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。

多元料浆气化装置改造实践与探索

总结了靖边煤油气资源综合利用一期启动项目多元料浆气化装置运行以来的改造实践和探索,包括制浆用水、气化单元和外排废水系统的改造情况及效果,介绍了项目在水煤浆提浓、低压灰水除垢、气化炉渣综合利用等方面进行的新技术应用探索及试验情况。

管输煤浆提浓制备气化水煤浆的工艺条件研究

管输煤浆需经提浓方可保证水煤浆的气化效率与经济性,因而很有必要考察不同原料配比、添加剂比例等工艺条件对制备高浓度气化煤浆的影响规律。以神渭管输煤浆脱水后的离心煤和压滤煤为原料,研究管输煤浆提浓工艺中制备压滤细煤浆的添加剂比例及最高成浆浓度、制备气化煤浆的最佳配比及添加剂添加量,通过对单独压滤细煤的成浆性实验、细浆和超细浆掺混比例实验、离心煤、压滤煤、细浆和超细浆最佳配比实验的设计,借助旋转黏度计、流动性测试仪、标准筛网等探索压滤细煤浆和气化煤浆的制备工艺条件。结果表明,在制备压滤细煤浆时,添加剂比例不得低于0.2%,干基最佳添加比例为0.5%,制得压滤细煤浆浓度为55.21%;在制备气化水煤浆时,离心粗煤、压滤细煤浆、细浆和超细浆的最佳配比为70∶20∶5∶5,干基添加剂总添加量为0.4%,在制备压滤细煤浆和制备气化煤浆时按比例为3∶5分2次加入。物料衡算表明,将浓度未53%的管输煤浆全部脱水后再按合理的级配制备为气化水煤浆,可在实现富余管输煤浆全部制备为高值气化水煤浆的同时消纳利用全部压滤细煤泥。

水煤浆加压气化装置煤浆制备单元存在的问题分析及改造措施

水煤浆加压气化装置投入运行后,煤浆制备单元存在煤浆含量偏低、高压煤浆泵和煤浆槽搅拌器经常跳车、棒磨机筒体频繁漏浆等问题。分析了问题发生的原因,采取一系列有针对性的改造措施后,彻底消除了影响煤浆制备单元稳定运行的不利因素,气化炉能耗降低,合成气中有效气体含量增加,煤浆质量分数提高了2.0%。

气化炉水煤浆电磁流量计的使用研究

气化炉是煤化工行业的核心设备之一,其在煤炭能源的开发和利用方面发挥着重要作用。文章从气化炉水煤浆电磁流量计的使用和注意事项两个方面入手,探讨了气化炉水煤浆电磁流量计的安装位置的选择与优化、测量精度的提高、管路参数的补偿与校准、测量数据的采集与处理、以及维护与管理等问题,为煤化工行业工作者正确使用和维护气化炉水煤浆电磁流量计提供参考和帮助。

水煤浆气化系统数学模拟

对水煤浆气化系统进行了过程分析 ,建立了气化炉、激冷室、洗涤塔等主要单元设备的数学模型。运用序贯模块法对该系统进行了稳态模拟计算 ,结果表明 ,模拟值与实际值吻合良好。其中气化炉出口温度相对误差小于2 % ,其余物流温度相对误差小于 9% ,流量相对误差在 1%以内。同时 ,还给出了微量组分在系统中的分布。

美国煤气化工艺现状及对中国气化技术的启示

文章针对我国煤化工的未来重点发展方向,分别对美国和中国煤气化工艺进行分析,通过对中美两国煤气化技术进行深入对比,分析得出美国煤气化技术的优势以及未来煤气化工艺的发展趋势,为中国自主创新开发煤气化工艺提供借鉴。

基于固定床气化废水的褐煤水热提浓制浆

针对煤化工产业存在的"煤头水尾"制约难题,提出采用水煤浆气化技术耦合消纳褐煤(末煤)和废水的思路。对某代表性煤制合成天然气示范项目(SNG)固定床气化装置的5组褐煤及8组废水(W1~W8)、参照组去离子水(W0)进行了组分分析和直接制浆试验,并开展了水热处理制浆试验。研究结果表明:褐煤固定床气化废水有机质和盐含量总体较高,W8固含量达35.1%。褐煤直接制浆时,W1~W7所制水煤浆浓度介于46%~53%,与W0的制浆效果相当,W8所制水煤浆的浓度低于45%;褐煤经300℃水热处理后,分别采用W0和W4的制浆浓度总体超过58%、56%,比直接制浆浓度提高5.5%~11.7%(绝对值),满足水煤浆气化需求。本研究思路有利于耦合利用褐煤与废水,进而拓宽褐煤(末煤)的应用范围和促进废水的资源化、减量化。

气流床水煤浆气化系统中氯元素的分布

以神府煤为原料的气流床水煤浆气化装置作为对象,对其原煤、粗渣、细渣、制浆水和废水等样品进行取样并进行实验分析,得出了气化系统中氯元素的分布情况;用化工流程模拟软件Aspen Plus构建了系统的电解质模型,模拟计算了气化系统中氯元素的分布状况以及氯元素浓度在气化系统中的变化趋势。实验结果表明:计算得到气化炉内氯元素的转化率为93.86%;气化系统中大部分的氯元素以废水形式排出系统,粗细渣及其夹带溶液中占有一小部分,合成气中含氯很少;氯元素在煤中的赋存形态会影响它的释放过程,该煤中大部分以有机态存在,占有94.27%,易释放出去。模拟出的氯元素分布结果与实验分析结果基本保持一致,氯离子浓度最高的为出真空闪蒸的黑水中的450 mg/L。

