恩德粉煤气化技术的工程设计与生产运行
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恩德炉煤气化技术作者:田帅来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》 2015年第2期田帅(辽宁省石油化工规划设计院有限公司)摘要:恩德炉煤气化技术是韩国根据本土条件,对德国温克勒流化床气化技术进行改良后得出的技术类型。
该技术对煤源无严格要求,气化温度高,气化过程污染少,对废热可充分利用,气化效果好,蒸汽品质高,具有极高的推广和应用价值。
关键词:煤气化技术恩德炉1 概述近年来全国雾霾天气频发,研究显示,不清洁用煤是雾霾天气频发的主要原因。
如何清洁、集中地使用好煤炭资源,则成为我国有效治理雾霾的必然选择。
用于煤炭清洁转化的煤气化技术,是煤化工的龙头产业,同时也是合成煤基化学品、液体燃料、多联产系统、制氢、燃料电池、直接还原炼铁等工业的基础。
2 煤气化分类煤气化技术在国内的成功问世,进一步优化调整了本土煤化工产业能源结构,同时标志着煤化工领域国外技术垄断时代的终结。
现阶段,国内的煤气化工艺技术主要涉及固定床、流化床、气流床三大类,并且有恩德炉、Texaco、固定床间歇气化炉、灰熔聚等多种炉型,其造气方式各异,厂家会根据各自的使用需要选择合适的炉型。
2.1 固定床气化技术碎煤固定层加压气化主要使用粒径为6~50mm 的煤原料,所用气化剂是水蒸汽和纯氧。
该技术耗氧量少,对原料类型没有太多的限制条件,像泥煤、褐煤等变质程度低的煤种也能充分气化,并且能获得多种优质副产品,比如粗酚、轻质油、焦油等。
在我国,在该技术领域中做得比较出色的技术类型是鲁奇加压气化技术和BGL 碎煤熔渣气化技术。
2.2 流化床气化技术粉煤流化床加压气化技术在国内的研究已达到了一个比较成熟的阶段。
该技术还有一个别称,叫作“沸腾床气化技术”。
目前,国外对这项技术的研究也已炉火纯青。
它可直接采用0~6mm 碎煤作原料,只需通过简单的操作备煤,气化剂作流化介质,炉内气化温度必须是均匀的。
现如今,在国际享有盛名的流床气化技术主要是山西煤化所的ICC 灰融聚气化技术、德国温克勒气化技术以及由此衍生出的恩德粉煤气化技术。
加压流化床粉煤气化技术工业化问题及思考武晋强(陕西秦能天脊科技有限公司西安 710075)摘要介绍了开发加压循环流化床粉煤气化技术的必要性、开发背景和市场前景,着重分析了示范装臵设计建设过程中的关键技术及其解决措施。
关键词加压流化床粉煤煤气化流化床粉煤气化工艺是众多煤气化方法之一。
自20世纪30年代温克勒(Winkler)炉投入运行以来,世界各地相继建有约70多台温克勒气化炉,且均以空气或氧气作为气化剂的常压气化炉。
由于常压温克勒气化炉存在种种问题,至今只有少数炉子尚在运行。
20世纪中叶,针对这些问题,流化床气化炉向加压和提高气化温度方向发展,并成功地开发了多种新型流化床粉煤气化技术,其中典型的有HTW、U-gas、CFB和KRW气化炉,这些新型气化炉均建有示范装臵且运行水平较高,在一定程度上体现了该技术的优势。
在德国科隆,气化压力1.0MPa、产气量54600 m3/h(标态)的HTW流化床粉煤气化炉于1986年投入运行,虽因经济问题于1997年停产,但近12年的运行证明流化床气化技术是成功的。
我国从20世纪50年代就从国外引进了温克勒煤气化技术,经长期的不断改进,运行水平不断提高,但始终没有成为国内主流的煤气化技术。
近年来,恩德公司在温克勒气化技术基础上进行了重大改进,实现了工业化生产。
我国自行开发的灰熔聚工业示范装臵2002年成功示范后,在现阶段中、小规模煤气化装臵原料结构调整中又掀起了一股利用流化床气化法进行原料煤本地化改造的热潮。
新近开发的常压循环流化床气化技术,尽管克服了原技术对原料煤煤种的严格要求、碳转化率低、运转率不高等缺陷,但仍不能解决其生产强度低、能力规模小、相对投资高、压缩功耗大、带出物多、废水处理费用高等一系列常压流化床气化技术固有的问题,使其在我国新一轮中、小规模煤气化技术改造中的大面积推广应用受到一定的限制。
