Texaco气化炉合成气的影响因素及优化_图文.

Shell、Texaco、U-gas气化技术方案比较一、原料的适应性Shell和U-gas煤种的选择不是技术问题，而是经济问题，它能适应褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦等原料，也可以二者惨混的混煤，并可以气化高灰分（5.7~24.5%,shell最高35％，U-gas最高55％）、高水分（4.5~37%）和高硫分的劣质煤，在原料的选择上有很大的灵活性。

GE(Texaco)煤气化工艺也能使用很多煤，如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣。

但在煤种选择上有以下要求：1、应选用含水低，尤其是内水低的煤种，否则不利于制成高浓度的水煤浆，对内水含量高的褐煤成浆性差，一般要求小于15％；对褐煤应用有限制。

2、选用灰熔点低和灰粘度适宜的煤种，灰熔点FT(T3宜低于1300℃)，否则会影响气化炉耐火砖的使用寿命。

对高灰熔点的煤应用有限制。

3、要求灰分小于20％。

二、备煤SHELL用煤需要将煤研磨到90％的粒度小于100um，然后用惰性气体的热风干燥，煤中含水量控制在2％以下，以利于气体输送干粉进料的要求。

GE通常采用湿磨工艺，小于10mm粉煤与水、添加剂同时加至磨煤机，过筛后制得高浓度水煤浆。

制浆要求煤粉的粗细颗粒要求有合理的比例：一般通过420um煤粉占90～95％，通过44um的占25～35％，研磨后加入稳定剂，可使水煤浆浓度提高1～2％，达到60～67％工业应用水平。

U-gas需要将煤粉碎到6mm以下，然后干燥外水在4％左右即可。

三、加煤方式和安全性SHELL和U-gas煤气化工艺均采用氮气或二氧化碳输送到缓冲仓，再又上述气体将煤输送到气化烧嘴或喷嘴，整个过程密封，运行稳定可靠，但锁斗系统操作相对复杂。

GE通过中间槽、低压泵、煤浆筛入煤浆槽，再由高压煤浆泵输送到气化炉，但高压煤浆泵的要求较高，需要定期更换内隔膜衬里。

四、气化系列配置SHELL不用备炉，并已经在2000t/d生产装置中得到验证，装置运转率达到95％以上。

几种煤气化技术介绍煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。

一 Texaco水煤浆加压气化技术德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。

Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石（助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。

其优点如下：（1）适用于加压下（中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在4.0MPa 和6.5Mpa。

在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。

（2）气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。

便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。

（3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。

同等生产规模，装置投资少。

该技术的缺点是：（1）由于气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。

对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。

而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。

（2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁（一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。

无形中就增加了建设投资。

根 据 气 化 炉 内发 生 的化 学 反 应 及 粗 煤 气 的组 分 ， 得到 质量 平衡方 程 ： 可
Ｎｃ ｍ × （ ＋ ｃ — ６ ＋ ） — Ｘ Ｃｃ 一 Ｑ ａＸ
—
（ ０ １）
异 相反应 ：
＋ ４＋ 一 － ｃ手ｚ ２ ）＋ 一Ｃ Ｎ一（ ２： ｇ ＋ ｏ 一 Ｃ （ １Ｏ 一（手 Ｏ 手 ）ｚ ｎ ｄｆ ） 学
１ １ 煤 的 气 化 过 程 及 气 化 反 应 ．
已知气化 炉 工作 压 力 （ ） 水 煤 浆 流量 （ 、 Ｐ ， Ｑ） 氧
煤 比（） 和水 煤 浆 浓 度 （ ） 根 据 气 化 炉 内三 传 一 反 ａ，
的原理 建 立 化 学 反 应 平 衡 模 型 ． 于 粗 煤 气 中 的 由 Ｃ Ｓ和 Ｓ 。 量很 少 ， 模 型认 为煤 中 的硫元 素全 Ｏ Ｏ 含 本 部转 化为 Ｈ ｓ 同样 假设 煤 中 的氮元 素 全 部 转化 为 ， Ｎ ， 同时为 了简 化模 型 ， 定 加 入 气 化 炉 内 的气 化 假 剂 （ 氧 ） 全 被 消 耗 ， 煤 气 的成 分 主 要 由 Ｈ。 纯 完 粗 ，
（ ７） （ ８）
（） ９
ＣＯ＋ ３ ２ Ｈ
ＣＨ４ Ｈ ２ ＋ Ｏ
性能最 优化 ， 为气 化炉 的优 化运 行提 供理论 依 据．
１ ２ 气 化 炉 平 衡 模 型 ．
１ 平 衡模 型
Ｗａｋｎ ｏ ｔｉｓｎ等 提 出平 衡 模 型 ， 果 表示 该 模 结 型对气 流床气 化炉 的仿 真效 果最好 ， 化床 次之 ， 流 由 于固定床 存在 一些 不确定 因素 ， 其结 果 最差．２ Ｅ ３
（ ） 】 ＊ 国家 高 技 术 研究 发 展计 划 （６ ） 目 （０ ９ ８３项 ２ ０ ＡＡ０ Ｚ １） ５２６．

