德士古水煤漿加壓氣化及NHD氣體凈化制合成氣工藝分析

吝明昭 程益虎

摘 要：本文主要介紹德士古煤漿加壓氣化技術(shù)的特點、關(guān)鍵技術(shù)及其現(xiàn)階段的應用。通過對該技術(shù)的應用，可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)具有先進可靠、運行穩(wěn)定的優(yōu)點。因此，該技術(shù)可應用于許多化肥加工廠，為企業(yè)的生產(chǎn)考核提供更好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞： 水煤漿 ；氣化 ； 脫硫 ； 脫碳；變換

引言：德士古水煤漿氣化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展為現(xiàn)代碳酸化工業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，并通過對相關(guān)專業(yè)技術(shù)的分析和研究，通過引進德士古煤氣化技術(shù)，通過采用先進設備配置一套完善的氣化裝置，從而取代傳統(tǒng)的氣化裝置，本項目使用的友好配套設備取得了良好的效果。

1.德士古煤氣化技術(shù)的特點

德士古煤氣化技術(shù)的關(guān)鍵設備是德士古煤氣化爐，屬于氣流床加壓煤氣化、濕法進料和液態(tài)爐渣排放工藝。該技術(shù)是在非常高的條件下需要改進的基礎(chǔ)，但是這種氣化技術(shù)有很多的地方，主要是對操作過程不是特別復雜，而且對生產(chǎn)率也有很大的提高，可以適應不同類型，對碳的轉(zhuǎn)化更有效，不會對環(huán)境造成污染，而且能耗低。在這些優(yōu)勢并存的基礎(chǔ)上，德士古公司通過不斷的研究和創(chuàng)新，開發(fā)出不同的工藝方法，主要包括冷軋工藝、半廢罐和廢罐，氣化技術(shù)不僅生產(chǎn)合成氣，還生產(chǎn)燃氣和高壓蒸汽。

2.水煤漿加壓氣化激冷流程

通過機械設備將粉碎后的煤粉、水、添加劑、助溶劑加在一起進行地面上，地面的固含量為60% ～ 70%，煤漿濃度制備60%_65%，然后通過活塞隔膜泵將水煤漿輸送到煤氣化燃燒爐專用，從而將車間的純氧在出口混合燃燒器中噴入高溫氣化爐，然后將氣體通過液滴管在高溫下的激冷室中，冷水冷卻，通過裝置去除粉塵，再進入含有飽和蒸汽的合成氣轉(zhuǎn)換裝置。循環(huán)水渣在冷卻室內(nèi)冷卻后形成，在有效排放后運出。氣化爐激冷室內(nèi)的水定量去除后，通過閃蒸換熱回收熱量，其中的碳灰經(jīng)沉淀工藝過濾后返回磨床。

3.德士古煤氣化關(guān)鍵技術(shù)

3.1煤漿制備

由于煤運輸系統(tǒng)輸送的原煤由稱重給料器送入棒磨機中，加入水，物料在磨機中被磨濕。為了有效控制煤漿濃度，保證煤漿的穩(wěn)定性，添加相應的添加劑，保證煤漿的穩(wěn)定性。通過添加堿性液體，水煤漿的酸度和堿度可以有效地調(diào)整。首先在煤漿的制備過程中煤炭地面，然后在煤漿的制備。磨煤法能有效地減少粉塵，具有良好的環(huán)境保護作用。為了有效降低漿體濃度，使其具有良好的流動性，選用木質(zhì)素磺酸添加劑可以使?jié){體在運輸過程中更加穩(wěn)定、順暢。為了節(jié)約用水，甲醇可作為制漿廢水的凈化用水。

3.2煤漿輸送

通過在煤漿制備過程中添加相應的添加劑，降低煤漿濃度，如果能符合泵送的要求可以選擇泵送，另外，煤漿是一種非牛頓流體，在輸送過程中相應的輸送設備存在較大的損耗，所以煤漿輸送主要采用柱塞隔膜泵，煤漿運輸基本上是現(xiàn)階段這種方式用于輸送煤漿。

3.3燒嘴

水煤漿煤氣化燃燒爐是水煤漿氣化的一項重要技術(shù)，德士古水煤漿煤氣化燃燒爐主要在使用中，因為它具有很強的耐磨性，并且能夠在高溫下運行，水煤漿與氧氣能夠充分混合，然后經(jīng)過物理反應霧化，從而使水煤漿中的碳發(fā)生轉(zhuǎn)化，傳統(tǒng)水煤漿煤氣化燃燒爐的使用壽命不是很長，基本上在兩周內(nèi)就會損壞，通過不斷的研究和創(chuàng)新，通過對燃燒器結(jié)構(gòu)材料的不斷完善，現(xiàn)階段燃燒器的有效使用時間正在提升，并在此基礎(chǔ)上不斷改進。如果燃燒器使用時間不夠長，將會對碳轉(zhuǎn)化效率產(chǎn)生很大的影響。因此，未來的燃燒器的研究，合理的改進應在燃燒器的結(jié)構(gòu)、工作原理和影響的原因。