陕西秦能天脊科技有限公司正在开发的1.0MPa加压选择性排灰循环流化床粉煤气化技术具有局部高温、选择性排灰、循环流化、较高碳转化率、大幅度降低压缩功耗等突出优点,旨在借鉴国内、外流化床气化技术经验,开发具有国内完全自主知识产权、适合国内中型规模煤气化装臵原料结构调整实际情况的工业化示范成套装臵。
恩德粉煤气化工艺优化操作总结恩德粉煤气化工艺是一种高效的煤气化工艺,广泛应用于能源、化工、石化等领域。
在恩德粉煤气化工艺的生产过程中,操作的精细程度直接关系到工艺的效率和产品质量。
为此,对恩德粉煤气化工艺的优化操作进行总结,旨在提高工艺的生产效率和产品的品质。
一、优化操作策略(1) 熟悉工艺流程。
理解煤的储运、干燥、粉煤输送、气化反应、残留物处理等工艺环节,掌握物料流动的规律和运行机理,以便在操作中随时调整。
(2) 注意煤的选择。
不同的煤适用不同的工艺,选择适宜的煤种,对提高产品质量和生产效率有着重要意义。
(3) 严格控制工艺参数。
合理设置氧气浓度、气化炉的温度、压力、流量等关键参数,确保工艺的稳定运行,同时根据不同的产品要求,进行相应的调整。
(4) 合理控制料液比。
料液比是影响产品质量的重要参数之一,通过调节料液比来控制产物的组成、量和品质。
二、精细化操作(1) 坚持全程监测。
对关键参数进行实时监测,及时进行数据分析和处理,进行精细化控制,以保持工艺的稳定运行。
(2) 优化气化炉结构。
合理设计气化炉的结构,优化气化炉的燃烧效率、热交换效率等,提高气化炉的使用寿命和气化效率。
(3) 加强热力学分析。
根据实际生产中的数据,加强热力学计算和模拟分析,优化工艺流程,提高生产效率并降低成本。
(4) 强化现场管理。
严格执行操作规程和安全操作规定,加强人员培训和技能提升,从而提高操作人员的责任心和专业水平,保证工艺的安全、稳定运行。
三、完善质量控制(1) 建立完善的质量体系。
建立完善的质量控制体系,明确产品质量标准和控制指标,严格执行质量管理规定,以保证产品质量。
(2) 加强质量检测。
加强在线检测,建立检测数据档案,对产品质量进行持续跟踪和分析,及时发现问题,并采取有效的措施进行纠正。
(3) 强化品质意识。
质量是企业发展的命脉,操作人员应强化品质意识,认真执行操作规程和检测标准,保证产品的稳定质量,提高企业的市场竞争力。
恩德粉煤气化技改攻关总结许清波,王吕利,邵洪兴(吉林长山化肥集团长达有限公司,吉林松原 131109)[中图分类号]T Q 546 2 [文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2005)01-0017-02[收稿日期]2004-09-27[作者简介]许清波(1973-),男,吉林长岭人,助工,生产处副处长。
我公司2003年采用恩德粉煤气化技术进行煤气化技术改造后,经试生产,暴露出气化炉制气存在煤耗高等问题,为此,公司专门成立了攻关小组,对原设备及工艺设计、生产运行过程中严重影响消耗的问题进行总结,找出生产消耗高的环节,通过调节、优化工艺操作和节能技术改造等措施,降低了消耗,提高了设备运行的可靠性和公司的经济效益。
下面就恩德粉煤气化技改后存在的问题及攻关情况作一总结。
1 造气系统存在问题1 1 煤耗高原设计造气用煤为免渡河长焰煤,发热量21825 8kJ/kg,每立方米煤气耗煤535kg;现在校核煤种为免渡河长焰煤+珲春长焰煤,发热量17626 4kJ/kg,折每立方米煤气耗煤656kg,实际为每立方米煤气耗煤760kg 。
1 2 甲烷含量高设计甲烷含量为1 2%~1 4%,实际运行多在1 8%~2 7%,造成合成吹除量大,系统压力高。
1 3 供煤系统存在问题原料经过破碎、筛分后,煤的粒度分级没有达到设计要求。
0~4m m 粒度煤大于40%,4~7mm 粒度煤为20%~30%,7~10mm 粒度煤为10%左右,大于10mm 的煤为10%左右。
由于煤的粒度分级没有达到设计要求,煤气带出物多,底渣量大、残炭量高。
1 4 氧耗较高影响空分氧气液化量。
2 工艺优化工艺优化在大修前进行。
其调优指标包括:温度(炉上、炉中、炉下),流量(一次富氧空气、蒸汽,二次富氧空气、蒸汽),富氧浓度,一次、二次氧化剂比例,气化炉压差、料厚等。