Texaco合成气洗涤的两次改造我公司Texaco合成气洗涤的两次改造夏洪强，陈方林（安徽淮化集团有限责任公司，安徽淮南 232038） 2004-12-160 前言我公司德士古水煤浆加压气化装置有3台气化炉，2开1备，由日本宇部公司(UBE)设计,于2000年8月化工投料试车一次成功, 成为国内继山东鲁化、上海焦化、陕西渭化之后的第4套德士古装置。

该装置设计灰分值为14.76%，但由于煤炭供应紧张，公司所用原料煤的灰分一直较高,灰分含量通常都在20%左右，有时甚至高达25%以上，由此造成洗涤塔阻力上升较快，致使其中1台气化炉运行不到20 d 就必须停炉清理；同时带来合成气带灰、带水及变换催化剂失活等问题。

本文就灰分高造成的合成气带灰、带水及洗涤塔阻力上升快等问题进行分析，并对实施的改造措施进行介绍。

1 Texaco气化系统粗合成气洗涤过程合格的水煤浆和从空分来的氧气经烧嘴喷入气化炉燃烧室, 氧气和水煤浆在1300～1400℃、4.0 MPa条件下进行部分氧化反应, 生成的水煤气和熔融灰渣经过均布激冷水的下降管进入激冷室的水浴中，大部分的熔渣经冷却固化后落入激冷室底部。

粗合成气沿下降管和上升管的环隙上升后，出气化炉激冷室。

在合成气出口管处设有冲洗水，以防气体中固体颗粒在出口管累积堵塞，同时给合成气增湿。

经过初步洗涤的合成气进入喷嘴洗涤器，在此加入大量增湿水，使合成气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在洗涤塔内快速除去。

经增湿的合成气沿洗涤塔下降管进入底部水浴中，再向上穿过水层，大部分固体颗粒沉降到塔底部与合成气分离。

上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上穿过两层冲击式塔板，并与洁净的喷淋水逆向接触，洗涤余下的固体颗粒，再经除雾器除去雾沫后送往后工序。

要求出洗涤塔的合成气含尘量＜1 mg/m3。

我公司Texaco合成气洗涤流程示意图见图1。

图1 Texaco合成气洗涤流程示意图2 合成气洗涤的第一次改造2.1 合成气带灰、带水及洗涤塔阻力上升原因2001年下半年，煤的灰分通常都在16%～20%，1台气化炉清理后运行仅16 d左右就会出现洗涤塔合成气带灰、带水现象，20 d 左右带水已相当严重，且洗涤塔阻力上升至0.25 MPa以上,被迫停炉清理。

Texaco煤气化炉激冷环失效原因分析及对策李聿营【摘要】介绍了Texaco煤气化炉激冷室的工作机理.结合齐鲁Texaco煤气化炉激冷环的结构特点和使用状况,阐述了激冷环的主要失效模式及危害,从高温烧蚀、结垢堵塞、冲刷腐蚀等方面进行了失效机理分析;提出了提高材料的性能参数、控制激冷环加工质量、应用激冷环的隐蔽技术、稳定工艺操作、改善激冷水质、加强定期维护等对策措施,以延长激冷环的使用寿命,实现煤气化装置的长周期运行.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2014(042)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】Texaco煤气化炉;激冷环;失效模式;机理;对策措施【作者】李聿营【作者单位】中国石化齐鲁分公司第二化肥厂,山东淄博255400【正文语种】中文【中图分类】TQ545中国石化齐鲁分公司第二化肥厂煤气化装置采用美国GE公司Texaco煤气化技术，3台Φ2 800 mm气化炉，日投煤量1 700 t，每小时产有效气（CO＋H2）10万m3/h，用于33万t/a丁辛醇OXO合成原料气，同时生产50 000 m3/h氢气外供。

该装置于2008年10月24日投产，是中石化继金陵、南化之后再次采用水煤浆气化装置，也是国内继渭化、惠生公司等之后采用Texaco 6.5MPa水煤浆气化技术的装置。

