多元料浆新型气化技术

多元料浆新型气化技术 多元料浆新型气化技术属湿法气流床加压气化技术，是指对固体或液 体含碳物质(包括煤/石油焦/沥青/油/煤液化残渣)与流动相(水、废液、 废水)通过添加助剂(分散剂、稳定剂、PH值调节剂、湿润剂、乳化 剂)所制备的料浆，与氧气进行部分氧化反应，生产 CO+H2 为主的 合成气。水煤浆加压气化属多元料浆气化的特定型式。1 开发背景该院在多年煤气化技术研究基础上，特别是水煤浆加压气化技术 开发研究及工业化应用积累的经验和教训，结合国内市场背景及需求 情况，本项技术开发基于以下几方面原因：(1) 配合实现国家”煤代油”的能源发展战略。(2) 解决水煤浆加压气化技术在工业化应用过程中暴露的问题， 更有利于实现装置长周期安全稳定运行，克服水煤浆气化技术缺陷。(3) 获得自主知识产权、节省技术引进费。(4) 实现气化原料多样化，扩大原料使用范围。在国家、中石化、中石油及企业的支持下，先后承担并完成了“煤 油水混合料浆制备及气化研究”、“煤焦水乳化制浆及气化研究”、“煤沥 青水浆制备及气化研究”和国家科技部攻关项目“多元料浆新型气化 技术开发研究。” 并同相关企业进行了卓有成效的研究，成功开发了多 元料浆新型气化技术(MCSG)，并实现工业化应用。2 技术特点、创新点和关键技术多元料浆新型气化技术使用工艺氧气，对固态或液态含碳物质所 制备的料浆进行部分氧化反应，生产合成气(C0+H2)。工艺技术包括：a. 料浆制备b. 料浆气化c. 粗煤气洗涤净化d. 废水处理主要技术特点：(1) 通过不同原料(特别是难成浆原料)的制浆技术研究，大大提高 料浆的有效组成，降低气化过程的消耗。(2) 该技术原料适应性广，包括煤、石油焦、石油沥青、渣油、 煤液化残渣、生物质等含碳物质以及纸浆废液、有机废水等。(3) 长距离料浆输送技术，解决了高浓度、高粘度料浆难输送的 问题。(4) 新型结构的气化炉，具有结构简单，操作安全易控的特点，而且有利于热量回收和耐火材料保护，使用周期延长两倍左右。(5) 富有特色的固态排渣和液态排渣工艺技术，不仅解决了高灰熔点原料的气化难题，而且从技术角度解决了原料适应性问题。(6) 通过配煤技术，优化资源配置，既解决了原料成浆性问题， 又解决了灰熔点问题，为多元料浆主要特色之一。(7) 独具特色的灰水处理技术(I山级换热闪蒸技术)，减少了设备 投资，简化了工艺流程。(8) 成熟完善的系统放大技术，解决了不同规模、不同压力等级装置的气化工程化问题。(9) 设备完全立足于国内，投资少，效益显著。(10) 三废排放少，环境友好，属洁净气化技术。(11) 通过十余年的开发和完善，多元料浆气化技术形成了完整、 系统的气化专利技术。技术主要创新点：(1) 多元料浆组成的优化设计，提高料浆有效组成，降低消耗的 系统技术；(2) 多元料浆制备工艺技术和添加剂技术；(3) 多元料浆气化工艺技术；(4) 新型结构的气化炉；(5) 灰水处理系统及排渣技术；(6) 系统放大技术；(7) 多元料浆气化软件评价体系。 技术所形成的关键技术：(1) 完备的多元料浆制备技术 料浆组成优化技术，研磨体级配技术，难成浆原料的料浆制备工 艺技术，添加剂技术，料浆长距离输送技术等。(2) 系统的多元料浆气化技术 料浆气化工艺技术，气化喷嘴技术，新型结构气化炉，煤气激冷 系统，排渣系统，气化过程自控及测温系统等。(3) 一体化的粗煤气洗涤净化及灰水处理技术简洁的换热闪蒸技术、真空过滤技术等。3 工业化应用业绩已工业化并实现长周期稳定运行的装置：浙江丰登公司，3万吨/a合成氨装置；浙江巨化公司，6万吨/a甲醇装置；山东华鲁恒升公司，30万吨/a合成氨装置。