2 1 优化步骤(1)煤质分析:灰熔点、活性、粒度、水分;(2)富氧浓度不变,气化炉中部温度由980 增至1020 ,每增加10 运行1d,最终调出最佳炉温;(3)温度每增加10 ,二次风比例分别进行25%、30%、35%调整,调整一次运行8h,直至调出最佳二次风比例;(4)保持最佳炉温、富氧浓度不变,调整蒸汽与富氧空气的比例,找出最佳的汽气比。
第12讲恩德粉煤气化技术初步知识第12讲恩德粉煤气化技术一、恩德粉煤气化技术简介1、恩德粉煤气化技术的开发和引进朝鲜恩德郡循环流化床技术是朝鲜恩德郡“七·七”化工厂,在原温克勒粉煤流化床气化炉的基础上,历经近40年逐步改进和完善的一种较为先进实用的煤气化工艺技术,一直从事技术完善和改进的设计研发单位,便是与我们合作的朝鲜七·七化工厂设计研发团队。
原温克勒煤气化技术源于德国。
在德国、日本、苏联、印度、西班牙、捷克、南斯拉夫、朝鲜及中国等世界各国均有广泛应用,主要用于生产合成氨、甲醇原料气及作业燃气。
目前该技术在朝鲜已经成功使用了近40年,在生产实践中进行了多次重大技术改造,已经将运行过程中的缺陷逐一完善,并优化了原有的生产工艺,属于成熟、实用且较为先进的新型煤气化技术。
原料要求辽宁中能煤气化工艺所用原料廉价且范围较广,适应的煤种主要有褐煤、长焰煤、烟煤等贫瘦且不粘、弱粘的年轻煤种,要求所用煤种具有较好的活性。
原料的指标要求为:煤的粒度要求:0~10mm活性要求:950℃时大于70%,1000℃时大于90% ;干燥后含水要求:不大于12%,小于8%为宜;灰份要求:10%~40%,不超过25%为宜;灰熔点要求:大于1200℃,大于1250℃为宜;热值要求:大于12.54MJ/kg,越高越有利;反应过程粉煤在炉内以沸腾状态流化,与气化剂充分接触,煤粉及气体在炉内旋流向上运行。
粉煤在气化炉内的反应相当复杂。
主要反应有:2C+O2→2CO+QC+O2→CO2+QC+H2O→H2 + CO-Q2C+H2O+H2→CH4 + CO-QC+CO2→2CO+Q气化剂入炉温度:120℃左右。
2、恩德粉煤气化技术与其他技术的比较恩德粉煤气化技术同国外的德士古水煤浆气化、壳牌粉煤气化、鲁奇碎煤加压气化技术相比,煤种适应性较宽,气化效率高,三废处理简单,环境影响小,技术成熟可靠,可用于较大规模生产。
但恩德炉是常压操作,操作温度不是太高,炭的转化率低于国外高温、高压操作的气化炉。
2004年第2期煤炭加工与综合利用C OA L PROCESSI NG &C OMPREHE NSI VE UTI LIZ ATI ONN o.2,2004浅谈恩德炉粉煤气化技术董广财(哈尔滨气化厂,黑龙江哈尔滨 154854)摘 要:介绍了朝鲜的恩德炉粉煤气化工艺流程、技术特点及工艺条件,该技术是温克勒流化床气化技术的改进和完善,具有气化强度大、煤源丰富、工艺简单、操作方便、维修工作量少、生产成本低等优点。
关键词:煤炭气化;流化床;粉煤;恩德炉;工艺流程;技术特点中图分类号:T Q54612 文献标识码:A 文章编号:100528397(2004)022*******收稿日期:2003212224作者简介:董广财(1966—),男,黑龙江富锦人,1988年毕业于哈尔滨大学城市燃气专业,工学学士,哈尔滨气化厂安全技术处副处长、工程师,电话:0451-********转达3287。
我国工业燃气和化肥行业大量使用的常压固定床气化炉,由于设备老化、原料块煤价格高、气化效率低以及环境污染严重等原因,亟待进行改造。
随着洁净煤技术的快速发展,煤炭的合理、有效利用日益受到重视,以煤炭气化为“龙头”生产各种煤基化学品,提高煤炭的附加值也受到不少煤炭企业的关注。
恩德炉粉煤气化技术能直接用价格低廉的粉煤作原料,生产能力适中,气化效率高,环境污染少,设备投资不高,是煤气生产成本较低的新型煤气化技术。
恩德炉粉煤气化技术是朝鲜恩施“七・七”联合企业引进温克勒流化床气化技术,在生产运营实践中结合本国实际,经多次革新改造后发展完善起来的,已正常运行30多年。
1 工艺技术1.1 工艺流程恩德炉使用的是0~10mm 粉煤,合格煤料送至氮气加压密封的气化炉煤仓。
煤通过煤仓底部的3个螺旋加煤机送入气化炉底部的锥体段。
该工艺利用流化床气化原理,富氧空气或氧气和过热蒸汽混合作为气化剂和流化剂。
混合气分两路从一次喷嘴和二次喷嘴进入气化炉。