Texaco水煤浆加压气化是洁净煤气化技术之一，具有高效、低污染、易自动控制等优点，核心设备气化炉是整个装置中关键设备，其运行工况极为苛刻，高温（1 350℃）、高压（6.5 MPa）、强还原气氛和液态酸性排渣，并伴随着固体、液体、气体的高速冲刷，且在开停车时，有较大的温度和压力波动等。

激冷环是连接燃烧室和激冷室的通道，一旦失效，会在激冷环附近结渣堵塞通道，使高温粗合成气和液态熔渣发生偏流，加剧对激冷环和下降管的高温烧蚀和冲刷磨损，大大降低其使用寿命，影响气化炉操作的稳定性和煤气化系统的运行周期。

本文根据煤气化炉激冷室的工作机理和激冷环的结构特点，结合齐鲁煤气化装置激冷环的使用状况，找出其主要的失效模式，并通过原因分析，提出延长激冷环使用寿命的措施，从而实现煤气化装置的长周期稳定经济运行。

78天然气化工一C1化学与化工2018年第43卷Texaco气化炉上升管与下降管间环隙堵塞的探讨陈世亮1,2,王民亭1,2(1.中国神华煤制油化工有限公司，北京100011; 2.陕西咸阳化学工业有限公司，陕西咸阳712000)摘要:针对Texaco气化炉托砖板超温、上升管与下降管间环隙堵塞的实际问题，探讨了激冷水流量、激冷水含固量、水煤 浆灰分、环隙宽度、激冷室液位、气化炉热负荷、烧嘴雾化效果对其造成的影响。

结果显示，激冷室结垢是引起托砖板超温、环隙 堵塞的主要原因，改善系统水质可缓解结垢现象;水煤浆灰分髙、炉温髙及烧嘴雾化效果降低使激冷室液池固含量升髙，带水、带灰加剧，引起激冷水含固量升髙，结垢现象加剧;控制激冷水流量在350~400m3/h范围，对减少带水量、降低结垢速率有较好 的效果;上升管与下降管间的环隙宽度、激冷室液位对环隙结垢、积渣堵塞起到重要作用。

关键词:水煤浆;Texaco气化炉;激冷室;环隙;上升管;下降管中图分类号:TQ545 文献标志码:B 文章编号= 1001-9219(2018)03-78-05Texaco水煤浆加压气化是洁净煤气化技术之 一，具有碳转化率高、环境污染小、易自动控制等优 点，设备已基本实现国产化，核心设备气化炉是整 个装置的关键设备，其燃烧室与激冷室合为一体，二者之间通过激冷环和托砖板连接，激冷室主要由 激冷环、下降管和上升管等组成[1-2]。

气化炉激冷室 托砖板超温、下降管与上升管结垢及其环隙堵塞等 问题严重缩短了气化炉运行寿命，增大了检修频 次，增加了运行成本，制约着企业降本增效的步伐。

因此，探讨气化炉激冷室下降管与上升管结垢及其 环隙堵塞的问题具有重要意义。

本文以气化装置气化炉托砖板超温、下降管与 上升管结垢及其环隙堵塞的实际问题，对激冷水流 量、激冷水含固量、水煤浆灰分、环隙宽度、激冷室 液位、气化炉热负荷、烧嘴雾化效果对其影响进行 了探讨，其结果为在实践应用中对此类异常问题的 优化处理等提供参考依据。

• 即选用GSP煤气化技术！
各性能对比见下表：
五、主要工艺指标对比
• 经过以上学习和对比，我组认为：
• 德士古技术是单喷嘴，进料流向不均匀， 煤炭浪费较多。 • shell必须用干粉煤，且煤气中焦油及酚含 量高，污水处理复杂，难以大规模推广. • GSP没有工业化经验，因而没有竞争力，而 相同煤化工规模投资额度比较：Shell>德士 古
3、GSP气化反应原理
GSP 连续气化炉是在高温加压条件下进行的，属 气流床反应器，几根煤粉输送管均布进入最外环隙， 并在通道内盘旋，使煤粉旋转喷出给煤管线末端与喷 嘴顶端相切，在喷嘴外形成一个相当均匀的煤粉层， 与气化介质混合后在气化室中进行气化，反应完后最 终形成以 CO、H2为主的煤气进入激冷室。 以上 3 种气化炉其反应原理基本相同，其反应均 为不完全氧化还原反应生成粗合成气；不同之处是 前者采用的是水煤浆气化，而后两者采用干煤粉气 化。
3、GSP气化炉工艺流程
将预处理好的原料煤在磨煤机内磨碎到适于气化的粒度（对不同煤种有不 同的要求）并进行干燥用输气（N2 或CO2）从加料斗中将干煤粉送到气化 炉的组合喷嘴中。 加压干煤粉，氧气及少量蒸汽通过组合喷嘴进入到气化炉中。气化炉的操 作压力为2.5~4.0MP，根据煤粉的灰熔特性，气化操作温度控制在 1350~1750 ℃。高温气体与液态渣一起离开气化室向下流动直接进入激冷 室，被喷射的高压激冷水冷却，液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状，定 期的从排渣锁斗中排入渣池，并通过捞渣机装车运出。从激冷室出来的达到 饱和的粗合成气经两级文氏管洗涤后，使含尘量达到要求后送出界区。 激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入两级闪蒸罐去除黑பைடு நூலகம்中的气体成 分，闪蒸罐内的黑水则送入沉降槽，加入少量絮凝剂以加速灰水中细渣的絮 凝沉降。沉降槽下部沉降物经过滤机滤出并压制成渣饼装车外送。沉降槽上 部的灰水与滤液一起送回激冷室作激冷水使用，为控制回水中的总盐含量， 需将少量污水送界区外的全厂污水处理系统。