已签订技术转让合同并开工建设的项目：山东华鲁恒升化工股份有限公司，二期20万吨/a甲醇项目； 内蒙古三维资源集团有限公司，20万吨/a甲醇项目； 华亭中煦煤化工有限责任公司，60万吨/a甲醇项目； 内蒙伊泰煤制油有限公司，16万吨/a煤制油项目； 久泰能源内蒙古有限公司，60万吨/a甲醇项目； 陕西咸阳化学工业有限公司，60万吨/a甲醇项目； 山西华鹿煤炭化工有限公司，20万吨/a甲醇项目； 淮南化工集团有限公司，30万吨/a合成氨项目； 内蒙古奈伦集团有限责任公司，30万吨/a合成氨项目。西北院水煤浆气化技术介绍多元料浆新型气化技术目录 一、西北化工研究院煤气化技术开发历程及工作内容1. 固定床气化技术研究12. 流化床气化技术研究23. 气流床气化技术研究2二、煤气化技术发展方向及技术比较 41. 湿法气化工艺52. 干法气化技术63. 综合评述6三、多元料浆气化技术简介 7四、多元料浆气化技术特点、创新点和关键技术 7五、多元料浆气化技术指标和技术先进性 10六、多元料浆气化技术自主知识产权 11七、多元料浆气化技术推广应用 1113八、结语 12九、多元料浆气化液态排渣和固态排渣工艺技术有关说明1. 简介132. 灰熔点说明133. 液态排渣工艺技术134. 固态排渣工艺技术145. 关于山西华鹿煤炭化工有限公司煤质说明15（1）煤质总体评价15一、西北化工研究院煤气化技术开发历程及工作内容 西北化工研究院是原化工部直属的多学科综合性科研机构，设有煤气 化研究所、催化研究所、环保研究所、精细化工研究所、农化研究所、 设计所、分析测试中心、信息服务中心及中试车间、生产车间等，主 要从事化工新工艺、新技术的开发、应用和推广研究。现有职工 1400 人，其中工程技术人员 850 人，具有中高技术职称的 400 人，其他 技术人员 450 人。煤气化技术一直是西北化工研究院的主要研究方向，经过30 多年的 不懈努力，本院已开发了二十多项气化成套技术，广泛应用于燃料气 和合成气生产厂。有 32 项科研成果获国家、部、省、市、厅级科技 进步奖，已申请专利10 项。我院是水煤浆气化及煤化工国家工程中 心的主要成员单位和技术依托单位，是中西部煤气化工程中心的核心 成员单位，也是美国德士古（Texaco ）公司的技术合作伙伴，负责 亚太地区煤种试烧等技术工作。西北化工研究院从事的气化研究涉及固定床、流化床和气流床煤气化 技术的三大领域，并以固定床和气流床煤气化技术开发研究为主要特 长。本院开展煤气化技术研究，重在技术创新和工业化、产业化的结 合，承担的多项煤气化技术研究成果均实现工业化应用。1. 固定床气化技术研究 在固定床煤气化技术研究方面， 30 多年来本院陆续完成了 “长焰煤直接入炉气化制合成氨原料气中间试验”、“长焰煤直接入炉制民用燃 料煤气工业化试验” “C02还原制CO技术、煤焦富氧连续气化及气体 净化新技术开发”等研究，均实现了工业化应用。2. 流化床气化技术研究西北化工研究院从1997 年开始参与了河北宣化化肥厂常压循环流化 床（CFB ）煤气化技术的前期技术开发。2000 年本院在陕西联合中西部煤气化工程技术中心主持下参与陕西 城化股份有限公司循环流化床气化制合成氨原料气工业试验。目前该 项目已通过鉴定并正在进行推广，天津碱厂、山西天脊煤化工集团有 限公司正在进行工程设计。3. 气流床气化技术研究本院从 1967 年至今近 40 年来一直从事湿法进料加压气流床气化技 术研究，在此基础上，完成了多元料浆新型气化技术开发和干煤粉加 压气化技术开发及工业化应用。