殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)研究

韓曉龍

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

引 言

流態(tài)化的對(duì)立對(duì)象就是固態(tài)化，在工業(yè)上又可以稱為假液化。流態(tài)化能夠讓固體燃料充分的進(jìn)行融合，最大程度的發(fā)揮其有效的利用率，是一種較為先進(jìn)且環(huán)保的技術(shù)工藝[1]。因此，殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)研究已經(jīng)成為了人們談?wù)摰脑掝}，如何對(duì)其進(jìn)行分析，成為了相關(guān)的工作人員應(yīng)該深思的問題。

1 殼牌煤氣化的概述

1.1 殼牌煤氣化的內(nèi)涵

殼牌煤氣化的工作原理主要就是，以高溫、加壓為條件，將煤粉、氧氣及少量蒸汽進(jìn)行加壓，并在這樣的條件下，并流進(jìn)入氣化爐內(nèi)。在極為短暫的時(shí)間內(nèi)完成升溫、揮發(fā)，分脫除、裂解、燃燒及轉(zhuǎn)化等一系列物理和化學(xué)過程。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

殼牌煤氣化由于自身的多種性能，能夠持續(xù)的投入生產(chǎn)，以達(dá)到應(yīng)用的最終目的。通過對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)的分析能夠進(jìn)一步了解殼牌煤氣化的功能性。如表1所示。

通過對(duì)殼牌煤氣化特點(diǎn)的分析，能夠得出殼牌煤氣化在應(yīng)用中由于自身的特點(diǎn)，在性能上能夠優(yōu)于傳統(tǒng)的工藝，因此，應(yīng)該在生產(chǎn)中發(fā)揮殼牌煤氣化的作用。

表1 殼牌煤氣化的技術(shù)特點(diǎn)

2 殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 溫克勒氣化床工藝

溫克勒氣化床就是以流態(tài)化技術(shù)為依托，是殼牌煤氣化中最典型的一種技術(shù)工藝。但其生產(chǎn)力相對(duì)較低，且操控過程也會(huì)使產(chǎn)生的氣體溫度較低、殼牌煤氣化存在廢物較多、原材料的利用并不充分和氧耗較多等弊端。因此，在一定時(shí)期內(nèi)這樣的工藝已經(jīng)不適用生產(chǎn)。但是隨著科學(xué)的進(jìn)步，通過科技人員的改進(jìn)，讓這項(xiàng)工藝又重新煥發(fā)生機(jī)。目前的溫克勒汽化床技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)下加強(qiáng)了對(duì)爐底的改造，有利于溫度噴嘴的布局，強(qiáng)化了其功率，更能夠增加其通風(fēng)量，在爐體增加的除塵裝置，提高了產(chǎn)量。與此同時(shí)能夠不斷的提升爐體的使用壽命，減少運(yùn)作成本。溫克勒氣化床工藝技術(shù)如圖1所示。

圖1 溫克勒氣化床工藝

2.2 循環(huán)流化床工藝

如表2所示，流化床與固體床之間不同溫度下的差別，我們能夠看出流化床在使用中對(duì)產(chǎn)氣率、碳化率、煤氣熱值等的出路要優(yōu)于固體床，所以殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)在發(fā)展中更加具有生命力，只有對(duì)其不斷發(fā)展才能不斷提升資源的利用率，提升生產(chǎn)力的水平。

表2 固定床與流化床針對(duì)不同溫度下的對(duì)比圖

循環(huán)流化床工藝是一種新型的工藝，是近20年才應(yīng)用并投入生產(chǎn)的，所以研究中融合了很多環(huán)保的理念。在工作中它更加的清潔。此外，它還具有廣泛的煤類實(shí)用性，在降低廢氣、廢物排放的同時(shí)，能夠加強(qiáng)質(zhì)量與熱量之間的轉(zhuǎn)化，這樣的工藝不僅能夠在現(xiàn)在的市場(chǎng)環(huán)境中投入使用，還具有更強(qiáng)大的生命力。循環(huán)流化床工藝技術(shù)如圖2所示[2]。

圖2 循環(huán)流化床工藝

2.3 灰熔聚流化床工藝

灰熔聚流化床工藝主要是以碎煤為原料，通過空氣、強(qiáng)氧等作為催化劑，能夠發(fā)生不同的反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到一定的氣速的時(shí)候，床層中的粉煤會(huì)持續(xù)沸騰，在床中與空氣混合，達(dá)到氣固混合的狀態(tài)，使粉煤能夠充分地被燃燒，實(shí)現(xiàn)分解的過程。這種工作的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)來說較為簡(jiǎn)單，十分容易操作，對(duì)煤種類的應(yīng)用范圍也較廣，能夠加強(qiáng)碳化率。更值得一提的就是，這樣的工藝，是我國(guó)特有的專利，在應(yīng)用中也是主要針對(duì)中國(guó)煤炭的特點(diǎn)，而且與其他的技術(shù)相比較，投資更少，更能節(jié)省資金?；胰劬哿骰补に嚰夹g(shù)如圖3所示。

圖3 灰熔聚流化床工藝

灰熔聚流化床工藝中隨著催化劑的計(jì)量的不同，它的產(chǎn)氣率、碳化率、煤氣熱值等比率也不同，根據(jù)第102頁表3能夠清晰地看出催化劑對(duì)產(chǎn)氣率、碳化率、煤氣熱值等數(shù)值的影響[3]。

3 結(jié)論

殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)研究在提升煤氣化工藝的能力、完善流態(tài)化技術(shù)上都有著重要意義，對(duì)增強(qiáng)我國(guó)殼牌煤氣化領(lǐng)域整體質(zhì)量的提升也至關(guān)重要。在這個(gè)過程中，溫克勒氣化床工藝、循環(huán)流化床工藝、灰熔聚流化床工藝等技術(shù)工藝的使用，讓我國(guó)殼牌煤氣化工藝的質(zhì)量能夠“更上一層樓”。

表3 流化床同溫度不同催化劑的變化結(jié)果