富氧连续气化工艺的利与弊.pdf

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1、10氮肥技术2008年第29卷第6期"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!富氧连续气化工艺的利与弊!!!!!!曲顺利苗兴旺!!!（山东省化工规划设计院250013）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"摘要论述了富氧连续气化的工艺流程和技术优缺点，并对富氧连续气化技术的选择提出了建议。关键词煤气化富氧连续固定床1前言展起来的一种常压连续气化工艺，其流程和设备煤的气化技术，是指将煤炭洁净、高效地与固定床间歇气化基本相同。“变”成一种合成气体

2、。该技术是煤炭加工成化工2.1工艺流程简述产品、煤变油等工业的基础性技术，也是以煤炭从空分装置来的氧气与造气风机来的空气为原料的诸多行业的关键技术。混合配制成体积分数为50%～60％的富氧空气，煤气化工艺过程的发展已有百余年的历史，进入空气蒸汽混合器；低压蒸汽经流量调节控制迄今为止己开发的气化方法不下数百种，按照煤合适的汽/气比后也进入空气蒸汽混合器，与富在气化炉的运行和接触方式，主要可以分为（1）氧空气充分混合，然后进入造气炉底部，连续上移动床气化（固定床）、（2）流化床气化、（3）气流吹制取水煤气，制得的水煤气从造气炉上部出床气化。其中移动床气化

3、主要包括鲁奇气化技来，首先经过除尘器除去气体中的粉尘，然后进术、固定床间歇气化技术、富氧连续气化技术等。入废热锅炉回收显热，经洗气塔洗涤除尘降温后流化床气化技术主要包括恩德气化技术、灰熔聚去后续工段。气化技术等。气流床气化技术主要包括GE水煤原料车间来的煤或型煤由皮带输送机送入浆加压气化技术、壳牌（SHELL）干粉煤加压气化造气炉料仓，经自动加料机自动地、周期性地将技术、GSP干粉煤加压气化技术、对置式多喷嘴水煤或型煤从顶部加入造气炉，炉渣经炉箅排往除煤浆加压气化技术等。渣箱，再排至运输车运出厂外。由于投资和煤种的原因，目前在我国中小氮其生产工艺流程

4、框图见图1：肥行业应用最广的气化技术是固定床间歇气化富氧空气原料煤副产蒸汽技术。该技术虽不先进，但较实用，而且投资低、建设周期短、操作简单易管理。经过小氮肥企业低压蒸汽混合造气除尘废热洗气粗煤气几十年的革新改造，现在的固定床间歇煤气化技器炉器锅炉塔术已不是传统意义上的固定床气化技术，如气化图1富氧连续气化工艺流程框图炉的改进、原料煤的消耗降低及吹风气回收利用2.2富氧连续气化工艺的主要优缺点等技术革新，因此这么多年来一直受中小氮肥企2.2.1富氧连续气化工艺的主要优点业青睐。但是，由于国家发改委已经将固定床间（1）煤种和粒度适应性广。不仅可以烧覫13

5、～歇气化技术列为了限制发展的落后技术，因此各覫25的小粒煤，而且适合烧机械强度较差的白煤地区的行政主管部门和环境保护部门均开始限或型煤。与间歇气化相比，型煤的消耗可降低制采用固定床间歇气化技术工程项目的审批。目20％。前，很多中小型氮肥企业开始关注富氧连续气化（2）基本杜绝了由于吹风气放空带来的环境技术，并且有很多工程项目拟采用该技术，特别污染，环保效益明显。是以白煤为原料的氮肥生产企业。（3）单炉生产能力大。与间歇气化比较，相同2富氧连续气化工艺简介炉型单炉产气量可提高2倍。富氧连续气化是在间歇气化工艺基础上发（4）碳的转化率高，灰渣残炭质量分数可

6、降第6期曲顺利等：富氧连续气化工艺的利与弊11低至7％～12％，而且煤气中的带出物明显减少。联醇工艺。（5）工艺简单、炉况稳定、便于操作、维修工（6）气体中含有苯、萘等有机物。富氧连续气作量小。由于气化过程为单纯的上吹，没有间歇化生成的煤气中苯和萘等有机物含量虽然较低，气化的多阶段的切换，因此操作较为简单。由于但其危害巨大，而且它的危害在生产初期基本体没有频繁切换的阀门，维修工作量较少，维修费现不出来，随着长时间累积，其危害将逐步体现用降低。出来。其主要表现有以下几点。（6）蒸汽分解率高，与间歇气化相比，蒸汽分①影响脱硫、变脱工段的再生系统，不易生解

7、率可提高10％。成硫泡沫；（7）由于采用连续气化，气体成分稳定，特别②影响脱碳系统。如果采用PSA脱碳会造成有利于整个生产系统的稳定。吸附剂中毒，如采用碳丙脱碳或NHD脱碳会造（8）热利用率高，可副产中压蒸汽。成二氧化碳气中苯、萘超标，影响到尿素装置。2.2.2富氧连续气化工艺的主要缺陷③长时间会影响到合成工段催化剂的寿命。（1）虽然是连续气化，但仍是常压气化，不可目前中小氮肥企业针对苯、萘等有机物还没有太能摆脱碳转化率低、能耗高的缺点。好的净化工艺。虽然也有研究单位提出可以将天（2）虽然与加压气化相比，投资低，但与固定然气净化中的脱苯脱萘工艺用于处

8、理水煤气，但床间歇气化相比，该工艺需要用氧气，需要建空尚处于研究阶段，还没有用于实际生产的工程实分装置，投资