中石化典型地区气化炉渣基础物性分析研究

随着煤炭资源高值转化技术的不断开发与升级,气化渣是我国近年来产生的重要固废,年产生量巨大,对环境造成严重的污染。针对气化渣的资源属性,目前以低端建工建材和高端陶瓷等铝硅复合材料制备两大方面为主,但随着我国基础设施建设日趋完善,建工建材利用日趋饱和,因此气化渣高值转化利用成为当前的研究热点。但因缺乏对气化渣自身元素/物质组成的稳定性、赋存状态等方面的认识,目前多数复合材料制备处于实验室研究阶段,尚不足以实现工业化生产。以中石化不同地区气化渣为原料,分别考察不同地区细渣/粗渣的元素组成、物质组成、微观形貌及元素赋存形态,明确气化渣以铝硅酸盐玻璃体(约40%)和无定型碳颗粒(5%~50%)为主,铝硅含量总量在40%左右,铁钙含量在20%~40%,大部分钙铁与其形成共熔体,少部分钙铁单独存在;细渣和粗渣的主要区别在于粗渣颗粒含碳量(5%~20%)比细渣(20%~50%)低,细颗粒含碳量高,粗颗粒玻璃相反应活性高于细渣。

气体水合法处理高盐废水工艺技术的研究

高盐废水零排放处理工艺中废水浓缩、蒸发、结晶工段工艺流程复杂、设备多、投资大、能耗高。研究在充分利用项目所在地环境冷量、辅以冷却系统将预处理后的高盐废水降温到约0℃,在低温高压下利用液化气(主要组成为丙烷、丁烷)这样的小分子气体与高盐废水进行水合反应,生成似冰状气体水合物结晶,浓缩高盐废水使废水中的硫酸钠以十水硫酸钠结晶的形式析出,完成高盐废水零排放处理。对西北地区企业高盐废水的处理有一定的借鉴意义。

深层地下煤气化技术及其产品方案研究

地下煤气化是一种原位开采技术。本文开展了1000 m以下深度地下煤气化技术可行性及其产品方案的研究,建立了评价深层地下煤气化技术整体开发的地质、贮藏量、煤质要求以及配套条件等四大类评价体系指标,研究了发电300 MW、制氢规模20×104 m3/h、甲醇100×104 t/a以及天然气7.5×108 m3/a四个产品方案,及其技术经济。地下煤气化产品方案与其地域的产业结构和产品消纳设施密切相关,在目前技术经济条件下,煤炭地下气化制氢气和生产甲醇具备较好的经济效益。

“SE水煤(焦)浆气化技术工艺包”通过中国石化专家评审

2014年12月5日，中国石化集团公司科技部组织专家对中石化宁波技术研究院有限公司和华东理工大学共同完成的“SE水煤（焦）浆气化技术工艺包”进行了专家评审。 为了进一步完善中国石化集团公司多品种系列化的煤气化技术体系，针对炼厂廉价的煤（焦）制氢需求，同时，中国石化集团公司为实现“碧水蓝天”工程的承诺，规划开展依托煤气化装置进行炼厂合油污泥和含油污水经济、无害化处理技术研究，以实现炼厂含油废物的资源化利用，减少炼油厂污染物排放。2013年中国石化集团公司科技部设立专项研发课题，组织华东理工大学和中石化宁波技术研究院有限公司开展具有自主知识产权水煤（焦）浆气化技术的创新开发工作。华东理工大学和中石化宁波技术研究院有限公司历时一年多，于2014年11月共同完成了具有自主知识产权的SE水煤（焦）浆气化技术开发，并完成了日处理煤1000吨级的“SE水煤（焦）浆气化技术工艺包”开发。

合成气制低碳烯烃产品分离技术探讨

提出了一种利用气体水合法分离合成气制低碳烯烃产品混合气的方法,并对采用鼓泡床水合反应器中出现的补水、移热和温度调控等问题进行了讨论,并给出了解决问题的方法,探讨了采用气体水合法分离合成气制低碳烯烃产品混合气的可行性。

