鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨

鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析摘要：煤炭等不可再生的化石燃料如果燃烧不够充分就会产生大量的污染物甚至是有毒气体，同时热效率低对能量的利用率低都是在浪费我们的煤炭资源，与正常燃烧过程不同，煤气化能够有效的提高煤炭的利用率，在产出相同能源的条件下消耗更少的化石燃料，产生的煤气更利用使用，灰渣更易于处理。

本文就碎煤加压气化炉的工程技术方法和质量管理方法进行了简单概述，希望能够为提高碎煤加压气化炉运行质量管理工作提供一些思路。

关键词：鲁奇炉；加压气化；工艺；影响因素1前言如今的时代主题是节能与环保，目前我国对所有的能源问题都非常敏感和重视。

国家已经对煤炭进行了限制开采和限制使用，这就是出于资源的节约和对环境的保护的目的。

在对碎煤加压的工作中，如何尽可能的提高煤气化的转换效率和能源利用率是所有相关技术人员需要深入研究的问题。

碎煤加压气化炉是碎煤加压气化的反应场所，提供了反应环境。

在实际的生产生活中，碎煤加压气化经常会出现非计划性停车，这种问题会极大的影响反应效果，使得气化效果差，能源的利用率低，同时降低生产效率，提高了生产成本，损害了企业的经济利益。

为了提高碎煤加压气化炉的在线率，延长在线周期，就需要对气化炉的工作原理、运行情况和管理方法进行经验总结和技術发展，从而改善气化炉的运行环境，提高气化效果，提高能源利用率。

2碎煤加压气化炉概述本文通过克旗公司实例进行阐述。

克旗公司使用当地褐煤进行气化，生产甲烷气。

2013年为试生产阶段，装置运行不稳定，2014年气化炉的运行情况改观，但是问题仍然存在，非停次数占有相当大的比例。

2015年公司开始对气化炉的长周期、稳定运行进行攻关工作，通过使用“两图两表”的方法强化生产管理，实现了气化炉的长周期运行，改善了生产经营状况，碎煤加压气化炉进行低质褐煤气化工艺逐渐成熟。

3碎煤加压气化炉运行工程技术方法3.1气化炉的停车原因通过对气化炉的停车情况进行记录，记录2014年全年的停车运行状况。

鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析鲁奇加压气化是一项相对成熟的技术。

在煤化工造气领域具有很多优势，但该项技术具有的缺点也是很明显的，文章通过介绍鲁奇工艺特点，分析了影响鲁奇气化工艺的各种关键因素，并针对这些因素的控制来提高鲁奇气化装置的优点。

标签：鲁奇气化炉；工艺特点；因素前言鲁奇加压气化工艺是煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化工艺。

由于其适应的煤种广、气化强度较大、气化效率高，技术成熟可靠，广泛应用于各个煤化工企业。

但鲁奇气化工艺也有一定的缺点，如运行周期短，设备维修频繁等。

如何在目前的工艺基础上对设备和工艺操作进行改进和优化，保证鲁奇气化炉进行长周期运行，已经成为鲁奇炉发展面临的一个重要因素。

本文通过某煤化工企业实际生产中经济运行的实践，从气化用煤品质、生产工况控制等方面分析了影响气化炉稳定运行的因素。

1 鲁奇气化工艺主要特点1.1 原料煤为块煤鲁奇炉原料用煤一般采用5～50mm的块煤，并在煤的反应性、无粘结性、机械强度、灰熔融性等方面要求较高。

因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤，同时由于其工艺特点对一些水分较高（20%～30%）和灰分较高（如30%）的劣质煤也适用。

与气流床工艺相比，鲁奇炉采用碎煤为原料，入炉煤的前期处理较为简单。

1.2 氧耗相对较低鲁奇气化工艺采用干法排灰，气化剂采用蒸汽和纯氧气，运行过程中为防止结渣汽氧比较高，这就降低了氧气的消耗，通常要比气流床氧节省30%，在空分制氧工艺方面可以节约投资。

1.3 煤气中CH4含量较高气化产生的煤气中CH4含量较高，可以达到10%左右，因此该工艺适合于生产城市煤气和代用天然气（SNG），另外可通过加完转换工艺可将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产液体燃料，比如甲醇石脑油和柴油。

1.4 粗煤气中H/CO为2.0，在这种状况下不经变换或少量变换即可用于F-T 合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产的原料气，对比其他气化技术减少了气体成分的变换工序。

