多喷嘴对置式水煤浆气化工艺介绍

多喷嘴气化炉

２００８年第４期

击互艇．茬科技

４９

多喷嘴对置ａｆ．－水煤浆气－ｆｌ＝：ｒ．艺介绍

李杰，王艾青，郑恒

（兖矿国宏化工有限责任公司．山东邹城２７３５１２）

摘要该文介绍了多喷嘴对置武水煤浆气化技术的主要工艺特点和技术优势，分析了多喷嘴对置式水煤浆气化技术现存的问题和发展方

向。关键词

多喷嘴对置式气化工艺发展

中图分类号ＴＱ５４６．２

文献标识码Ｂ

ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＡｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＣｏａｌ —ｗａｔｅｒＳｌｕｒｒｙ

Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ诮ｔｌｌ

Ｏｐｐｏｓｅｄ

Ｍｕｌｔｉ—ｂｕｒｎｅｒ

ＵＪｉｅ，Ｗａｎｇ加ｑｉＩｌｇ，ＺｈｅｎｇＨｅｎｇ

（ＹａｎＫｕａｎｇ

ＧｕｏＨｏｎｇＣｈｅｍｉｃａｌｓ

Ｃｏ．，删，Ｚｏｕｃｈｅｎｇ２７３５１２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

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（ＤｕａｌＰＤＡ）、热线风速仪等对气化炉大型冷模装置内

１

多喷嘴对置式水煤浆气化技术简介

的流动和混合过程进行了深入的实验测量，采用ＣＦＤ在多喷嘴对置式气化炉的研究过程中，采取了建

对气化炉内的流动过程进行了数字模拟研究。通过研立大型冷模装置和小型热模装置相结合的方式进行研究发现对置式水煤浆气化炉内部的流场结构分为：射究，并在计算机上综合并建立数学模型，最后在中试装流区、撞击区、撞击流股区、回流区、折反流区、管流区置上验证该数学模型，并进一步完善实验结论。实验六个区域。过程中采用了激光多普勒三维粒子动态示踪分析仪

２技术优势

＊收稿日期：２０∞一０３—２６

在水煤浆气化技术领域中，有代表性的技术是ＧＥ作者简介：李杰（１９７４一），男，山东省烟台人，高级工程师，硕士研

（美国通用电器公司）的单喷嘴水煤浆气化技术（即原究生。化工工艺专业华东理工大学，兖矿国宏化工有限责任公司剐

德士古ＴＥＸＡＣＯ公司的水煤浆气化）和多喷嘴对置式

总工程师。

截割电机电流互感器输出幅度大，造成了单片机保护判断错误，出现保护性停机。针对这种情况，采用中间性停机。检查电流互感器，测控制板插头）（３的１０３对逻辑控制方法，给牵引控制部分增加了延时继电器（时１０２，１０５对１０２，结果发现电压为０．８Ｖ，其允许输出电间为４ｓ），解决了采煤机下滑问题。

压为０。０．５Ｖ，已超出允许电压，该种现象表明，电流（４）出现操作失灵并经常跳ｓＣ保护，一般来讲跳互感器ＤＣＵ已产生故障，更换后症状得以解除。

ＳＣ保护主要是系统绝缘性能低造成的，观察、检查发（２）电机启动后，一个方向正常，另一方向转速很现左操作站面板受潮，将左操作站打开。拆掉两牵引低。两个方向都有转速，说明控制板继电器刁或ＦＪ不电机的引线，用２５００Ｖ摇表对两牵引电机进行绝缘测可能坏。可能是控制板接线不正常。检查控制板接量，测得右牵引电机绕组对地绝缘电阻只有５ＭＱ，将电线，用万用表测不正常的方向对应电压端口的速度给机引线和接线柱擦干，再摇测已到１５Ｍｆｌ以上，这时系定，随着电位器的调节，电压输出无变化，核查接线，发统能正常工作。现电位器与其电压输出线的一端线焊接点断开，焊接３结语