3.1 湿法气流床煤气化技术（1）水煤浆气化技术研究 西北化工研究院从1967 年开始就进行水煤浆加压气化技术研究，先 后完成了水煤浆气化模试（规模分别为20kg/h、40kg/h，气化压力 分别为I.OMPa和2.0MPa ）和中试（规模为11.5t/h，气化压力为 2.83.4MPa ）试验研究，主要解决了如下技术问题，为水煤浆加压 气化技术在我国的推广应用奠定了坚实的基础。1）进行了不同煤种的评价试烧试验，建立了煤种评价计算模型。2）开发了高灰熔点、高灰粘度煤的气化技术，拓宽了原料煤种的应 用范围，解决了高灰熔点、高灰粘度原料煤的气化技术难题。3）开发了高性能的水煤浆喷嘴通过试验开发出了三流式及双级内混式两种结构形式的喷嘴，建立了 喷嘴雾化性能测试实验室和喷嘴雾化模型，满足了煤气化工艺试验及 煤种评价的要求。喷嘴研究的质量和深度达到国外的先进水平。4）通过实验室基础研究和中间试验研究，解决了水煤浆制备技术关键，包括煤的粒级配比、水煤浆流变特性、水煤浆添加剂，建立了煤 浆制备数学模型，解决了球磨机工程放大技术问题，解决煤浆贮存、 输送、水煤浆流体力学基础问题。水煤浆制备技术研究达到国际水平。5）气化炉直接测温研究 解决了气化炉直接测温热电偶的结构和保护套管的材料及气化炉直 接测温的技术问题。6）气化炉间接测温研究为解决气化炉长期稳定运行和优化操作问题，开发了气化炉间接测温的技术方法，主要有以下两种方法：A水冷法间接测温，利用冷却水带走的热损间接测量温度；B物料、热量衡算法。计算气化炉出入物料、热量的平衡，得到炉温和气体组份数据的关联，与直接测温对照。7）进行了污水及环保数据的测定及分析方法研究，共建立了 53 种 水煤浆气化污水中微量组分及环保数据分析测试方法，为工业化生产 装置的建设提供了环保评价依据。8）进行了多项配套技术及设备的开发研究，包括：气化炉耐火砖， 煤浆高、低压输送泵，废热锅炉，水煤浆流体力学，水煤浆气化动力 学等。鉴于西北化工研究院水煤浆气化中试装置的水平较高，规模较大，1990 年美国德士古公司与化工部签订了一项为期 10 年的技术合作 协议。根据协议，双方利用西北院的中试装置，评价试烧中国及亚太 地区的煤种。（2）多元料浆气化技术研究 本院在多年煤气化技术研究基础上，成功开发了“多元料浆新型气化 技术，” 已在国内多套不同规模、不同压力等级的工业生产装置上实现 了产业化，创造了我国具有自主知识产权的新型气化技术。本项技术 开发基于以下三方面原因：1）解决水煤浆加压气化技术在工业化应用过程中暴露的问题，更有 利于实现装置长周期安全稳定运行，克服水煤浆气化技术缺陷。2）获得自主知识产权、节省技术引进费。3）实现气化原料多样化，扩大原料使用范围。3.2 干法气流床气化技术研究（1）1976年建立了一套处理煤量为11.5t/h的常压粉煤气化中间试 验装置（相当于K-T炉）完成了十多个煤种的评价试验。并在山东 黄县建立了一套5000吨/年合成氨的常压粉煤气化工业化试验装置。（2）19981999年承担了国家科委“整体煤气化联合循环发电（ IGCC） 项目”课题研究，完成了“Shell煤气化工艺过程模型的开发研究”，对国 内外干法粉煤气化进行了广泛深入的调查研究，为加压粉煤气化技术 的开发研究奠定了良好的基础。(3) 2002年开始承担国家863课题干煤粉加压气化技术的研究和陕西 省重点攻关项目“干煤粉加压气化加料技术开发研究。”二、煤气化技术发展方向及技术比较煤炭资源在能源结构中占有很大比例，相对丰富，而油气资源相对较 为贫乏，随着石油资源的不断减少，以煤为原料生产非石油化工产品 成为世界煤化工发展的主流，煤气化技术是煤化工的关键技术和龙头 技术，煤气化技术正朝着加压气流床气化技术的方向发展，并不断得 到实施。加压气流床气化技术分为湿法气化和干法气化。