高硫无烟煤在常压固定床合成氨装置中的应用试验.pdf

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1、第43卷第4期煤化工Vo1．43No．42015年8月CoalChemicalIndustryAug．2015高硫无烟煤在常压固定床合成氨装置中的应用试验朱伟娜，赵霄鹏，楚可嘉，胡保杰z(1．晋煤集团煤化工研究院，山西晋城048006；2．晋煤天源化工有限责任公司，山西高平048400)摘要分析了高硫煤的特性，根据高硫无烟煤在常压固定床合成氨生产中的应用试验，对造气工段、半水煤气脱硫工段的工艺调整进行了详细说明，分析了使用高硫无烟煤过程中出现的造气蒸汽用量增加、脱硫原辅材料增加、电耗的增加、单位产品煤耗增加及设备腐蚀等问题，提出了应对措施。_[业应用试验表明，高硫无烟

2、块煤可作为常压固定床的气化原料，但还需同时考虑其他相关问题。关键词高硫无烟煤，常压固定床，合成氨，气化，半水煤气，脱硫文章编号：10059598(2015)04002203中图分类号：TQ54文献标识码：B引言表1高硫无烟块煤和低硫无烟块煤的工业分析对比％AddFCdSId．}晋城地区优质的无烟块煤一直是常压固定床的高硫块煤2．7315．916．9573．412．77气化原料用煤，其优质性能堪比焦炭。近年来晋城矿低硫块煤2．0913．246．8777．800．29区无烟煤的结构发生了较大的变化，3低硫煤层已基本开采完毕，而目前从9、15煤层开采出来的煤均为从表1可知，

3、与低硫无烟煤相比较，高硫块煤突出高硫煤，原煤全硫平均在2．0％～4．5％，经过洗选后，全特点是灰分高(达到16％左右)、固定碳含量低(只有硫可控制在1．5％～2．5％[“。随着低硫煤资源的13益减73％左右)、硫分高(达到2．8％左右)。少，很多以常压固定床为气化龙头的煤化工企业也面1．1高硫煤中的硫化物种类分析临着气化原料的采购困难问题。煤中硫主要分为无机硫和有机硫。无机硫分为硫如能解决高硫无烟块煤在常压固定床上的气化化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫主要以黄铁矿FeS存问题，不仅可以拓宽常压固定床的原料来源，也可为在，部分可能以CuFeS、ZnS、PbS等存在；硫酸盐硫主

4、高硫煤的清洁高效利用开辟一条新的途径。要以CaSO存在于石膏中，少量以FeSO存在，还有其在这种情况下，晋煤天源化工有限责任公司开展他微量金属硫酸盐矿物质。有机硫主要以官能团的形了在“18·30”合成氨装置中使用高硫无烟块煤的工业式存在于煤的分子结构中，主要以硫醇、硫醚、二硫化应用试验，在常压固定床上，使用高硫无烟块煤，获得物、噻吩类杂环硫化物和硫醌化合物形式存在。该合成氨装置的工业运行数据，以期为高硫无烟煤的为了清楚了解晋城地区高硫无烟煤中所含的硫推广应用提供借鉴。化物种类，对晋城矿区洗选之后的高硫煤进行取样分析，并和低硫煤进行对比，其结果列于表2。1高硫煤的特性从

5、表2可知，在低硫煤中硫以有机硫为主，有机硫占总硫分的61％。而在高硫煤中，无机硫和有机硫对高硫无烟煤与低硫无烟煤进行取样分析，其结的含量差别不大，分别占总硫的51％和49％，其中无机果列于表1。硫以硫化铁硫为主。收稿日期：2015—04—01作者简介：朱伟娜(1980一)，女，河南许昌，助理T程师，硕士，2004年本科毕业于郑州大学，现从事煤气化T艺技术研究T作，E-mai1：346139499@qq．com。2015年8月朱伟娜等：高硫无烟煤在常压固定床合成氨装置中的应用试验一23一表2煤中硫的形态分析％表4试验用高硫无烟块煤煤质分析％总硫硫酸盐硫硫化铁硫无机硫有机

6、硫高硫煤1．620．08O．740．82O．80低硫煤0．360．03O．1l0．140．22时间9S，吹净时间7S，吹风时间31S，上吹时间32S，1．2煤的活性分析下吹时间52S，回收时间6S)，针对实际操作中出现煤的反应活性对气化过程影响也比较大。煤的反的情况，对造气炉操作参数进行了工艺调整，具体调应活性差，会造成气化反应效率低，燃烧不完全，灰渣整造气循环时间为132S：二次上吹时间9S，吹净时残炭高。因此，以反应活性较高的神华煤为基准，在实间7S，吹风时间28S，上吹时间31S，下吹时间53S，验室接近工业气化温度(1300℃)条件下，进行了低回收时间4S。硫

7、煤和高硫煤样品的气化实验，并和神华煤进行了对与低硫煤工艺操作对比，其循环时间延长，吹风比。其测试结果列于表3。时间增加，上吹时间增加。这些造气工艺操作参数也不是一直不变的，应该根据生产负荷及煤质波动情表3不同煤的反应活性对比况，进行适当调整。煤种￡0JminR。_5／minT2．1．2半水煤气气体成分的变化神华煤0．7800．645I．0001．000煤质的变化必然会引起气化炉出口半水煤气气低硫煤i．2730．3931．6320．609体成分发生变化。与低硫煤制气的气体成分进行对高硫煤4．184O．1205．3640．185比，其分析数据列于表5。注