完好后，恢复正常。

（３）采煤机出现上牵启动困难，同时伴有上牵操作通过长期的实践，对电牵引型采煤机有了一个全失灵，下牵不能正常工作。经观察，发现当按上牵时，面的认识，对ＳＲＤ开关磁阻调速系统有了进一步的了工作闸随即打开，由于工作面倾角较大（约２５。），这时解，对开关磁阻型电牵引采煤机的应用和使用过程中上牵转矩还没有建立起来，整个采煤机机身已开始下出现的问题有了一套较为完整的处理办法，为电牵引滑，磁阻电动机的角位移传感器齿盘反转造成单片机

采煤机推广使用奠定了坚实的基础。

多喷嘴气化炉

＾参娃晨科技

２００８年第４期

水煤浆气化技术。

２．１

多喷嘴的雾化优势

使用四个喷嘴向气化炉内供应煤浆，比使用一个

喷嘴要好得多，每一个喷嘴供应的煤浆量相对于同等处理能力的气化炉来讲仅仅是单喷嘴气化炉喷嘴供应煤浆量的四分之一。

喷嘴的雾化性能是喷嘴最首要的性能指标。影响喷嘴雾化性能的主要因素是喷嘴的结构尺寸，因为喷嘴的结构尺寸直接决定了气液两相的接触方式、接触时间、接触面积、出口液膜的厚度、射流速度。多喷嘴的气化炉由于喷嘴的尺寸大幅度的减小，特别是中环煤浆通道尺寸的大幅度减小，有利于喷嘴的雾化操作。

另外，多喷嘴对置式水煤浆气化炉使用的工艺喷嘴是自主开发的新型预膜式喷嘴，与ＧＥ公司的预混式工艺喷嘴有着明显的区别。ＧＥ公司的工艺喷嘴属于内外混结合式工艺喷嘴，喷嘴的雾化作用相当程度上决定于喷嘴内部的预混阶段，中心喷枪向内的缩进量比较大，水煤浆走的中环通道的向内缩进量也比较大，中心枪的氧气和中环通道的煤浆预混后，总体的速度大大提高，导致气、液、固的三相混合物以趸高的速度冲击煤浆的出口和外环氧气通道的出口，因此ＧＥ喷嘴的磨损速度比较快。

多喷嘴对置式气化喷嘴的寿命可以达到９０天，比ＧＥ喷嘴延长了接近一倍。

２．２

多喷嘴气化炉的流场结构优势

多喷嘴对置式气化炉内由于有撞击流股的存在，

增加了气化炉内物流的混合交错的机会，物料在气化炉内的运动轨迹曲折和迂回量比较大，极大地强化了气化炉内传热和传质过程，延长了物料在气化炉内停留时间，有利于气化反应的进行，促使反应达到平衡状态，提高碳的转化率，提高单位气化炉燃烧室容积的生产能力。

多喷嘴对置式气化工艺入炉物料的停留时间密度分布曲线相对比较平缓一些，而且出峰时间明显比ＧＥ气化炉晚，实验检测得到对置式气化炉的平均停留时间为８．６ｓ，高于ＧＥ气化炉的平均停留时间５—６ｓ。

２．３

多喷嘴对置式气化炉的运行稳定性优势

多喷嘴对置式气化炉有四个工艺喷嘴，多喷嘴对

置式气化炉具有特别高的稳定性，因为四喷嘴对置式气化炉的安全系统是相对的两个喷嘴作为一组，共用一套安全系统，也就是说四喷嘴对置式气化炉有两套安全系统。当一组喷嘴停掉后，另外的一组喷嘴在短时问内依然可以正常运行，这就使气化炉的运行稳定性得到提高。

２．４多喷嘴对置式气化炉在粗煤气洗涤方面的优势

粗煤气的洗涤过程是在激冷室内进行的。多喷嘴

对置式新型气化炉的粗煤气冷却室（即激冷室）的结构与ＧＥ气化炉激冷室的结构有着较大的区别。在引导出气化炉的粗煤气进入激冷室液面下的导气管内，多喷嘴改变了ＧＥ公司气化炉粗煤气冷却水（激冷水）仅仅分布在导气管内壁的做法，将激冷水分为两路，一路分布在降气管的内壁，一路以喷淋的形式喷射到导气管内部的整个空间范围内，这样就大大增加了激冷水和出气化炉粗煤气之间的接触面积，提高了热交换的效率，降低了导气管内壁液膜上的热流强度。