鲁奇加压气化用型煤技术探讨刘明锐【摘要】为了明确鲁奇加压气化对型煤的具体指标要求,从型煤和块煤的碎裂方式等方面探讨块煤和型煤的内在核心差异,阐明了型煤和块煤在气化炉中的行为区别,论述了鲁奇气化的炉内水蒸气气氛对型煤气化的重要影响,最终提出影响型煤气化的关键指标评价体系及可能满足气化炉要求的经验数值:抗碎强度(DS)>90%,冷态浸水强度(CSSC+3)>80%,热态浸水强度(TSSC+3)>60%,并进一步提出了炭化型煤和油包水2种鲁奇气化型煤制备方案.【期刊名称】《煤质技术》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P69-72)【关键词】型煤;气化行为;冷态浸水强度;热态浸水强度;气化型煤指标体系;气化型煤制备【作者】刘明锐【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TQ540 前言鲁奇加压气化一直是我国煤化工领域非常重要的技术，其投资低且甲烷产量相对较高，一直颇受化肥厂和煤制天然气厂青睐，包括大唐、广汇、庆华、新天、云天化等企业纷纷建立了多台鲁奇气化炉。

但在应用过程中，鲁奇气化原料必须为块煤，或至少>5 mm粒度级，而大多煤化工项目配套的煤炭资源块煤产率往往较低，造成块煤原料供应不足而大量粉煤资源难以利用的局面。

如何将粉煤制备成可以成熟应用的鲁奇加压气化型煤，是煤化工企业迫切需要解决的技术瓶颈，也是众多学者需深入探索的技术难题。

河南义马气化厂曾利用长焰煤制备鲁奇气化型煤，在掺烧25%时气化炉带出物较多、煤气水中含尘较多，气化炉出现烧偏和结渣现象[1]。

山西潞安煤基合成油公司曾利用贫瘦煤制备鲁奇气化型煤，在掺烧20%时，煤锁灰锁温度升高、气化炉偏烧，气体含量波动较大[2]。

其他如金新化工等企业也曾利用褐煤高压成型进行BGL气化，效果不甚理想。

鲁奇气化炉连续运行的影响因素探析摘要：在我国煤炭深加工的过程中，鲁奇气化工艺及鲁奇气化炉的运用发挥着重要作用。

本文对影响鲁奇气化炉长周期稳定运行的主要影响因素进行探析，针对性提出了相应的改进措施，从而可以提高鲁奇气化炉的连续运转效率，优化煤炭气化加工工艺，为企业创造较好的经济效益。

关键词：鲁奇气化炉；运行；改进措施引言随着我国社会经济水平的不断提高，人们对能源的需求在不断增加。

针对我国煤炭资源充足，天然气和石油等资源匾乏的现状，只有不断加大对煤炭资源的深加工才能较好的缓解我国资源匾乏的现状。

在煤炭资源深加工生产中，鲁奇气化工艺是煤气化的方式之一，鲁奇气化炉是鲁奇气化工艺的关键设备，鲁奇气化工艺具有煤种适应性强、技术成熟等优点。

但是鲁奇气化炉在运行过程中故障频发，保障鲁奇气化炉的连续稳定运行是当前煤气化行业需要解决的问题。

1鲁奇气化技术基本原理鲁奇炉加压气化是加压固定床气化的代表，是世界上最早采用的加压气化法，属第一代煤气化工艺。

该法由德国鲁奇公司首先提出，并于1936年投产，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。

20世纪80年代以来，我国已引进多套现代化鲁奇气化装置，在设计、安装和运行方面均已取得丰富经验。

鲁奇炉采用固态排渣，炉温偏低，煤与气化剂逆向运动，煤气中甲烷含量高，特别适合于作为城市煤气：另外粗煤气中含有一定量的焦油、酚、氨等有害物，需脱除这些有害物质。

气化炉内料层分布：原料煤由煤锁通过煤分布器进入到气化炉中，并与气化剂逆流流动，原料由上往下，气化剂由下而上，逐渐完成煤炭由固态向气态的转化。

随着反应的进行反应热的放出或吸收，使料层纵向温度分布不均匀，根据料层备区域不同的反应特征，大致将料层分为灰渣层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥层、空层共六层。

2影响鲁奇气化炉连续稳定运行原因分析2.1气化炉炉蓖失效的原因分析气化炉炉蓖为鲁奇气化炉心脏部件，气化炉炉蓖使用寿命的长短直接影响气化炉连续运行周期的长短。

影响鲁奇炉稳定运行的因素及改进策略发布时间：2022-07-26T06:49:51.792Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：赵永[导读] 由于煤炭在中国能源结构中的高份额，宏观调控下的煤炭资源处理技术取得了巨大成功。