德⼠古⽓化技术Texaco Texaco（（德⼠古德⼠古））⽓化技术德⼠古⽓化是⼀种以⽔煤⽓为进料的加压⽓流床⽓化⼯艺。

⼀、德⼠古⽓化的基本原理德⼠古⽓化的基本原理德⼠古⽔煤浆加压⽓化过程属于⽓化床疏相并流反应，⽔煤浆通过喷嘴在⾼速氧⽓流的作⽤下，破碎、雾化喷⼊⽓化炉。

氧⽓和雾状⽔煤浆在炉内受到耐⽕砖⾥的⾼温辐射作⽤，迅速经历预热、⽔分蒸发、煤的⼲馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的⽓化等⼀系列复杂的物理、化学过程，最后⽣成⼀氧化碳，氢⽓⼆氧化碳和⽔蒸⽓为主要成分的湿煤⽓，熔渣和未反应的碳，⼀起同向流下，离开反应区，进⼊炉⼦底部激冷室⽔浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在⽔中，落⼊渣罐，经排渣系统定时排放。

煤⽓和饱和蒸汽进⼊煤⽓冷却系统。

⽔煤浆是⼀种最现实的煤基流体燃料,燃烧效率达96~99%或更⾼,锅炉效率在90%左右,达到燃油等同⽔平。

也是⼀种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠,低污染的新型清洁燃料。

具有较好的发展与应⽤前景。

⽔煤浆的⽓化是将⼀定粒度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的⾮⽜顿型流体,与氧⽓在加压及⾼温条件下不完全燃烧,制得⾼温合成⽓的技术,以其合成⽓质量好、碳转化率⾼、单炉产⽓能⼒⼤、三废排放少的优点⼀直受到国际社会的关注。

⼆、Texaco Texaco（（德⼠古德⼠古））⽓化炉技术特点德⼠古⽓化炉是⼀种以⽔煤浆进料的加压⽓流床⽓化装置，⽔煤浆由⽓化剂夹带由专门的喷嘴喷⼊炉内，瞬间⽓化。

优点优点：：（1）甲烷含量低，利于甲醇与氨的合成（2）设备结构简单，内件很少；理论上可以⽤于任何煤种（3）具有较长的实际运⾏经验，操作危险性⼩，可⽤率达80%-85%（4）利⽤⽔煤浆便于⾼压泵送的特点，可以制备压⼒很⾼的粗煤⽓（5）能充分利⽤⼀切污⽔源制作⽔煤浆（6）⽓化炉的运⾏费⽤较低（7）后续的除灰系统⽐较简化缺点缺点：：对煤质要求⽅⾯，要求活性好，灰熔点低，由于其⼯艺原料是⽔煤浆（含碳60%左右）要求流动性、成浆性、灰熔点、可磨性、灰份要求严格必须试烧认可，改变煤种也需要经过试烧认可。

第21卷　第4期　・1316・2001年8月动　力　工　程POWER ENGINEERING　Vol.21No.4　Au g.,2001　 文章编号:1000-6761(2001)04-1316-04Texaco 煤气化炉数学模型研究(2)——计算结果及分析李　政,　王天骄,　韩志明,　郑洪韬,　倪维斗(清华大学　热能工程系,北京100084)摘　要:利用论文第一部分建立的能够反映T ex aco 气化炉内部质量和能量平衡、并考虑了多种化学反应动力学的数学模型,详细计算了气化炉的主要运行参数(如水煤浆质量配比,氧气纯度,氧煤比,煤粉粒径,气化温度以及气化压力等)对气化炉性能的影响。