同时多喷嘴对置式气化炉取消了升气管，拓展了气流通道，降低了气体的流速，较好地解决了气化炉出口煤气带水、带灰的问题，稳定了气化炉冷却室液位的操作。生产操作显示出气化炉的水煤气的温度与出气化炉的黑水的温度差由ＧＥ公司的２０℃降低到８～１０℃，这充分说明了多喷嘴对置式气化炉激冷室的换热效率比ＧＥ公司的提高了许多。

正是因为多喷嘴对置式气化炉有上述多方面的优势，所以多喷嘴对置式气化炉的许多气化指标优于单喷嘴气化炉。山东省德州华鲁衡升化工股份有限公司使用同一个煤浆槽的煤浆，气化指标如表１。

表ｌ

华鲁衡升两个炉子的部分运行指标对照表

多喷嘴

单喷嘴

项

目

单位

平均指标

平均指标

碳转化率％９９．９７９７．９５（ｃｏ＋ｉｔ２）含量

％

８２．４１８１．０１比氧耗ｍ３／ｋＮｍ３（ＣＯ＋Ｈ２）３０８３３２比煤耗ｋｇ／ｋＮ

ｍ３（ＣＯ＋Ｈ２）

５３５５４６产气率

ｍ３干气／ｋｇ干煤

２．３０

２．１３９

３

多喷嘴对置式气化炉存在的问题和发展方向（１）进一步完善气化炉的形体设计。如果气化炉

的高径比适当加大，喷嘴平面距离拱顶的距离适当增加，不仅可以解决拱顶砖寿命短的问题，还可以延长撞击流股的上升空间，延伸气化炉内物料的流动曲线，进一步延长物料在气化炉内的平均停留时间，充分发挥多喷嘴对置式气化炉基于流场的复杂性而产生的有利于延长物料在气化炉内停留时间的优势。

（２）努力发展大型化的问题。作为气流床气化炉，一个最根本的要求是要在负荷比较高的情况下得到比较长的物料停留时间，而多喷嘴对置式气化炉由于流场的复杂性和运动的曲折性，无形之中大大增加了物料在气化炉内运动的距离，延长了物料在气化炉内的停留时间，提高了气化炉燃烧室空间的利用率。同时基于各喷嘴物料间的对撞和交混而产生的有利与物料的分散、雾化、混合的优势，以及由于喷嘴的多数量、小

多喷嘴气化炉

２００８年第４期

＾童挠蔗舛枝

５１

浅谈ＮＨＤ脱硫、脱碳在甲醇工业生产中的应用

张雷程建光王洪记

（究矿国泰化工有限公司山东藤州２７７５２７）

摘要ＮＨＤ脱硫、脱碳技术不仅应用于合成氨原料气的脱硫、脱碳，并广泛向其它领域扩展。如甲醇生产中原料气的脱硫、脱碳；醋酸低压羰基合成制ＣＯ的脱硫、脱碳；硫回收尾气处理的脱硫等。结合实际问题浅谈ＮＨＤ在甲醇工艺装置中的应用和设计依据。关键词

甲醇Ｎ皿脱硫脱碳ＣＯＳ

文献标识码Ｂ

中图分类号ＴＱｌｌ３

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮＨＤｔｏＤｅｓｕｌｆｕｒａｌｉｏｎａｎｄ

ＤｅｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆ

酗场，Ｃｈｅｎｇ

Ｍｅｔｈａｎｏｌ

Ｊｉｍ—ｇｕａｎｇ，Ｗａｎｇａｏｎｇ—ｊｉ

（Ｙａｎｋｕａｎｇｃ日出町ＣｏａｌＣｈｅ面ｃａｌｓＣｏ．，Ｌａｔ，ＳＤ，Ｔｅｎｇｚｈｏｕ，２７７５２７）

Ａｂ酏暗ｄｍｅｄｕｍｏｌｃｒａｆｔ

Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｅｓｕｌｆｕｎｍｏｎａｎｄｄｅｃａｄｘ商ｍｆｉｏｎｂｙＮＨＤｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｒｅｃｅｎｔｌｙｉｎｆｉｅｌｄｓ