高温气化技术绿色低碳发展路径

高温气化技术是能源化工的龙头技术,具有原料适应性广、下游产业链丰富、操作灵活可靠的特点。通过回顾我国高温气化技术的发展历史,阐明在双碳背景下,原料劣质化和低碳化、用能电气化和采用新能源、新工艺开发、过程强化与系统集成、节水减污与循环经济、装备开发、智能化升级、基础研究与标准化等,是高温气化技术绿色、低碳发展的重要路径。指出高温气化技术为企业结构调整和产业升级提供了更多的选择,要大力攻关新能源与气化技术集成、一体化煤气化燃料电池等前瞻性技术,为高温气化技术的可持续发展奠定良好的基础。

Shell煤气化装置煤粉输送系统压降特性研究

在中石化安庆Shell粉煤气化装置的煤粉输送系统中,通过新增设压力与压差传感器,对2#煤线系统的压降特性进行了测试研究。在装置运行不同阶段,分别获得了煤粉循环输送系统与煤粉入炉输送系统的压力分布曲线,给出了各系统主要阻力部件煤烧嘴、煤粉流量调节阀和减压器的压降数据及其压降分率。研究表明:在煤粉循环输送系统中,减压器所占的压降分率最大,具有良好的提压作用;煤粉入炉输送系统的最大压降在煤粉流量调节阀上。针对煤粉流量较低负荷运行情况下,提出了合理设置煤粉输送压差与煤粉流量调节阀开度的优化、节能操作方法。文章还对所获测量参数进行了综合整理,给出包括煤粉速度、煤粉质量浓度、煤粉流量以及管线压降的多参数操作曲线。

Shell煤气化装置中煤粉流量调节阀性能研究

煤粉流量调节阀在国内气流床粉煤气化装置中广泛使用,对于调节控制煤粉流量发挥着重要作用.在中国石化安庆分公司的Shell煤气化装置上,对进口煤粉流量调节阀进行性能测试和研究.结果表明,该煤粉流量调节阀在其开度低于20%时,阀门开度变化对流量的调节最为敏感,开度大于40%后,几乎没有调节流量的作用.分别给出了在煤粉循环系统和气化炉运行系统中该调节阀的压降特性及其压降占系统总压降的分率值,并对提升阀门性能及优化操作提出了建议.

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。

煤气化渣制备聚合氯化铝工艺研究

我国煤气化渣(CGR)年产量巨大,但综合利用率低,现有堆存与填埋方式具有较大的环境风险与经济压力,规模化消纳与资源化利用需求迫切。以煤气化渣酸浸液制备聚合氯化铝絮凝剂为目标,考察了铝酸钙粉用量、聚合温度、聚合时间和酸洗液循环次数对聚合氯化铝产品指标的影响。结果表明,煤气化渣酸洗液循环次数达到4次时,液相中铝离子浓度为28 g/L,氧化铝含量可达5. 28%;以该富铝酸液为反应原料,反应温度80℃、反应时间120 min、铝酸钙粉用量12. 50 g/50 m L时,得到的聚合氯化铝产品中氧化铝质量分数为10%～11%,盐基度为44%～50%,且产品中铅、铬、砷等重金属元素含量极低,各项性能指标均符合GB/T 22627—2014中水处理剂聚合氯化铝的制备标准。

煤气化渣综合利用研究进展

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇,作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广,煤气化渣的堆存量及产生量越来越大,造成了严重的环境污染和土地资源浪费,对煤化工企业的可持续发展造成不利影响,煤气化渣处理迫在眉睫。笔者介绍了煤气化渣的产生及其带来的环境问题,煤气化渣的基本特点,综述了国内外煤气化渣在建工建材(骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖)、土壤水体修复(土壤改良、水体修复)、残碳利用(残碳性质、残碳提质、循环掺烧)、高值化利用(催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料)等方面的研究进展,提出了煤气化渣综合利用思路。煤气化渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、C组成,气化细渣残碳含量较气化粗渣高,煤气化渣的主要矿相为非晶态铝硅酸盐,夹杂着石英、方解石等晶相,富含硅、铝、碳资源的化学组成特点和特殊的矿相构成是煤气化渣回收利用的基础。目前煤气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面,但因其碳含量高、杂质含量高等特点,导致建工建材掺量低、品质不稳定,生态治理二次污染严重等问题,经济和环境效益差。在资源化利用方面,结合煤气化渣资源特点,目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注,虽然经济效益相对显著,但均处于实验室研究或扩试试验阶段,主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题,无法实现规模化利用。为了提高企业经济效益,同时解决企业环保难题,结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝、硅、碳资源的特殊属性,建议煤气化渣的综合利用思路为"规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅"。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线,是目前煤气化渣利用的有效途径和迫切需求。