湿法气化工艺有德士 古气化技术、多喷嘴对置式气化技术和多元料浆新型气化技术；干法 气化工艺有Shell煤气化技术、GSP气化技术等。1. 湿法气化工艺德士古气化技术德士古气化技术是由美国德士古公司在其油气化技术的基础上研究 开发的一种煤气化技术。到目前为止该技术已在鲁南化肥厂、上海焦 化厂、渭河化肥厂、淮南化肥厂等多家实现工业化运行。工业装置压 力等级从2.66.5MPa不等，气化温度依据煤质灰熔点而定，一般 控制在130014509，大多采用激冷流程，工艺技术和设备较为成 熟，设备基本可实现国产化。但该技术属国外专利技术，技术引进费 用高，受制于人，同时存在着原料适应性较差、灰水处理系统复杂、 操作稳定性有待改善等技术缺陷。多喷嘴对置式气化技术 多喷嘴对置式气化技术是华东理工大学在水煤浆气化技术的基础上， 开发的多喷嘴对置式气化技术，以水煤浆进料，采用对置式多喷嘴入 炉，高温熔渣气化。该技术在理论研究方面取得较大的进展，但是气 化加料系统复杂化，气化炉的开口增加，气化炉的运行操作难度大， 设备投资和运行费用高，技术的实用性有待提高。多元料浆新型气化技术 多元料浆新型气化技术是对德士古气化技术的改进和完善，不仅具有 自主知识产权，而且技术适用性和操作稳定性更强，属先进的湿法加 压气流床气化技术，原料使用范围广。设备可完全实现国产化，且成 熟可靠，国内已有三套不同规模、不同压力等级的气化装置在运行， 并实现了长周期安全稳定运行。2. 干法气化技术 干法气化技术主要包括荷兰壳牌 Shell 气化技术和德国 GSP 气化技 术。干法气化工艺是以干煤粉进料，纯氧作气化剂，液态排渣操作。 Shell 气化技术Shell 煤气化工艺，是一种多喷嘴下置对喷的干法气化工艺，该技术 具有技术指标好、消耗低的优点，但同湿法气化技术相比，存在设备 投资费用高（比湿法气化高3050% ）设备加工无法实现国产化、 建设周期长，且无工业化化工装置运行的经验。GSP气化工艺GSP 工艺是一种单喷嘴下喷干煤粉进料的干法气化技术，同 Shell 气化技术相比，技术及工艺优势明显，是一种具有潜力、有待开发的 气化技术，该技术无工业化运行经验。3. 综合评述 对于加压气流床气化技术，干法气化装置投资费用高、设备国产化率 低、运行成本高，无工业化化工装置运行经验，而湿法气化技术成熟、 可靠，操作稳定性强，因此大型煤化工装置选用湿法加压气流床气化 技术适用可靠。特别是多元料浆新型气化技术，是对水煤浆气化技术 的改进与完善，并符合先进煤气化技术的所有特征，与其它气化技术 相比，在装置投资、建设、稳定运行、经济效益等方面具有显著优势。三、多元料浆气化技术简介 多元料浆新型气化技术属于湿法进料加压气流床气化技术，采用急冷 流程，料浆在加压条件下，含碳固体颗粒与氧气发生部分氧化反应， 生成以 CO 和 H2 为有效组分的粗合成气，制备的合成气可用于生产 合成氨、甲醇、氢气、煤液化制油、联合循环发电等。 本项技术主要包括多元料浆制备技术和多元料浆气化技术，其主要工 艺流程为：石油焦、煤、石油沥青、油、生物质等含碳物料与水、添 加剂一同进入球磨机，进行一次湿法共磨制浆，制备合格的多元料浆 经高压料浆泵升压后，送入多元料浆气化喷嘴，高压氧气和料浆经喷 嘴混合、雾化后喷入气化炉，在高温及一定的操作压力的条件下，料 浆中碳与氧发生部分氧化反应，生成以 CO、H2、CO2 为主要成分 的粗煤气。高温煤气夹带着未完全反应的碳粒及少量熔渣颗粒并流向 下，经气化炉下部的出气口进入激冷器，在激冷器中高温煤气与激冷 水充分接触，使煤气降温冷却并饱和，熔渣固化。固化后的熔渣和未 反应的碳粒进入激冷器下部的渣罐定期减压排出。