因此，鲁奇炉气化技术具有很强赵永新疆广汇新能源有限公司，新疆哈密 839303摘要：由于煤炭在中国能源结构中的高份额，宏观调控下的煤炭资源处理技术取得了巨大成功。

因此，鲁奇炉气化技术具有很强的适用性、较高的技术内容和节能等诸多优点，成为我国广泛使用的煤炭资源深度加工的主要技术。

但是，鲁奇炉的实际操作不可避免地有几个影响稳定运行的因素。

因此，有必要进一步分析和改进战略，以确保长期稳定运行。

关键词：鲁奇炉；稳定运行；影响因素；改进措施引言原料煤的成本（包括原料煤的采购成本、存储成本和使用成本）一般会占到煤基合成氨装置生产成本的５０％～６０％，煤化工企业长期以来都在围绕如何降低煤耗和提高产品产量这一主题进行研究和优化改进。

1鲁奇炉气化工艺概述鲁奇炉运行过程中，主要采用反向流动移动层气化技术，氧和蒸汽作为气化气，在一定压力下将气化气和煤粉原料引入回流接触，从而促进了较强的化学反应，并将煤粉转化为原油气体，从气化器中导出。

原油气体排出时，温度相对较高，大部分约为500℃左右，进一步加工前需要冷却、洗涤等一系列处理步骤。

鲁奇炉运行期间，有些细节不容忽视。

例如，应利用缺水向化油器外部供水，并有效控制化油器的温度。

温度过高时，应采用中压强降低温度。

为了保证煤灰的顺利进出，煤锁和灰锁也是必不可少的工作机制。

2影响鲁奇炉稳定运行的因素2.1鲁奇气化炉运行中的废水处理问题废水处理是鲁奇炉运行的关键问题。

鲁奇炉煤气化技术是低温气化过程的一部分，因此在生产和运行过程中冷却水和洗涤水中存在大量污染物。

鲁奇炉生产的废水组成复杂，生物降解性差，水质随着煤炭质量的变化而大幅波动，因此废水处理将面临巨大困难。

主流煤气化技术及市场情况系列展示（之八）鲁奇碎煤固定床加压气化技术技术拥有单位：德国鲁奇公司上世纪30年代,德国鲁奇公司开发出碎煤固定床加压气化技术,应用于煤气化项目。

其关键设备为FBDB（Fixed Bed Dry Bottom,固定床干底）气化炉,俗称鲁奇炉。

几十年来，经过持续不断地改进与创新，鲁奇公司先后开发出第一代鲁奇炉（1936～1954年）、第二代鲁奇炉（1952～1965年）、第三代鲁奇炉Mark4和Mark5（1969～2008年），在此基础上，又推出第四代鲁奇炉Mark+（已于2010年8月完成该炉的基础工艺及机械设计）。

同时，为满足气体排放标准，解决废水达标排放难题，鲁奇公司相继开发出高效的煤气化尾气处理和酚氨废水处理工艺技术。

一、技术特点鲁奇公司第四代FBDB气化炉Mark+的开发目标是：增加气化炉的生产能力（为Mark4的两倍）;增加设计压力到6MPag，以保证气化过程更好的经济性。

同时，将从Mark4操作上获得的改进，以及鲁奇设计安装的干渣和湿渣排灰气化炉（包括低到高阶煤、不黏煤或黏结煤，还包括生物质和各种废物气化）上获得的经验，反映在Mark+的设计上。

通过应用成熟的技术和创新的设备，上述目标已全部实现。

气化炉Mark+和Mark4综合比较见下表。

在更高压力下，Mark+主要改进项目包括煤锁、气化炉、灰锁系统、洗涤冷却器、废热锅炉、下游冷却系统等。

最显著的改进为：采用双煤锁、使用气化炉缓冲容积，实现煤锁全面控制；增加床层高度。

改进气化炉内件（包括炉箅、波斯曼套筒、粗合成气出口、内夹套），以及鲁奇专有的煤分布器和搅拌器。

Mark+气化炉的设计压力提高到6MPag。

对于煤制天然气项目，这将带来整个气化岛投资成本和操作成本的降低。

如对年产40×108Nm3的煤制天然气项目，气化炉台数可比Mark4减少一半，气化岛投资节省17%，全厂可减少设备约300台，煤制天然气（SNG）成本可望下降10%。

工艺技术知识煤炭气化是用于描述把煤炭转化成煤气的一个广义的术语，可定义为：煤炭在高温条件下，与气化剂进行热化学制得反应煤气的过程。

进行煤炭气化的设备叫气化炉（煤气发生炉）。

煤气化生产工艺包括煤的气化、粗煤气的净化、煤气组成的调整。

气化炉制得的粗煤气成分很复杂，主要有CO2、CO、H2、CH4、H2S等，无论煤气作何用途，均需净化处理可使得：（1）清除煤气中的有害杂质；（2）回收粗煤气中一些有价值的副产品；（3）回收粗煤气的显热。

