于1200℃条件下,高碳细灰中的可燃物可完全与二氧化碳反应。高碳细灰的吸附特性和与二氧化碳的反应特性的结果表明,其可作为低品质吸附材料或返回气化炉气化进行资源化利用。

提高鲁奇炉煤气化副产重芳烃收率和质量的技术途径

鲁奇炉煤气化副产重芳烃,其质量受煤质及操作参数的影响。本文基于工业生产中原料煤灰分变化对重芳烃、产品煤气及焦渣等的实际影响,提出了提高重芳烃质量的途径,包括增加带有特殊加热内件的分液及蒸馏装置,将煤气水分离后系统设备底部重芳烃抽回前系统重新分离收取、增加循环倍率等。结果表明,这些措施能将重芳烃水含量由15%降至3%,有效降低产品煤气水重芳烃含量,并提高重芳烃收取效率。此外,通过增设三相离心机分离焦渣,还可有效提高焦渣回收效率,为焦渣回炉掺烧提供良好的条件。

两段式干煤粉加压气化炉烧嘴罩应用分析

国内首套IGCC机组的煤气化主要设备为两段式干煤粉气流床煤气化炉,其烧嘴罩在运行初期频繁出现泄漏、爆管等现象。从煤粉、渣的成分、灰渣的特性、泄漏烧嘴罩结构等方面分析原因,得出烧嘴罩泄漏的原因是熔渣溢流进烧嘴罩、集水管冷却水流量不足。对烧嘴罩结构进行了升级改进,通过调整烧嘴罩冷却水参数、增加烧嘴罩圈数、减薄烧嘴罩管壁、增加集水管内孔限流孔板等措施,使烧嘴罩运行的稳定性显著提高。

航天粉煤气化装置锁斗加压系统的改进与优化

针对粉煤锁斗操作过程中出现的充气设备内烧结金属出现破损的问题,分析了其出现的原因,从提高设备承压能力和增加安全联锁方面提出了2种解决方案,比较了两方案的优劣。

碎煤加压气化装置干法排渣技术初步探讨

简要介绍了干法排渣技术及其应用情况。根据碎煤加压气化炉的排渣工艺和灰渣特点,提出了碎煤加压气化装置干法排渣系统工艺流程,介绍了该系统的基本组成,分析了热渣输送与冷却、密封装置、冷渣输送与贮存系统技术方案设计中应关注的问题,并提出了初步解决方案。

浅析煤浆质量对气化反应的影响

介绍了水煤浆制备时煤种的选择,从煤的内水含量、稳定性、粘温特性等方面综合分析煤质对气化反应的影响。分析了不同煤种下对气化生产的影响以及分析了水煤浆的质量对气化生产重要性。本文也从气化炉渣口堵塞造成渣口压差变大、气化系统水质变差造成工艺气大量带水现象以及造成设备磨损严重大大减少设备使用寿命、气化装置结垢堵塞现象严重等方面阐述了原料煤对气化生产的影响,并针对这些问题提出了合理化建议。

德士古水煤浆加压气化技术的渣堵预防

德士古水煤浆加压气化技术是应用最广泛的煤气化技术之一,是美国德士古公司在重油气化基础上开发的第二代煤气化技术,其为以水煤浆为进料的加压气流床并流气化工艺,采用气流床湿法进料加压气化技术。气化包括煤浆制备、灰水处理等工序。德士古水煤浆加压气化技术分为激冷流程、全废锅流程,废锅流程应用较少,存在很多不确定因素。主要对德士古水煤浆加压技术渣堵问题进行分析,提出完善技术改进措施。

贵州开阳粉煤加压气化装置开车及运行总结

结合贵州开阳化工有限公司500kt/a合成氨项目的实际情况,介绍干煤粉加压气化装置的工艺流程、开停车及运行状况,并阐述系统运行常见问题及其处理。

HT-L粉煤加压气化自动排渣技术的研究

通过对HT-L粉煤加压气化DCS自动控制排渣、SXK时序控制排渣技术的比较,指出SXK时序控制系统优于DCS自动控制排渣。