3.4向火面耐火磚

德士古氣化爐需要磚，可以在高溫和抵御腐蝕的煤渣，其中包含大量的腐蝕性元素?，F(xiàn)階段主要采用t磚加一定量的氧化鎂，現(xiàn)階段對于耐火磚的研究還不是很深入，需要不斷深入研究，耐火磚對煤氣化技術(shù)的充分應用可以在工藝控制上不斷改進，生產(chǎn)運行更加穩(wěn)定，耐火磚的使用壽命得到有效提高。

3.5排渣技術(shù)

在煤的氣化過程中，需要在高溫下溶解，溶解夾帶，冷卻后會形成相應的水，如含有少量的甲醇，冷卻后將包含大量殘留，殘留的下降管相當大，因此，為了能夠保證冷卻后煤漿運輸下降管的過程中不會造成嚴重破壞，需要設置的滴管可均勻分布，水滴沿淬火環(huán)的管道流動，排渣通過程序控制。

3.6自動控制技術(shù)

氣化技術(shù)是在高溫高壓下，和很短的時間。常規(guī)的控制方法不適用于這種生產(chǎn)過程。德士古氣化操作需要不斷測定沸騰煤漿濃度、黏度和煤氣成分，通過允許工作人員對爐溫進行精確控制，特別是為了安全需要采用一系列的自動控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都需要在生產(chǎn)過程中經(jīng)過，經(jīng)過研究收集數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行合理分析，然后對自動控制進行有效的保護。目前，大量的氣化過程采用DCS計算機生產(chǎn)控制，以保證生產(chǎn)過程的安全與穩(wěn)定的生產(chǎn)。

4.煤氣化配套的氣體凈化

4.1配套工藝流程

德士古含飽和水蒸氣的氣體經(jīng)過氣體、水的分離和熱交換，進入預換、一換、二換、低換、熱回收和熱交換，然后用NHD溶劑除去硫化氫和有機硫。然后在熱交換后用NHD溶劑除去脫硫氣體。在脫碳氣體中加入氮氣，制得氫氣除以氮氣等于3，脫碳氣體在甲烷化爐中處理為精制氣體，合成氨由氫氮壓縮機加壓后進行?？諝舛趸及撎己椭匦掳l(fā)送二氧化碳壓縮機，尿素的生產(chǎn)使用。

4.2氣體凈化工藝特點

氣體凈化工藝的特點是NHD脫硫脫酸實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化，縮短了工藝時間，避免了脫硫脫碳過程中出現(xiàn)的問題。該工藝在使用中非常合適，操作穩(wěn)定。德士古煤漿氣化技術(shù)生產(chǎn)的水煤氣與傳統(tǒng)煤氣爐生產(chǎn)的半水煤氣有很大區(qū)別。凈化過程中使用的過程可以先轉(zhuǎn)化，然后使水氣高壓、高溫，并可以直接與一氧化碳轉(zhuǎn)化，不需要加入任何蒸汽。脫硫過程是濃縮塔過程，在氣體脫硫過程中，大量的二氧化碳被吸收，硫化氫濃度可達6.4%。由于原料氣中酸性氣體的分壓較高，無法采用分離酸性氣體的方法，只能進行物理吸附。為了更有效地制備和生產(chǎn)，選擇了去除酸性氣體的方法。

4.3用于脫硫脫碳的NHD溶劑

NHD是研發(fā)的一種吸收溶劑，其組成基本是多元醇醚，主要是對酸性氣體在室溫下進行有效吸收，并能選擇性地吸收硫化氫，以及吸收其他有機硫的能力，對脫水和油脂有很大的影響，溶劑不會出現(xiàn)氧化，也不會降解，具有良好的熱穩(wěn)定性。溶劑的化學性質(zhì)是無味、無毒、可生物降解和自己不會對環(huán)境造成任何污染。

結(jié)束語：本文主要介紹了德士古煤氣化生產(chǎn)技術(shù)中采用的一些工藝流程，這些工藝流程在傳統(tǒng)煤氣化技術(shù)中存在諸多不足。經(jīng)過長期的研究和創(chuàng)新，本文有效創(chuàng)新煤炭氣化在現(xiàn)階段，可以有效地提高生產(chǎn)單位的經(jīng)濟效益。

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