在展现各种参数对最终气化产物成分的影响的同时,分析和揭示了这些影响的内在机理和规律。

分析结果表明:气化温度是影响气化反应速度和最终产物成分的最关键因素。

表7参2关键词:Texaco ;煤气化;数学模型中图分类号:TK 229.8 文献标识码:A收稿日期:2000-02-15　修订日期:2000-05-22基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目作者简介:李　政(1965-),男,清华大学热能工程系教授,系副主任。

0　引　言本文是Tex aco 煤气化炉数学模型研究的性能计算与结果分析部分。

利用前文建立的气化炉数学模型,将分别研究各种运行参数对气化炉性能的影响。

这些操作参数包括:水煤浆煤水配比,用作气化剂的氧化浓度,氧煤质量配比,煤粉粒度,气化炉工作压力和气化温度。

其目的在于通过计算展现上述参数与出口产物的成分和数量间的关系,并利用化学反应原理,进一步研究和揭示气化炉内部过程和参数间的作用规律。

不难理解,气化炉出口煤气成分和碳转化率与固体颗粒在炉内的停留时间相关,停留时间越长,气化反应进行的越充分。

在不考虑煤中碳混入熔渣流出气化炉而不能完全转化的机械因素时,如果停留时间无限长,碳理论上可以完全转化。

而实际上,由于气化炉的长度有限,煤颗粒在炉内的停留时间是有限的。

放空（酸性气） 洗塔
FC
PC LC
气化炉
LC
放空
LC
PC
一级闪蒸
真空泵
PC LC
LC
FC
二级闪蒸
P-1
LC
灰水槽
FC
出焦化处理 高压灰水泵 低压灰水泵 沉降槽 固液分离
主要操作条件及工艺技术指标： •煤处理能力：20～22t干煤/h.台 •氧气消耗：13700～14800Nm3/h.台（氧纯度： 99.6%） •煤浆浓度：≥61.5wt% •气化炉压力：4.0MPa •气化炉温度：1250～1350 ℃
投产时间
1984 1984 1993 1995
国别
美国 日本 中国 中国
规模t/d
900 1400 360 1500
压力MPa
6.5 4.0 2.6 4.0
流程
激冷 激冷 激冷 激冷
产品
醋酐 合成氨 尿素 甲醇、CO
渭化
淮化 Tampa 浩化 *德州恒升 *山东国泰 金陵石化
1996
2000 1996 2005 2004 2005 2005.9
合成气有效气（CO+H2 ）80%，相对较高；CH4<0.2%、 N2<1.6%，含量低；不含烯烃及高级烃，有利于甲醇合成 气耗的降低以及保证甲醇质量。
1300℃以上高温反应，不产生含酚、氰、焦油废水 处理废水：气化、甲醇产生的废水可用作制浆 灰渣是砖窑生产的上好原料
Texaco工艺缺点
合成气去甲醇 氧气 除盐水 蒸汽 除氧器 原煤 添加剂 德士古 气化炉 变换冷凝液
真空泵
真空闪蒸 分离罐 中压闪蒸 分离罐 闪蒸汽去火炬
煤磨机
冷凝液泵

科技论坛2017年3期︱319︱Texaco 气化炉操作压力的控制探讨赵月岭 季金奎兖州煤业榆林能化有限公司甲醇厂，陕西 榆林 719000摘要：Texaco 水煤浆气化技术，是目前我国煤制气洁净煤技术的主流之一术。

Texaco 水煤浆气化技术，在我国已逐渐成熟，但是在运行过程中仍存在着不少探讨问题。

在文中主要就德士古气化炉的操作控制进行探讨。

关键词：德士古气化炉操；操作控制；运行中图分类号：TE963 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）03-0319-01Texaco 水煤浆气化技术，是当今洁净煤技术的主流之一，是发展煤基化学品（如化肥、甲醇、二甲醚、烯烃等），煤间接液化、先进的IGCC 发电、煤制氢等工业的基础和关键技术。

兖州煤业榆林能化有限公司甲醇厂60万t/a 甲醇项目即是采用Texaco 水煤浆气化技术，提供生产甲醇所需要的合成气。

Texaco 水煤浆气化技术的核心设备是水煤浆气化炉，其运行经常会受到各种因素的影响。

气化炉运行异常，会给生产运行及经济造成巨大的损失。

因此探讨如何提高水煤浆气化炉运行的稳定可靠性，降低运行风险，延长运行周期非常必要。

本文结合榆林能化Texaco 煤气化炉运行经验，对Texaco 水煤浆气化炉的压力控制作一些有益的探讨。

1 榆林能化Texaco 水煤浆气化生产甲醇工艺流程 1.1 甲醇生产工艺流程简介 采用Texaco 水煤浆气化，以煤为原料生产甲醇的工艺技术路线为：空分，Texaco 水煤浆气化，合成气变换，低温甲醇洗净化，甲醇合成，甲醇精馏。

