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多噴嘴對置式煤氣化技術
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 技術特點


多噴嘴對置式煤氣化技術是煤炭清潔高效利用關鍵技術,是以純氧和煤為原料制取CO和H2,作為合成氨、甲醇、天然氣、費托合成、乙二醇等產品的合成氣,或制氫(煤液化、燃料)的原料氣、IGCC發電的燃料氣等。



(1)多噴嘴撞擊形式流場結構

多噴嘴對置式煤氣化技術采用四臺噴嘴水平對置,使煤與氧氣在爐內形成撞擊流,強化物料混合和熱質傳遞過程,延長物料在爐內停留時間,使氣化反應更加充分,有效避免部分物料未充分反應便離開氣化爐。

多噴嘴對置式煤氣化技術具有碳轉化率高(高達99%)、合成氣中有效氣成份較同類技術高2~3個百分點、比煤耗比氧耗相比同類技術低3%的優點。


(2)復合床型洗滌冷卻技術

采用復合床型洗滌冷卻室(噴淋床、鼓泡床)及交叉流式洗滌冷卻水分布器(激冷環),強化高溫合成氣與洗滌冷卻水間的熱質傳遞過程。復合床型洗滌冷卻技術解決了激冷室的帶水帶灰、液位不易控制等問題,實現了良好的熱質傳遞效果。



3)高效、節能的合成氣初步凈化技術

多噴嘴對置式煤氣化技術中合成氣初步凈化采用分級凈化思想,對合成氣攜帶的灰先通過混合器、旋風分離器粗分,然后在水洗塔內精分,系統壓降小,出系統合成氣的含固量<1mg/Nm3,變換催化劑不易堵塞且壽命長。經旋風分離器粗分后,水洗塔底部水質明顯改善,無激冷環堵塞現象,激冷環壽命長。



(4)閃蒸與直接換熱式渣水處理及熱回收技術

渣水處理及熱回收技術中核心設備是蒸發熱水塔,黑水在蒸發熱水塔底部蒸發室內減壓閃蒸后,蒸汽進入熱水室與冷灰水直接換熱,提高傳熱效果(蒸發熱水塔出口閃蒸氣和高溫灰水溫度極為接近,溫差<4℃),具有灰水溫度高、蒸汽利用充分、耐堵灰、耐結垢、節能、運行周期長特點。



(5)多噴嘴進料、易于大型化

多噴嘴對置式煤氣化技術是在氣化爐同一水平面上布置四只噴嘴,每只噴嘴僅需分擔相對較小的負荷,便可達到整爐較大的處理能力,在規模大型化方面具有明顯的優勢,氣化爐大型化在規模較大的氣化裝置建設中可減少氣化爐數量,有效降低裝置投資額度。


(6)廢水排放量少,環保壓力小

由于多噴嘴對置式氣化爐反應溫度高,氣化黑水中不含酚類、焦油等有機污染物,氨氮含量較少,經過常規處理即可以實現全部回收利用或達標排放。


(7)先進的帶壓連投技術,提高裝置在線率

多噴嘴對置式氣化爐擁有兩套相對獨立的進料系統(180°對置的噴嘴為一套進料系統),在氣化爐運行過程中一套進料系統故障停止運行后,另外一套進料系統可以正常工作并維持后系統的生產,消除故障后,可在另一對燒嘴正常工作情況下進行帶壓連投后恢復生產。帶壓連投技術減少了整臺氣化爐開、停車次數,提高全裝置在線率。


(8)無波動倒爐技術,確保系統負荷穩定

根據多噴嘴對置式煤氣化裝置兩套進料系統獨立性的特點,氣化爐倒爐時可按先開后停的方式進行,前后系統壓力基本沒有波動,系統負荷波動較小,實現系統的穩定運行。



  技術應用業績


多噴嘴對置式水煤漿氣化技術已應用于59個工程項目,共建設159臺/套煤氣化裝置;其中國外應用2個工程項目,建設7臺/套煤氣化裝置。截至2019年底,已有32個工程項目,86臺/套煤氣化裝置投入運行生產運行。




多噴嘴對置式水煤漿氣化技術-代表項目業績表


內容 選型參數 代表項目 裝置狀態 產品
首套工業示范裝置 ~1000TPD/4.0MPa 兗礦國泰化工有限公司國家863項目 運行中 煤制甲醇
2000噸級大型化示范裝置 ~2000TPD/4.0MPa 江蘇靈谷化工有限公司 運行中 煤制合成氨
3000噸級大型化示范裝置 ~3000TPD/6.5MPa 內蒙古榮信化工有限公司 運行中 煤制甲醇
4000超大型化示范裝置 ~4000TPD/6.5MPa 內蒙古榮信化工有限公司 運行中 煤制乙二醇
氣化爐直徑最大 Φ4200mm 伊泰伊利能源有限公司 建設中 煤制油
單爐有效氣最大 247500Nm3/h CO+H2 內蒙古匯能煤化工有限公司 建設中 煤制天然氣
單項目配置最多 6開2備 陜西未來能源化工有限公司 運行中 煤制油
單項目氣量最大 800,000Nm3/h 恒力石化(大連)煉化有限公司 運行中 煤制氫
國外項目代表 2500TPD/6.2MPa/4開1備 美國VALERO公司 設計中 煤制氫
多次選該技術的用戶 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術  河南心連心集團、萬華集團、華誼集團、新奧集團、江蘇靈谷、江蘇華昌等 建設中/運行中



  技術研發


多噴嘴對置式煤氣化技術是在九五、十五、十一五、十二五國家863科技攻關項目及十三五國家重點專項的支持下,歷經技術理論、實驗室試驗、工業中試、工業示范、工業放大等技術開發過程,已經形成日處理煤1000噸、1500噸、2000噸、2500噸、3000噸、4000噸和不同壓力等級的系列爐型。

R & D HISTORY
研發歷程
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