脲醛缓释肥料的发展现状及专利技术

简述了脲醛缓释肥料的发展现状;介绍了生产脲醛缓释肥料的专利技术;阐明了脲醛缓释肥料的生产方法。

干煤粉气化烧嘴隔焰罩冷却水系统技术方案探讨

国内引进的粉煤气化装置烧嘴隔焰罩相继出现泄漏故障,分析认为隔焰罩的冷却水系统工艺不合理是导致隔焰罩泄漏的原因之一。为此,针对气化炉汽/水系统的运行特点,提出了将隔焰罩的冷却水从气化炉的汽/水系统中独立出来,采用温度相对低一些的冷却水作为冷却介质的方案,并设计了隔焰罩冷却水系统的新流程。该方案投资少,并可保持原有系统的完整性。

基于ANSYS的SE-东方炉水冷壁外压失稳特性研究

利用ANSYS有限元软件,对SE-东方炉水冷壁进行了特征值和几何与材料双非线性屈曲分析。根据特征值计算结果,气化炉水冷壁具有类似圆筒壁的特性,可以通过对应的当量壁厚进行失稳计算;不同压力、温度及几何偏差下的非线性计算结果,证明临界失稳压力的主要影响因素为几何偏差,可以通过弹性模量及屈服强度对不同温度下的结果进行关联,得到水冷壁外压临界失稳压力公式。本研究方法亦可用于其他非圆筒截面的外压失稳分析。

我国“十四五”煤化工技术创新与产业发展趋势分析

在分析总结"十三五"期间我国煤化工技术创新、产业规模、产业特点及当前面临的形势和挑战的基础上,从煤的洁净利用技术、原料拓展、能量集成、资源统筹、过程高效、产品高端化、产业链延伸、绿色低碳、安全环保、装备制造、数字化与智能化、跨行业集成与耦合、基础研究等方面分析阐述了"十四五"我国煤化工的发展趋势。

“SE-东方炉”成套技术开发与应用项目通过鉴定

2014年12月4日，中国石化集团公司科技部组织专家对中石化宁波工程有限公司、中国石化扬子石油化工有限公司和华东理工大学共同承担的中国石化集团公司“十条龙”科技攻关项目——“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化（SE－东方炉）成套技术开发与应用”进行了项目鉴定。

工程公司与工程技术创新

通过分析石化行业大而不强、强而不忧的现状,提出了以持续的工程技术创新,通过转方式、调结构、创效益,实现石化行业高质量发展,并指出工程公司应在现有技术的再创新和装置的持续优化、"卡脖子技术"的突破、重大技术创新、产业发展、行业安全、环保、节能、绿色、低碳水平的提升、数字化、智能化创新中发挥平台和主导作用。

褐煤的气化技术选择与评价

结合褐煤的煤质特性,对适用于褐煤的气化技术进行选择性对比和分析。分析结果表明:流化床气化技术和粉煤激冷流程气化技术是当前适用于褐煤气化的2种技术,但是根据具体产品的不同,二者各自具有适用的范围。

大型高温变换炉裙座与壳体连接区应力分析研究

通过对大直径高温变换炉裙座与壳体连接区域的温度场分析和结构应力分析,发现采用SH/T3098—2011标准设计的裙座顶部隔气圈区域存在一次应力加二次应力超过3倍许用应力强度的情况,裙座在该区域存在安全隐患。分析发现增大隔气圈到裙座顶部的距离,可满足JB4732—1995应力分析标准应力强度评定的要求。选择壳壁设计温度和裙座内直径两参数进行敏感性分析,提出对于壳体设计温度高于350℃、裙座内径大于2 700 mm的大型高温设备裙座上隔气圈位置应适当加大的建议。

大型尿素装置技术改造新动向

分析了我国大型尿素装置的技术现状,介绍了大型尿素装置的技术改造情况及节能优化措施。大型尿素装置采用新工艺、新设备后,降低了装置投资成本和消耗,提高了装置的安全可靠度;通过优化系统工艺条件、优化装置开车过程以及节能减排和环保治理,提高了设备运转率和产品质量,延长了设备的使用寿命,实现了装置零排放。