1.2 空分装置 榆林能化空分装置是由杭州杭氧股份公司设计制造的，采用分子筛净化吸附、增压膨胀、全精馏无氢制氩的内压缩空分流程，单套空分氧气流量为42500Nm 3/h。

空分是根据空气中氧、氮沸点的不同，在精馏塔中分离出氧、氮成分，液氧经液氧泵加压复热后送气化作为气化炉反应的原料。

1.3 Texaco 水煤浆气化 Texaco 水煤浆气化炉分上、下两部分，上部为燃烧室，下部为激冷室。

摘要根据直接影响德士古炉的工艺状况、气化后的气体成分、气化炉的使用周期,以及灰水处理系统的工艺状况等因素来看。

从原料煤、煤制浆系统、选择最佳的气化炉温度等方面论述了影响德士古气化炉长期稳定高负荷运行的因素。

关键词：德士古气化炉稳定运行原料煤水煤浆操作温度概述从国内几套德士古气化炉装置多年运行的情况看，各套装置遇到的问题主要分为二大类：一是德士古煤气化工艺技术本身的缺陷；二是工程技术方面的问题，包括工程设计、工程材料、工程设备等。

由于各装置选用的设备及材料的不同，经过各自的改造与完善，有些问题得到了彻底解决，有些问题只是得到改善。

这些问题所带来的后果，一是安全隐患，二是生产成本增加，三是增加了操作与检修工的劳动强度。

据不完全统计，几套装置停车故障的原因约30％来源于工程技术方面的问题。

从我厂气化炉长期的生产运行来看，我厂气化炉出现的主要问题是气化炉结渣现象，使气化炉不能够顺利排渣，从而引起气化炉停车。

我认为影响我厂气化炉装置长期稳定运行主要因素有：煤质和操作温度等因素。

1、煤质对气化的影响1.1灰分灰分是不直接参加气化反应的惰性物质,但却要消耗煤在氧化反应中所产生的反应热,用于灰的熔化。

煤中灰分含量高,则有效成分就少,送入气化炉同体积的煤浆,灰分高的煤产气量少,灰渣量大,灰渣中碳含量大,碳转化率低。

其中渣量太大和操作温度不合适是造成我厂气化炉不能长期稳定运行的主要原因。

1.2灰熔点由于德士古煤气化装置采用液态排渣,提高操作温度有利于碳转化及排渣顺利。

但操作温度过高,会影响价格昂贵的耐火砖寿命。

气化温度视灰渣的粘温特性及煤的化学活性而定,一般高于煤灰熔点50～70℃。

所以适当的灰熔点对气化炉是否能够顺利排渣起着决定性作用。

1.3水分煤中水分包括外表水和内存水。

外表水分不稳定易造成煤浆浓度波动,外表水突然增大,煤浆浓度降低,气化效率降低,外表水突然减少,煤浆浓度升高,粘度增大,滚筒筛通不过,引起煤浆外溢,造成原料浪费及污染环境。

关于航天粉煤气化技术优化的探讨摘要：航天粉煤其装置在项目的施工建设中遇到了很多的问题，对水冷壁循环冷却系统、粉煤输送系统和温度测控系统进行了分析，提出了优化方案。

通过分析，认为可变调节循环水冷壁可使航天粉煤气化装置更好地适应煤种的变化，合理设置管道充气器可以补偿进煤管线压力降并维持粉煤的稳定性，增设测温盘管可以提高炉温测控系统的灵敏性和实效性。

关键词: 航天粉煤气化技术; 优化; 探讨航天粉煤气化技术的炉体设计结合了 GSP和 Texaco 的结构设计，炉体由烧嘴、气化室、激冷室及承压外壳组成。

其中，烧嘴是由点火烧嘴、开工烧嘴及粉煤烧嘴组成的组合式烧嘴。

气化炉燃烧室内部设有水冷壁并涂有碳化硅耐火材料，其主要作用是抵抗 1 450 ～ 1 700 ℃高温及熔渣的侵蚀。

为了保护气化炉压力容器及水冷壁盘管，水冷壁盘管内的水通过中压锅炉循环泵强制循环。

激冷室为承压空壳，外径与气化炉燃烧室的直径相同，上部设有激冷环，激冷水由此喷入激冷室内。

下降管将合成气导入激冷水中进行水浴，并设有破泡条及旋风分离装置，此结构可有效解决气化炉带水问题。

粉煤加压输送单元与 Shell 粉煤气化工艺相似。

黑水处理采用高压闪蒸和低压闪蒸两级处理，与 Texaco 黑水处理工艺相似。

1 水冷壁循环冷却系统水冷壁以渣抗渣的设计要求炉内温度场的分布必须与灰渣熔融特性及水冷壁换热效能相匹配，即粉煤进入炉膛反应产生的温度场必须在水冷壁相应的换热效能下保证灰渣的熔融流动性及炉壁挂渣的稳定性。

