德士古气化炉工艺.pdf

德士古气化炉工艺--德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946年研制成功的。1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。在此基础上1956年开始开发煤的气化。本世纪70年代初期发生世界性能源危机美国能源部制订了煤液化开发计划于是德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Moutebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置用于试烧煤和煤液化残渣。联邦德国鲁尔化学公司(Ruhrchemie)和鲁尔煤炭公司l(R1flhrkohie)取得德士古气化专利于1977年在奥伯豪森一霍尔顿(Oberl!fausezi-Hoiten)建成目处理煤150t的示范工厂。此后德士古气化技术得到了迅速发展。目前国外共有一套中试装置三套示范装置和四套生产装置见下表。除这些已建成的装置外还有一些装置在设计或计划之中。德士古气化炉是所有第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个并已实现工业化。(一)德士吉气化的基本原理和德士古气化炉德士古水煤浆加压气化过程属于气流床疏相并流反应。德士吉气化炉的结构如下图所示。水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火衬里的高温辐衬作用迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳一起同流向下离开反应区进入炉子底部激冷室水浴熔渣经淬冷、固化后被截留在水中落入渣罐经排渣系统定时排放。煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。气化炉是一直立圆筒形钢制受压容器炉膛内壁衬以高质量的耐火材料以防止热渣和热粗煤气的侵蚀。气化炉近于绝热容器其热损失非常低。蒙特贝洛中试用气化炉直径1.5m高6m操作压为在~。德士古气化炉内部无结构件维修简单运行可靠性高。气化炉内的主要反应如下：CmHn+(m+n/4)O2=mCO2+n/2H2OCmHn=(m-1)C+CH4+(n-4)/2H2CH4=C+2H2C+H2O(g)=CO+H2CH4+H2O(g)=CO+3H2C+CO2=2COCO+H2O(g)=C02+H2(二)工艺条件水煤浆加压气化属于气流床反应影响气化炉操作和气化工艺指标的主要参数有：水煤浆浓度、氧煤比、煤粉粒度分布及气化炉操作压力等。1．水煤浆浓度水煤浆浓度对气化的影响表现为：随着水煤浆浓度的提高煤气中有效成分增加气化效率提高氧气耗量下降如下图一、二所示。图一图二德士古气化炉工艺--德士古气化炉工艺--水煤浆浓度的提高带入气化炉中的水分相对少了减少了蒸发水所消耗的热量因而使一氧化碳和氢气的产量增加了气化强度和气化效率均得到提高能耗下降。为了维持正常的气化生产煤浆的可泵送性和稳定性等也是十分重要的。所以研究水煤浆的成浆特性和制备工艺寻求提高水煤浆质量的途径是十分必要的。试验认为在制备高浓度水煤浆时煤质是关键因素而煤粉粒度的分布又是重要的影响因素添加剂是改善流动性及堆积效率的一种有力措施。煤的内在水分含量低、粒度分布宽