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Ｎ］－Ｅ）ＤＥｇｌｌｌｌｈ“∞隗％ｂ０曲碰ｍ

ＣＯＳ

Ｋ盯ｗｏｒｄｓ

］、ＲＩＤ溶液属一种有机化工溶剂，其化学名称为聚乙二醇二甲醚，为多乙醇二甲醚的混合物。Ｍ＿Ｄ脱除酸性气体属物理吸收，酸性气体在］、ＲＩＤ溶剂中的溶解度较大，其溶解特性符合亨利定律。

１

制，对ＣＯＳ的净化度不会很高。

（３）当气体中含有大量ｃ０２时，在吸收硫化物的同时，也吸收相当量的Ｃ伤。在较彻底脱除ＣＯ的同时，也能把残余的ＣＯＳ脱除的较干净。

２溶解于Ｎｌ仍溶剂中的各种酸性气解吸时的特性

溶解于ＮＩ－Ｒ）溶剂的酸性气体墁Ｓ、ＣＯＳ、ｃ０２等在解吸时的特性也不一样。ＣＯＳ与ＣＱ从分子结构上看有些相似，Ｃ０２的一个氧原子被硫原子取代后便生成ＣＯＳ，硫元素与氧元素在元素周期表中属于同一族，有着相同的化学属性。所以ＣＯＳ与ｃＱ在ＮＨＤ溶剂中的溶解及解吸过程相似。

Ｏ）ｃｏｓ和Ｃ伤气体的解吸。溶解于ＮＨＤ溶剂中的ＣＯＳ和ｃ晚气体，在减压过程中逐渐解吸出来，当减压至常压后，溶解的气体大部分被解吸出来，残留于ＮＨＤ溶剂中的ＣＯＳ和Ｃ０２气体，在减压过程中即使在较低的温度下，用Ｎ’进行气提就能达到满意的分离效果。气提后的溶剂能将溶解在其中的Ｃ０２和ＣＯＳ脱除

业）２００ｌ一３

［２］于尊宏、王辅臣等。多喷嘴对置式水煤浆气化技术研究与开发［Ｊ］＜化工进展）

［３］粱钦锋等。新型多喷嘴对置式水煤浆气化炉［Ｊ］节能与环保

笈０ｌ一６

Ｎ皿溶剂吸收各种气体的特性

（１）碣Ｓ在ＮＨＤ溶剂中的溶解度相当于Ｃ０２的９

倍，说明ＮＨＤ溶剂吸收Ｈ２ｓ气体的能力极强。因而，脱除礓ｓ气体的溶剂循环量较小，这正体现了ＮＨＤ溶剂能够选择吸收的特性。

（２）Ｃ０６在ＮＨＤ溶剂中的溶解度只相当于Ｃｏ，在ＮＨＤ溶剂中溶解度的２倍多，ＮＨＤ溶剂选择性吸收ＣＯＢ的性能并不明显。ＮＨＤ溶剂在吸收琏Ｓ时，也能吸收一部分ＣＯＳ，但是由于受到ＮＨＤ溶剂循环量的限

＊收稿日期：２瞄一ｃｆ２—２８

作者简介：张雷（１９７ｓ一）男，２００３年毕业于武汉工业院化学工程与工艺专业，参加工作后一直从事甲醇生产技术工作，现就职于兖矿国

泰化工有限公司生产技术部，助理工程师。

型化降低了物料的平均粒径，又从另一个角度降低了对物料停留时间的要求，这等同于更进一步延长了物料在气化炉内的停留时间。可以说多喷嘴对置式气化工艺宜大不宜小，因此多喷嘴对置式气化炉适宜向大型化发展。参考文献：

【１］于广镇等。新型多喷嘴对置水煤浆气化炉的开发［Ｊ］（化肥工

［４］李绍磊等山东省德卅华鲁衡升化工股份有限公司多喷嘴对置试水煤浆气化炉与但喷嘴气化炉的比较。多喷嘴气化技术推广应用论

文集。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p1hm.html