所以，只有炉膛温度场、灰渣熔融特性及水冷壁换热效能相互匹配才能达到稳定的以渣抗渣的效果，否则将导致炉壁过度挂渣而造成下渣口堵塞或熔融灰渣流动性太强而造成对炉壁的冲刷。

因此，水冷壁气化炉以渣抗渣的设计对煤质有一定的要求，气化炉运行的稳定性受制于上述 3 种因素相互匹配的程度。

气化炉炉体的设计是基于煤在气化炉内的燃烧温度场与灰渣熔融特性及水冷壁换热效能相匹配的原则。

②需热备用炉
气化炉一般能开二个月左右就要单炉停车检修，或出现故障，须有计划的停车，而备用炉必须在 1000℃以上才可投料，若临时把冷备用炉升温至1000℃以上，势必影响全系统生产，所以有备用炉应处 于热备用状态的要求。而维持热备用炉耗能较大，需煤气150～1500 Nm3/h,空气150～1500 Nm3/h及部 分抽引蒸汽、冷却水。
TEXACO水煤浆气化属气流床气化工艺技术，即水煤浆与气化剂——纯氧在气化炉内特殊喷 嘴中混合，高速进入气化炉反应室，遇灼热的耐火砖瞬间燃烧，直接发生火焰反应。微小的煤粒 与气化剂在火焰中作并流流动，煤粒在火焰中来不及相互熔结而急剧发生部分氧化反应，反应在 数秒内完成。在上述反应时间内，放热反应和吸热反应几乎是同时进行的，因此产生的煤气在离 开气化炉之前，碳几乎全部参与了反应。在高温下所有干馏产物都迅速分解转变为均相水煤气的 组分，因而生成的煤气中只含有极少量的CH4。
最后生成以CO、H2、CO2、 H2O为主要成分的湿煤气及熔渣。
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项目三
二、TEXACO水煤浆气化工艺核心设备
思考：据你所知，描绘一下德士古气化炉的结构特点？
小组讨论，谈谈看法！
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项目三
1、TEXACO气化炉
气化炉为一直立圆筒形钢 制耐压容器，内壁村以高质量 的耐火材料，可以防止热渣和 粗煤气的侵蚀。
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项目三
基本原理 水煤浆通过喷嘴在高速氧气流作用下破碎、雾化喷入炉内。 ａ：裂解、挥发分燃烧
水迅速变为水蒸气；煤粉发生干镏及热解；挥发份燃烧。
b:燃烧气化:
燃烧：C+O2→CO2 +Q 气化:C+H2O→CO+H2 -Q；CO2+C→CO-Q; 燃烧:O2+H2→H2O +Q; CO+O2→CO2 +Q ; c:气化（氧气耗尽时）： C+H2O→CO+H2 -Q； CO2+C→CO-Q; CO+H2→CH4+H2O +Q；

基于AspenPlus的Texaco⽓化炉性能研究第25卷第4期2008年8⽉现　代　电　⼒Modern Electric Power Vol 125　No 14Aug 12008⽂章编号:100722322(2008)0420053206 ⽂献标识码:A 中图分类号:T K22918基于Aspen Plus 的T exaco ⽓化炉性能研究孟　辉,段⽴强,杨勇平(华北电⼒⼤学能源的安全与清洁利⽤北京市重点实验室,电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京　102206)Study on T exaco G asif ier Performance B ased on Aspen PlusMeng Hui ,Duan Liqiang ,Yang Y ongping(Beijing Key Laboratory of Safe and Clean Energy Technology ,Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment of Ministry of Education ,North China Electric Power University ,Beijing 102206,China )基⾦项⽬:国家⾃然科学基⾦项⽬(50606010);教育部新世纪⼈才项⽬资助(NCET 20520216)摘　要:基于Aspen Plus 软件建⽴了Texaco ⽓化炉模型,并对其性能进⾏了模拟研究。

