多喷嘴对置式水煤浆气化技术应用的最新进展

作者/来源：于广锁 刘海峰 龚 欣 王辅臣 于遵宏(华东理工大学 上海 200237)   日期： 2008-07-28   点击率：1035

1  工业背景     我国化石能源资源的现状是富煤、贫油、少气。能源利用技术相对落后，表现为能源利用率低，污染严重。再加传统的工业发展模式，造成对石油的过度依赖，目前石油对国外依存度已达40%以上。上述状况表明，能源及其利用技术已成为约束我国经济发展的瓶颈之一。     由于种种原因，我国长期以来，没有自主知识产权的大规模煤气化技术，只能引进，甚至是大量重复引进。例如，自20世纪80年代末迄今，引进德国鲁奇固定床气化炉20余台，用于生产化肥、城市煤气；引进美国GE(前Texaco)水煤浆气流床气化炉～56台，用于生产化肥、甲醇和二甲醚等化学品；引进荷兰Shell干煤粉气流床气化炉19台，用于生产化肥、甲醇、制氢等。估计引进技术的专利费为20～30亿元。由于这些技术引进初期都有若干不完善之处，在中国花费了相当长时间才达到设计能力(例如，山西潞城天脊化肥厂经历了12年的调整期才使引进的鲁奇气化技术达到设计指标)。因此，人们戏称，中国是世界煤气化技术的博览会，是国外煤气化技术的试验场。     在引进的同时，国家大力倡导创新，并加强科技研发投入，“九五”期间，华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司合作承担了多喷嘴对置式水煤浆气化技术研究与开发项目，并于2000年完成日处理22t煤中试装置设计、建设与运行，取得良好的效果。“十五”期间，采用本技术建设了两套示范装置(兖矿国泰和德州华鲁恒升)，两年多的运行实践表明，本技术的各项指标同比优于引进的GE(Texaco)技术。“十一五”期间，装置将进一步大型化，日处理2000t煤级工业装置的建设运行，并与化工多联产、IGCC发电整合配套。    2  气化工艺流程及关键技术     图1为多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程示意图。包括4个工序，即磨煤制浆工序、多喷嘴对置式水煤浆气化工序、合成气初步净化工序、含渣水处理工序。鉴于水煤浆制备为成熟的工艺技术，研究开发工作及主要的创新点主要集中在后面三个工序。     气化装置的进口设备：煤浆给料泵(高压)；氧气系统切断阀、调节阀；锁斗系统的入口阀、安全阀；DCS、PLC(或ESD)系统。 2.1  多喷嘴对置式水煤浆气化工序     水煤浆通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平面的预膜式喷嘴，与氧气一....