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德士古煤氣化技術及工藝流程

德士古氣化技術經過近30年的應用,在中國應用也十幾年了,是較成熟的煤氣化技術。 德士古水煤氣化工藝流程由制漿系統、合成氣系統、燒嘴冷卻系統、鎖斗系統、閃蒸及水處理系統組成。

德士古公司 Texaco Inc

德士古公司1902年成立于美國得克薩斯州的休斯敦,原名為得克薩斯公司,1959年改為Texaco(德士古)。
德士古公司是世界著名的跨國石油公司之一,主要從事石油和天然氣的勘探、生產、煉制、運輸和銷售。

德士古的幾個主要子公司情況如下:
  德士古美國公司(TEXACO U.S.A.)負責在美國的勘探、生產、煉制以及石油和油品的運輸和銷售。
  德士古歐洲公司 (TEXACO.EUROPE)負責在歐洲國家的勘探、生產、提煉和銷售業務。
  德士古中東/遠東公司(TEXACO MIDDLE EAST FAR EAST)負責在沙特和印尼及該地區其他一些產油國的原油生產與供應活動。
  加德士石油公司(Caltex Petroleum Corp.)負責在亞洲、東非及環太平洋地區55個國家的石油加工和銷售業務,是德士古與謝夫隆公司的合資公司,德士古擁有加德士公司50%的股份。加德士公司的煉油和銷售活動遍及60多個國家,主要分布在蘇伊士以東地區。

Texaco德士古煤氣化技術

Texaco-德士古煤氣化技術的氣化爐主要結構是水煤漿單噴嘴下噴式,大部分是采用水激冷工藝流程,但在IGCC發電項目的,也采用廢鍋流程。單爐容量目前較大可達日投煤量2000噸,操作壓力大多采4MPa、6.5MPa,少數項目也已達到8.4MPa。中國引進德士古煤氣化技術較早的是山東魯南化肥廠,于1993年投產,目前已有十來家使用德士古煤氣化技術。

有著30年應用經驗的德士古煤氣化技術在中國應用也十幾年了,是較成熟的煤氣化技術。從技術的掌握和操作的熟練,設備的國產化和配套的耐火材料的制造都有較大優勢。德士古煤氣化技術的主要優點是水煤漿帶來的,即較容易把壓力升上去。如南化的氣化爐壓力達到了8.4MPa,這樣就可能實現不需壓縮直接合成甲醇,節省了壓縮能耗。德士古煤氣化技術的缺點也跟水煤漿有關,水煤漿中含有40%的水,使它的熱值降低。對煤質的限制變得較嚴格,如成漿性差的煤、灰分較高、灰熔點高的煤經濟性較差;氣化效率相對較低,碳轉化率約為95%。比氧耗是各種氣流床氣化工藝中較高的,約為400標立方米/千立方米(CO+H2);必須采用熱爐壁,每爐耐火磚要50萬美元,進口的要100萬美元,壽命不到2年。價值15萬美元的噴嘴只能運行2個月左右就要拆下修理。

德士古水煤氣化工藝流程

1、制漿系統

制漿系統用于水煤漿的制備。原料煤經煤稱重給料機計量后送人磨機,同時在磨機中加入水、添加劑、石灰石、氨水,經磨機研磨成具有適當粒度分布的水煤漿,合格的水煤漿由低壓煤漿泵送人煤漿槽中。

2、合成氣系統

水煤漿經高壓煤漿泵加壓后與高壓氧氣經德士古燒嘴混合后呈霧狀噴入氣化爐燃燒室,在燃燒室中進行復雜的氣化反應,生成的煤氣(稱為合成氣)和熔渣經激冷環及下降管進人氣化爐激冷室冷卻,冷卻后的合成氣經噴嘴洗滌器進人碳洗塔,熔碴落人激冷室底部冷卻、固化,定期排出。在碳洗塔中,合成氣進一步冷卻、除塵,并控制水氣比(即水汽與干氣的摩爾比),然后合成氣出碳洗塔進入后工序。

3、燒嘴冷卻系統

德士古工藝燒嘴是氣化裝置的關鍵設備,一般為三流道外混式設計,在燒嘴中煤漿被高速氧氣流充分霧化,以利于氣化反應。由于德士古燒嘴插人氣化爐燃燒室中,承受1400℃左右的高溫,為了防止燒嘴損壞,在燒嘴外側設置了冷卻艋管,在燒嘴頭部設置了水夾套,并由一套單獨的系統向燒嘴供應冷卻水,該系統設置了復雜的安全聯鎖。

4、鎖斗系統

落入激冷室底部的固態熔渣,經破渣機破碎后進人鎖斗系統(鎖渣系統),鎖斗系統設置了一套復雜的自動循環控制系統,用于定期收集爐渣。在排渣時鎖斗和氣化爐隔離鎖斗循環分為減壓、清洗、排渣、充壓四部分,每個循環約30分鐘,保證在不中斷氣化爐運行的情況下定期排渣。

鎖渣系統主要有渣罐、鎖渣閥、排渣閥、渣罐和沖洗水罐組成,鎖渣閥一般有兩個,排渣閥一個,在集渣時需給渣罐充壓,渣罐壓力與氣化爐接近時打開鎖渣閥,集渣結束后關閉鎖渣閥門,對渣罐卸壓,排到常壓后打開排渣閥門,排渣結束并沖洗完渣罐后,關閉排渣閥,對渣罐充壓,重復循環。

5、閃蒸及水處理系統

閃蒸及水處理系統主要用于水的回收處理。氣化爐和碳洗塔排出的含固量較高黑水,送往水處理系統處理后循環使用。首先黑水送人高壓、真空閃蒸系統,進行減壓閃蒸,以降低黑水溫度,釋放溶性氣體及濃縮黑水,經閃蒸后的黑水含固量進一步提高.迭往沉降槽澄清,襤清后的水循環使用。

德士古公司 Texaco Inc.
地址:2000 Westchester Avenue, White Plains, New York 10650, USA

關鍵詞:煤氣化       

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