研究分析了⽓化炉的主要参数(⽔煤浆浓度、氧煤⽐和氧⽓浓度)对⽓化结果的影响,模拟结果表明:⽔煤浆浓度、氧煤⽐是粗煤⽓出⼝温度和组成的主要影响因素。

关键词:IGCC ;Texaco ⽓化炉;Aspen Plus 软件Abstract :Based on t he Aspen Plus sof tware ,a model f or Texaco gasifier is established a nd its perf orma nce is studied.The eff ects of t he main working p a rameters on t he perf orm 2a nces of t he gasifier a re analyzed ,such as coal water slurry concent ration ,oxygen 2coal ratio a nd oxygen p urity.The ob 2tained results show t hat t he temp erature a nd comp onents of raw syngas a re greatly eff ected by t he water slurry concen 2t ration a nd oxygen 2coal ratio.K ey w ords :I GCC ;Texaco gasifier ;Asp en Plus sof twa re0　引　⾔洁净煤发电是21世纪的新的发电⽅式,是解决我国燃煤机组效率低和污染严重两⼤问题的重要技术。

Texaco煤气化炉堵渣问题探讨
王伟
【期刊名称】《能源化工》
【年(卷),期】2017(038)003
【摘要】Texaco煤气化炉是气化装置的核心设备,其操作控制的首要原则就是保证气化炉的顺畅排渣.分析了 Texaco水煤浆气化的反应机理,探讨了 Texaco煤气化炉堵渣对气化工艺运行的影响,从熔渣黏温特性、气化炉操作温度、气化炉工艺烧嘴、气化炉激冷环等方面对气化炉堵渣问题的影响因素进行了分析,介绍了对Texaco煤气化炉堵渣问题进行判断的方法,主要包括渣口压差判断法,气体成分组成判断法,以及从锁斗温度振幅、排渣量、煤气化粗渣的残碳含量分析炉温等其他辅助判断法.根据某 Texaco煤气化装置的实际运行经验,提出了控制原料煤质、控制适宜的操作温度、加强工艺烧嘴的运行管理、延长激冷环的使用寿命等预防措施,对气化炉堵渣进行预防,并结合实际情况介绍了 Texaco煤气化炉堵渣后的应急处理方法.
【总页数】5页(P16-20)
【作者】王伟
【作者单位】中国石化齐鲁分公司第二化肥厂,山东淄博255400
【正文语种】中文
【中图分类】TQ545
【相关文献】
1.Shell粉煤气化炉堵渣问题探讨
2.Texaco煤气化炉堵渣问题探讨
3.Texaco气化炉渣堵原因及预防措施
4.多喷嘴水煤浆气化炉堵渣原因及\r原料煤粘温特性浅析
5.多喷嘴水煤浆气化炉堵渣原因及原料煤粘温特性研讨
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山东化工收稿日期：2011－04－20作者简介：张鹏鹏（1981—），山东邹城人，助理工程师，主要从事甲醇生产中德士古煤气化技术方面的工作。

櫉櫉櫉櫉櫉櫉櫉櫉櫉櫉櫉櫉殶殶殶殶经验交流NH 3对Texaco 煤气化系统影响的分析与探讨张鹏鹏，安晓熙（兖矿国宏化工有限公司，山东邹城273500）摘要：介绍了Texaco 煤气化系统工艺流程，分析了Texaco 煤气化过程中NH 3的来源，阐述了NH 3对Texaco 煤气化系统的影响并提出了相应的处理措施。

系统中适量NH 3的存在，可中和酸性物质，防止管线和设备腐蚀；而过量NH 3的积累则会影响系统水质、产生铵盐结晶、造成系统结垢，影响安全生产、危害环境。

关键词：Texaco 煤气化；变换反应；氨；铵盐中图分类号：TQ541文献标识码：B文章编号：1008－021X （2011）05－0068－03Analysis and Discussion on Impact of NH 3to Texaco Coal Gasification SystemZHANG Peng －peng ，AN Xiao －xi（Yankuang Guohong Chemical Co．，Ltd．，Zoucheng 273500，China ）Abstract ：Process flow of Texaco coal gasification system was introduced．NH 3generated during Texaco coal gasification was analyzed．The impact of NH 3on Texaco coal gasification system was proposed ，and the relevant measures were put forward as well．Adequate ammonia could neutralize acid and therefore to prevent pipeline and equipment from corrosion．Howerer ，accumulation of excess NH 3in the gasification system could deteriorate water quality and separate out ammonium salt crystals and generate system scaling ，thus to do harm to system safety operation and surrounding environment．Key words ：Texaco coal gasification ；shift reaction ；NH 3；ammonium saltTexaco 煤气化工艺以其原料范围宽、气化强度大、碳转化率高、安全易控制、粗煤气质量好、产品中无焦油和酚类、环境污染小等特点成为目前应用范围最广、工艺成熟的气流床气化技术［1］。