冷却后的煤气和激 冷水由激冷器流入气水分离器，分离器下部的灰水经减压后去沉淀池 进行灰水处理，上部出来的煤气进入文丘里洗涤塔，经洗涤脱除煤气 中的灰、碳颗粒后送入下游的变换工段。四、多元料浆气化技术特点、创新点和关键技术 多元料浆新型气化技术使用工艺氧气，对固态或液态含碳物质所制备 的料浆进行部分氧化反应，生产合成气（CO + H2 ） 工艺技术包括： 料浆制备 料浆气化 粗煤气洗涤净化 灰水处理多元料浆新型气化技术主要特点：1. 通过不同原料（特别是难成浆原料）的制浆技术研究，大大提高料 浆的有效组成，降低气化过程的消耗。2. 该技术原料适应性广，包括煤、石油焦、石油沥青、渣油、煤液化 残渣、生物质等含碳物质以及纸浆废液、有机废水等。3. 长距离料浆输送技术，解决了高浓度、高粘度料浆难输送的问题。4. 新型结构的气化炉，具有结构简单，操作安全易控的特点，而且有 利于热量回收和耐火材料保护，使用周期延长两倍左右。5. 富有特色的固态排渣和液态排渣工艺技术，不仅解决了高灰熔点原 料的气化难题，而且从技术角度解决了原料适应性问题。6独具特色的灰水处理技术（I山级换热闪蒸技术），减少了设备投 资，简化了工艺流程。7. 成熟完善的系统放大技术（工艺，设备，控制），解决了不同规模、 不同压力等级装置的气化工程化问题。8. 本技术既可用于现有装置改造，也可用于新建装置。主要设备完全 立足于国内，投资少，效益显著。9. 本技术生产过程基本无三废排放，环境友好，属于洁净气化技术。10. 通过十余年的开发和完善，多元料浆气化技术形成了完整、系统 的气化专利技术。技术主要创新点：1. 多元料浆组成的优化设计，提高料浆有效组成，降低消耗的系统技术；2. 多元料浆制备工艺技术和添加剂技术；3. 多元料浆气化工艺技术；4. 新型结构的气化炉；5. 灰水处理系统及排渣技术；6. 系统放大技术；7. 多元料浆气化软件评价体系。 技术所形成的关键技术：技术所形成的关键技术主要包括料浆制备、料浆气化及粗煤气洗涤净 化和灰水处理三个方面数十个单元技术，组成了系统完整的多元料浆 气化技术。1. 完备的多元料浆制备技术 料浆组成优化技术，研磨体级配技术，难成浆原料的料浆制备工艺技术，添加剂技术，料浆长距离输送技术等。2. 系统的多元料浆气化技术 料浆气化工艺技术，气化喷嘴技术，新型结构气化炉，煤气激冷系统， 排渣系统，气化过程自控及测温系统等。3. 一体化的粗煤气洗涤净化及灰水处理技术 简洁的换热闪蒸技术、真空过滤技术等五、多元料浆气化技术指标和技术先进性主要技术指标：水煤浆气化技术 60 665.8项 目 单 位 技术指标 多元料浆气化技术料浆浓度wt%68.5表观粘度 D=15.89s-1mPa.s% 1.8 2.0 98 98稳定性(24hr析水率)碳转化率%80.6 86.21500有 效 气 体 组 成 (CO+H2) 76 80冷煤气效率% 70 75.868 72比氧耗Nm3/KNm3(CO+H2)357 420430比原料耗kg /KNm3(CO+H2)485.7 620600 630由表中可看出，多元料浆气化技术制浆浓度高、消耗低、气体有效组 成高，具有指标先进的优点。该技术先进性明显，主要表现在以下几个方面：1. 多元料浆新型气化技术是成套的先进气化技术，具有完整、系统的 自主知识产权。2. 该技术属先进的加压气流床气化技术，经济技术指标先进。3. 该技术已在不同规模的多套工业装置得到应用，实现了长周期安全 稳定运行。4. 该技术受到了使用厂家和鉴定委员会的高度评价，认为技术具有独 创性、实用性，填补了国内外空白。因此，多元料浆新型气化技术不仅具有很强的实用性，而用技术领先 优势明显。