富氧连续气化技术在应用中存在的问题探讨_李永恒.pdf

第37卷第1期化肥工业2010年02月

富氧连续气化技术在应用中存在的问题探讨*

李永恒
(全国氮肥技改咨询部上海200062)

摘要介绍了富氧连续气化技术的原理和工艺特点,探讨了该技术存在的问题。根据该技术在实际使用中
存在的问题,建议慎重选用。
关键词富氧连续气化应用探讨

InquiryintoProblemsinUseofTechnologyfor
ContinuousGasificationwithEnrichedAir

LiYongheng
(NationalConsultationDivisionofNitrogenousFertilizer
PlantTechnicalRenovationofChinaShanghai200062)

AbstractTheauthorputsforwardtheprinciplesandprocessfeaturesofthetechnologyforcon-
tinuousgasificationwithenrichedairandprobesintotheproblemsinthetechnology.Inlinewiththe
problemsinitsactualuse,theauthorsuggeststhatitshouldbechosenwithcaution.
Keywordscontinuousgasificationwithenrichedairuseinquiryinto

在煤气化领域中,气化方法有多种形式,有成富氧空气与煤炭可以在氧化层内发生如反应
功的经验,也有失败的教训。从20世纪60年代式(1)和(2)的放热反应,以获得足够的热量供应
开始,富氧气化技术在我国固定层煤气炉上获得还原层,使反应式(3),(4)和(5)得以进行。提高
成功应用。燃料层高度有利于反应式(3)和(4)的进行,有

助于降低半水煤气中的CO2含量。
1富氧气化原理与工艺特点
实现富氧连续气化后,由于取消了空气吹风
在固定层煤气炉内,当富氧空气与煤炭燃烧阶段,减少了因吹风燃烧碳的损失,气体带出物减
发生放热反应的同时,蒸汽与灼热的煤炭发生吸少,炉渣含碳量降低,使碳的利用率得到提高,煤
热反应,两反应基本达到平衡时,气化过程便可连耗有所降低。另外,由于气体空速低,可以采用小
续平稳地进行。为使制取的半水煤气成分符合生粒煤和型煤进行气化。

产要求,一般将富氧空气中O2的体积分数控制在由于该技术是连续气化,炉温相对比较稳定,
47%~52%。富氧空气、蒸汽、煤炭间发生的化学蒸汽分解率比空气间歇式气化要高。另外,因为
反应如下:高温煤气全部进入废锅,余热回收效果好(原中

C+O2=CO2+40808kJ(1)氮企业大直径煤气炉下吹煤气的显热不回收);

2C+O2=2CO+246.4kJ(2)因副产蒸汽量增加,氨系统可以实现蒸汽自给

C+O2=2CO-165.7kJ(3)(系理论推算)。

C+H2O=CO+H2-118.8kJ(4)该技术选用ZL型自动加煤机,可以恒定炭

C+2H2O=CO2+2H2-75.2kJ(5)层高度,有利于富氧气化。配用不停炉下灰装置,

*本文作者的联系方式:[e-mail]
51
第37卷第1期化肥工业2010年02月

可以满足连续气化的要求。另外,减少了许多自(2)新建制氧系统
动阀门,简化了工艺流程,降低了系统故障率,减目前实用性最广的两种制氧方法是深冷空分
少了设备维修费用。制氧和变压吸附制氧,它们的性能比较见表1。

2O2来源3对富氧气化炉应用中的问题探讨

(1)企业有多余的O23.1半水煤气成分

有的企业内部其它工序中有多余的O2,此方富氧连续气化后所生成的半水煤气成分见表

案最好,既经济又实用,可直接将O2引入原固定2,其中CO和CO2含量偏高,会给后系统带来麻
层煤气炉。烦。
表1两种制氧装置性能比较

300m3/h1000m3/h1500m3/h3500m3/h
项目
VPSA深冷VPSA深冷VPSA深冷VPSA深冷

O2体积分数/%93.099.693.099.693.099.693.099.6
电耗/(kW#h#m-3)0.430.790.420.700.410.650.400.60
水耗/(t#h-1)10405015075300120450
启动时间/h<112<136<136<136
连续运行时间/h80004000800075008000800080008000
占地面积/m2120300220200025024004002700
综合投资/万元36060083013901100185020002600

表2各种气化方法的半水煤气成分/%(体积分数)

气化方法煤种