根据煤气的用途不同，其组成要相应地进行调整处理如煤气若作城市煤气，则粗煤气中CO就需调整在符合安全规定范围内；煤气若作合成氨或合成甲醇的原料气，其组成中的CH4又需转化成H2；.可见煤气用途不同，煤气组成的调整工艺也不同。

煤气化系统包括备煤、气化、变换、煤气冷却所组成的气化系统和有煤气水分离、脱酚氨回收所组成的副产品回收系统以及用于废水处理的生化处理。

就上述工艺予以分别介绍。

气化炉总布置图序号设备名称及代号①气化炉B606AOI②煤锁V606A01③煤锁溜槽V606A02④煤仓V606A03⑤灰锁V606A04⑥洗涤冷却器V606A06⑦膨胀冷却器V606A07⑧煤锁气洗涤器V606A08⑨煤锁气气柜V606A09⑩开车煤锁气洗涤器V606A10 ⑾火炬气汽液分离器V606A11 ⑿火炬导燃器和火炬筒V606A12 ⒀夹套蒸汽分离器F606A01 ⒁粗煤气分离器F606A02⒂煤尘气分离器F606A03⒃煤锁气分离器F606A04⒄开车煤气分离器F606A05 ⒅煤锁气引射器J606A01⒆洗涤冷却循环水泵J606A02 ⒇煤锁气洗涤水泵J606A04 （21 开车煤气洗涤水泵J606A05（22 火炬冷凝液泵J606A06（23 气化剂混合管L606A01（24 洗涤冷却器刮刀L606A02（25 废热锅炉C606A01煤的气化一：工艺概述粒度为5～50㎜的原料煤由储煤仓经煤锁间断地加入到气化炉内，在3.1MPa压力下，煤自上经下经干燥层、干馏层、气化层逐层下移，与底部进入的气化剂（蒸汽+氧气）逆流接触发生气化反应，生成的煤气将热量传递给下降的煤层，以约600～700℃的温度离开气化炉。

鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统的研究摘要：鲁奇碎煤加压气化技术是德国鲁奇公司开发的，属于第一代煤气化技术。

技术成熟可靠，是目前世界上规模最大的煤气化技术。

鲁奇加压气化炉也是煤化工生产中最重要的应用设备之一。

气化罐是鲁奇加压气化工艺中的重要单元。

罐内灰水的质量直接影响鲁奇加压气化炉能否安全、稳定、长周期、充分、优化、循环运行。

基于此，对鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统进行研究，以供参考。

关键词：鲁奇炉；排渣系统；改造；环保引言断煤压力气化工艺能效高，技术成熟可靠，广泛应用于煤、天然气、煤、合成氨等行业。

1980年代我们引进rukhi气化技术时，我们通过了一项废料计划，该计划不是目前广泛使用的液压计划，而是机械废料计划，即从灰锁区清除气化产生的废料，然后转变为液压废料。

1工艺原理rukhi加压气炉液压渣系统的工艺原理比较简单:气炉灰口排放的渣通过垂直的灰管以一定的坡度落入渣沟，液压渣装置的渣泵将清水输送到排水渠中冲洗管沿矿渣沟铺设，油液喷管安装在起点和拐点等地方，出油喷管的高压水将矿渣排入矿渣池内的矿渣气化以避免结垢。

气化渣池分为渣池、澄清池和净化池三个区域。

在沉淀池中，由于重力作用，流速较慢的渣水主要沉入池底，渣被倾斜的吊车捕获并运出干燥平台，水流入澄清池；在澄清池中，较细的灰与水分离，较细的灰留在澄清池中，水流入澄清池；清澈的水池里的水在污水泵外面循环利用。

尽管液压渣系统具有操作简便、使用方便等优点，但仍然存在着一些问题，例如气化装置中的灰尘量大、微粒排放不足、污水池中的灰水难以储存、水资源减少等，均对设备运行稳定、生产工艺安全和员工健康安全产生不利影响。

如何进一步完善和完善煤矸石加压煤气炉水渣系统，实现灰汽和灰水的高效环保利用，保证良好的基础提高煤矸石炉原油产量和降低生产成本仍然是发展煤矸石炉水渣技术中不容忽视的问题。

在过去两年中，我们通过一系列技术改进取得了显着成果，煤气炉炉渣系统运行良好，气渣池的灰水变得清晰，微粒排放符合国家环境保护目标和环境卫生目标。