六、多元料浆气化技术自主知识产权 该技术共申请10项专利，其中7项获得授权，4 项为发明专利，剩 余 3 项在 2006 年后半年有望获得授权。专利涵盖了整个多元料浆制备、气化及气体净化和灰水处理全过程。 专 利 名 称 专 利 号一种腐植酸系水煤浆添加剂的制备方法 ZL99115929.2 一种焦水煤气化料浆的制备方法 ZL00113911.8 半水冷壁式多元料浆气化炉ZL03218866.8气化灰水气液分离设备ZL03262652.5气流床反应器排灰装置ZL200320109793.8气体洗涤器 ZL200320109792.3 一种多元料浆气化喷嘴ZL200420041980.1气化灰水处理系统 03134511.5 气体洗涤净化装置及工艺 200310105939.6 一种多元料浆加压气化工艺 200410073361.5七、多元料浆气化技术推广应用1. 已工业化并实现长周期稳定运行的装置浙江丰登化工股份有限公司，3万吨/a合成氨装置 浙江巨化股份有限公司，6万吨/a甲醇装置 山东华鲁恒升化工股份有限公司，30万吨/a合成氨装置2. 已签订技术转让合同并开工建设的项目山东华鲁恒升化工股份有限公司，二期20万吨/a甲醇项目 内蒙古三维资源集团有限公司，20万吨/a甲醇项目 华亭中煦煤化工有限责任公司，60万吨/a甲醇项目3. 已签订技术合同或正进行洽谈并完成前期技术准备工作的项目 鲁能集团180万吨/a甲醇项目新奥集团60万吨/a甲醇项目青岛碱业18万吨/a合成氨项目安徽淮北200万吨/a甲醇项目河南鹤壁50万吨/a甲醇项目新疆天富20万吨/a甲醇项目贵州天福50万吨/a甲醇项目山西太化50万吨/a甲醇项目吉林长山18万吨/a合成氨项目八、结语1. 我国气化技术的发展主要依靠技术引进，多元料浆气化技术的开发 形成了中国自主知识产权，不仅可创造巨大的社会效益和经济效益， 而且对于促进我国煤化工行业的发展和传统产业的技术改造升级具 有重要意义。2. 在我国大力发展煤化工、资源清洁转化和高效利用、保持环境友好 的基本能源战略政策下，本技术将具有广阔的市场应用前景，进一步 推动我国煤化工行业的发展。3. 本技术可广泛应用于合成氨、甲醇、制氢、煤制油、联合循环发电 等行业，适用于老装置改造和新建大型煤化工装置。九、多元料浆气化液态排渣和固态排渣工艺技术有关说明1. 简介液态排渣和固态排渣工艺技术是多元料浆气化技术的特色技术之一， 在同一多元料浆气化炉中，既可采用固态排渣工艺技术，也可采用液 态排渣工艺技术，选择何种排渣工艺取决于原料灰熔点。通常情况下， 多元料浆气化技术对于原料煤灰熔点分为三大类来确定气化炉排渣 方式:（1 ）灰熔点FT （流动温度）小于13009,气化炉采用液态排 渣操作工艺技术；（2 ）灰熔点DT （变形温度）小于13009, FT （流 动温度）大于 13509,通过添加助熔剂、降低灰熔点后,气化炉采 用液态排渣操作工艺技术；（3 ）灰熔点DT（变形温度）大于13509, 气化炉采用固态排渣操作工艺技术。随着变形温度的增高,越有利于 固态排渣操作。2. 灰熔点说明原料煤灰熔点以变形温度（DT ）软化温度（ST ）流动温度（FT ） 来表示。变形温度为灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度,软化温 度为灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形的温度,流动温度为灰 锥熔化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。3. 液态排渣工艺技术 液态排渣工艺技术是指气化操作温度在流动温度以上,使气化过程中 的灰渣熔化成流动状的液态,在激冷室中与激冷水接触,使熔渣固化 成细小颗粒,再经激冷器下部的渣罐定期减压排出。 