适用于德士古炉的宁东高浓度水煤浆研究

通过煤质分析,挑选出了适合宁东甲醇厂德士古水煤浆(CWS)加压气化工艺的宁东地区原料煤———羊场湾矿,遴选出了适合羊场湾矿煤制水煤浆的木质素磺酸盐分散剂,同时考察了不同来源木质素磺酸盐分散剂对该水煤浆的粘度影响规律,并确定了分散剂最佳掺量为1%.

大型氨厂改变原料路线调研

介绍大型氨厂原料路线的现状，提出了天然气、轻油、渣油型氨厂改变原料路线的方案及拓宽原料路线的具体措施，分析各种方案的利弊。在条件允许的前提下，应以煤为原料，采用德士古水煤浆气化技术。

多元料浆气化装置的设备布置及工艺配管设计

多元料浆气化技术是国内自主开发的洁净煤气化技术。通过与Shell粉煤气化技术及Texaco水煤浆气化技术的对比,介绍了多元料浆气化的主要技术特点和工艺指标;从设备管道材料的选择、阀门选型、主要设备及关键工艺管道的布置等方面阐述了多元料浆气化装置的设计要点。

改进水煤浆气化工艺装置的一些思考

针对水煤浆气化工艺技术存在的一些问题,从工艺烧嘴的结构、材料改进及工艺技术的发展等方面提出了改进措施和建议,并对部分改进措施实施后的效果进行了分析,介绍了水煤浆的分级气化技术及相应的原料供应烧嘴(工艺烧嘴和二次补氧烧嘴)的设计方案和设计准则。

改善粒度级配提高宁东水煤浆的研究

选取宁东甲醇厂德士古水煤浆加压气化工艺用原料煤,制备了一系列水煤浆,参考该工艺过程对水煤浆的要求,考察了不同煤粒径对水煤浆粘度和稳定性的影响规律,以及对气化影响较大的200目以下粒子含量对水煤浆粘度的影响,确定了200目以下煤粒合适含量为50%,并通过多级级配实验确定了羊场湾煤制水煤浆的最佳级配为W200目以下∶W80～200目∶W60～80目∶W35～60目=5∶2∶1∶2。

水煤浆气化烧嘴冷却水腔应力的有限元分析

以水煤浆气化炉工艺烧嘴冷却水腔为研究对象,基于ANSYS建立了冷却水腔的三维有限元模型,结合热分析,采用热-力耦合方法,计算了烧嘴冷却水腔在纯热载荷和热-力耦合作用下的热应力分布,并对其强度进行了分析。在热分析中考虑了炉内高温烟气的辐射换热和对流换热,并考虑了冷却水的强制对流换热。计算分析结果表明,最大的热应力位于冷却水腔与烧嘴外喷嘴出口处的倒圆角处的环带,该环带处极易发生应力疲劳破坏,与实际烧嘴外喷嘴裂纹出现的位置相符度很高,验证了该数值模拟模型的正确性。

煤成分对多元料浆气化工艺的影响

介绍了以煤为主的原料中煤成分的工业分析和元素分析所包含的分析项目和元素组成,并分析了它们对多元料浆气化工艺的影响情况。

合成氨装置原料油改煤制氢方案比选

为将合成氨装置改造为全供氢装置,进行了原料油改煤制氢方案的探讨;从原料选择、流程组合、工艺模拟、投资估算以及技术经济对比等方面对3个改造方案进行了比对;最终选用的改造方案为:采用水煤浆气化工艺,耐硫变换新建,原非耐硫变换不利旧,将原分别置于非耐硫变换上下游的脱硫脱碳组合为脱硫,新建1套脱硫脱碳与之并联,该工艺同样采用低温甲醇洗技术。

水煤浆加压气化技术的发展途径探讨

介绍了水煤浆加压气化技术的改进及发展,指出了未来进一步提高其技术竞争力的途径。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计

简要介绍多年来在多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计中的体会。

多喷嘴水煤浆气化工艺烧嘴损坏原因分析

分析了影响多喷嘴水煤浆加压气化工艺烧嘴使用寿命的主要因素,利用宏观分析、金相显微分析、扫描电镜分析和EDS能谱分析等方法,对短期损坏烧嘴和正常退出的烧嘴进行了比较,认为贯穿性裂纹产生的原因主要有:烧嘴材质与工艺介质不相容;前一使用周期时出现的裂纹损伤在修补时没有完全打磨掉,在后来的运行过程中,新出现的裂纹与原没有打磨掉的裂纹贯通等。通过采用低Ni焊丝、二次堆焊严格执行JB 4730—94Ⅲ级标准、端面5 mm±0.1 mm的加工精度、严格执行压力负荷曲线等措施,避免了工艺烧嘴的非正常损坏,烧嘴寿命达到70 d以上。