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1991年第一期王建患德士古水煤浆气化工艺的原料选择·19·

德士古水煤浆气化工艺的原料选择

王建中

(宁夏亿工厂)

水煤浆气化l工艺流程中，气化炉用的水择操作条件必须考虑的一个重要因素。实际
煤浆称为气化原料，通入气化炉内进行气化情况也是这样，选用原料煤时，往往是在气
反应的氧气或空气称之为气化剂或氧化荆。化工艺要求和经济上许可的前提下确定了煤
水煤浆气化后生成的含氢气和一氧化碳的可种后，再根据选用煤的其他性质确定探作条
燃性混合气体称之为煤气。水煤装气亿工艺件。就是说，用选定的煤进行试烧，来确定
就是以术煤浆为原料，以氧气绒空气作为氧操作条件。
化剂，生产co-FH2(称为有效气)≥75和
(体积)的原料气⋯煤气。=．煤气化原料的质量要求
固定层煤气化对煤的粒童要求很高。而
1．机械强度
水煤浆气化工艺对煤的粒度没有特殊要求，
这对于提高煤炭资源的利用率是十分有利固体燃料的机械强度是指它的抗破碎
的。宁夏煤炭储量丰富，品种齐全。特别是力。水煤浆气化工艺所用的原料，对机械强
自煤，目前已出口西欧等国。出口煤要经过度要求不象固定居煤气化工艺那样高，因为
洗煤”，洗煤后盼下角料同样是煤浆原料煤最终要粉碎成很细韵颗粒，机械强度
气化的优质原料，但为使煤气化装置运行更商了反而增加动力消耗。因此，在保证其他
为经济，在选择原料时还要考虑：在保证装性能的前提下，机械强度可以低些。
置正常运转的条件下，尽可能降低运转费
用。2．热稳定性
煤的热稳定性是指它在高温作用下是否
一
．气化原料的选择原则易于碎裂的性质。煤受热不稳定，主要原因
在选择煤浆气化的原料时，要考虑到煤如下t
的贮量丰富、呈巨离近、品质好、运输方便、(I)煤受热对内部的水分蒸发和放出
价格便宜等因素。煤的灰熔点不能太高，它挥发分的过程中导致碎裂。
受到气化炉耐火材料承受温度的限制，一般(．2)媒中的碳酸盐受热分解成二氧化
不能超过1400℃。煤的机械强度、热稳定碳的过程中引起碎裂
性，粒度等性质对气化反应也有一定影响。(3)煤受热对颗粒潴外温差较大及
因此，分析原料的性质对气化的影响，是选由于其组成物质的膨胀系数不同，发生支解

·2口·宁夏化工1991年第一期

碎裂。的煤，对耐火材料有一定的磨损。因此，一
根据上述原因，热稳定性的好坏对水煤般要求煤的灰分含量不要超过25。煤的灰
浆气化工艺没有太大影响。分含量愈低，对实现经济、稳定地生产操作
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3．艟童‘：
6．挥发分
煤的粒度是指它的块度大小。因为水煤
浆气化用煤要在反应前进行粉碎制浆，因煤中挥发分的含量，与其形成年代直接
此，煤在进入装置前，块度尽量不要太大，有关各种燃的挥发分含量差别极大，有的
这样可节省粉碎块煤所需动力。-只有1～2％，有的高达40以上，煤的挥
发分含量，傲下列次序递减：
4．灰熔点
泥煤—÷褐煤—÷烟煤—无烟煤
固体煤中的灰分，达到一定的温度￡挥发分台量较高的燃料，气化反应的生
后，就发生变形、软化和熔融。煤的灰熔点成物中，甲烷含量比较高。此外，绝大部分
是指灰分软化所需达到的温度。煤的灰熔点的挥发分在i岛温作用下挥发出来，增加了氧
与灰分的组成有关，大致与SiO。+．41zo。+耗，因此，～般要求在20=40％印可。
Fe203+C0+MgO成正比。

．麓分
灰熔点高的煤，在气化反应中势必将反
’
应温度提经醒高。但是，在加压气化工艺煤浆气化过程中，硫分参加化学反应转
申，气化炉茸前所用耐火材料的使J{j温度不变为气体硫(约占95以上)，其余的少量
可能提得很高，一般在135O一140O℃以下，硫转人灰渣中，能使灰溶点降低。
如果煤的灰熔点超过了这个温度，耐火材料媒中含有较高的硫分，是造成煤气中硫
将由于承受不了这祥高的温度而遭到破环，化物含量高的根源。硫化物的意害，不仅腐
从而影响正常运行，因此，用于水煤浆气化蚀管道设备，而且不利于后工序煤气的再加
工艺的煤的灰熔点不得高于140022，否则，工。因此，硫分含量越低趔好。
不易作水煤浆气，匕的原料。
8．木分

5．灰分煤中的水分以外在水分、内在水分和结。
煤昀灰分主要由二氧化硅，三氧f￡二晶水三种形式存在。一般所说水分是指结晶
铝，三氧化二钬，氧化钙和氧化镁等组成水咀外的水分。水含量不仅与煤的性质有r
这些物质当煤在一定的温下完全燃烧后残关，丽妊与开采式，开采届所处的环境、
留下来。开采和这l输季节有直接关鬟。尽管水煤浆气
煤的灰分高，不仅增加了运输费用，而化用煤的水含量对气化反应没有直接影响，
且使气化条件复杂。灰分过高的媒在气化但从煤的利用率、碳转化率以及经济效益上
反应过程中，降低了煤的化学话性。此外，讲，煤中水分台量宜低不宜高。
由于灰分含量高，增加了排灰的负担，使设
九、固定碳-、-．