液态排渣工艺主要要求及缺陷:液态排渣要求灰粘度在合适的范围 内,既能使灰渣具有良好的流动性,又不至于粘度过低形成灰渣拉丝 状,使灰渣形成细小颗粒状。但往往由于煤质和操作工况的变化,煤 灰粘度很难控制在合适的范围内,使气化炉由于煤灰粘度过高而导致 结渣和堵炉,或者由于粘度过低,而导致拉丝产生激冷室堵塞现象。 在工程上通常采用以下方法控制灰粘度稳定：（1）严把煤质关；（2） 助熔剂备用系统；（3）有效控制气化炉操作温度。4. 固态排渣工艺技术 固态排渣工艺技术是指气化操作温度在变形温度以下，在此条件下， 气化过程中产生均匀的细小颗粒状灰渣，灰渣在激冷器中经过激冷后 通过渣罐定期减压排出。固态排渣要求：（1）变形温度 DT 越高越好。 变形温度越高，越有利于提高气化炉操作温度，维持较高的碳转化率。 （2）原料煤具有较好的反应活性 反应活性越高，在相同操作温度下，碳转化率越高。固态排渣特点：（1）由于固态排渣操作温度在 DT 以下，形成了细小焦渣颗粒，同 最好状态下液态排渣形成的灰渣形态相同，因此固态排渣工艺技术不 存在堵炉、拉丝等现象，有利于实现长周期稳定运行。（2）由于固态排渣灰渣未形成熔融状态，不会对气化炉耐火材料形 成化学侵蚀，从而使耐火材料使用寿命延长2 倍以上，大大降低了操 作费用和维护费用。总之，固态排渣和液态排渣相结合，扩大了原料使用范围，提高了操 作弹性，并不增加投资。在同一气化炉中，根据原料不同按上述原则 既可采用固态排渣，也可采用液态排渣。液态排渣技术为达到稳定操 作，追求的最高目标就是形成如固态排渣操作时相仿的细小灰渣颗粒，因此单从气化角度讲，固态排渣工艺技术是最优的气化操作方法。5. 关于山西华鹿煤炭化工有限公司煤质说明（1）煤质总体评价根据北京煤化所提供的山西华鹿煤炭化工有限公司煤炭分析报告煤 质数据，结合西北化工研究院工程化应用经验，对煤质总体评价如下：1 ）水分和0/C是反映煤的变质程度的两个重要指标，也是衡量煤种成浆性能的重要指标。该煤样水分含量和 O/C 较低，属变质程度较 浅的烟煤，易于制备较高浓度的水煤浆。2 ）可磨指数（HGI ）是衡量煤可磨性的重要指标，HGI越高，煤越易磨碎，在同等粒度分布条件下，制备料浆电耗越低。该煤样可磨指数HGI为52，可磨性中等。3）灰分、固定碳和发热量的高低直接影响着气化性能和经济性能。 固定碳含量和发热量高、灰分含量较低的煤种，作为水煤浆加压气化 的原料时，气化氧耗、煤耗较低，气化效率较高。该煤样灰分含量较 低、固定碳含量较高、发热量高。4）灰熔点是确定水煤浆加压气化操作温度及操作方式的主要因素， 灰组成是构成灰熔点高低的主要原因。该煤种灰熔点特别高，灰组成 中酸性组份（Si02+AI203 ）含量高达92.61%，不易通过添加助熔剂 来降低灰熔点，故该煤种更有利于进行气化炉固态排渣操作。5）煤的反应活性是影响料浆制备和气化的重要指标之一，反应活性 好的煤，在气化过程中，反应速度快，气化效率高，在料浆制备过程 中，可适当增大煤粉粒度，降低磨煤电耗。该煤样在11009条件下， 反应活性（CO2还原率）为95.6%，煤样反应活性好，在气化过程 中有利于维持较高的碳转化率。6 ）煤中硫的存在，在气化过程中生成H2S和少量有机硫（COS ）, 煤中含硫量主要影响合成气的净化。该煤样硫含量低，属低硫含量煤 种。（ 2）排渣方式选择 通过煤质分析总体评价，该煤样灰熔点特别高，变形温度 DT 大于 15009，且灰组成分析表明，不易通过添加助熔剂来降低其灰熔点， 同时煤样反应活性好，因此该煤样最有利于采用固态排渣操作工艺技 术。