德士古水煤浆加压气化及NHD气体净化制合成气工艺分析

吝明昭 程益虎

摘 要：本文主要介绍德士古煤浆加压气化技术的特点、关键技术及其现阶段的应用。通过对该技术的应用，可以发现该技术具有先进可靠、运行稳定的优点。因此，该技术可应用于许多化肥加工厂，为企业的生产考核提供更好的经济效益。

关键词： 水煤浆 ；气化 ； 脱硫 ； 脱碳；变换

引言：德士古水煤浆气化技术产业化的发展为现代碳酸化工业的发展奠定了坚实的基础，并通过对相关专业技术的分析和研究，通过引进德士古煤气化技术，通过采用先进设备配置一套完善的气化装置，从而取代传统的气化装置，本项目使用的友好配套设备取得了良好的效果。

1.德士古煤气化技术的特点

德士古煤气化技术的关键设备是德士古煤气化炉，属于气流床加压煤气化、湿法进料和液态炉渣排放工艺。该技术是在非常高的条件下需要改进的基础，但是这种气化技术有很多的地方，主要是对操作过程不是特别复杂，而且对生产率也有很大的提高，可以适应不同类型，对碳的转化更有效，不会对环境造成污染，而且能耗低。在这些优势并存的基础上，德士古公司通过不断的研究和创新，开发出不同的工艺方法，主要包括冷軋工艺、半废罐和废罐，气化技术不仅生产合成气，还生产燃气和高压蒸汽。

2.水煤浆加压气化激冷流程

通过机械设备将粉碎后的煤粉、水、添加剂、助溶剂加在一起进行地面上，地面的固含量为60% ～ 70%，煤浆浓度制备60%_65%，然后通过活塞隔膜泵将水煤浆输送到煤气化燃烧炉专用，从而将车间的纯氧在出口混合燃烧器中喷入高温气化炉，然后将气体通过液滴管在高温下的激冷室中，冷水冷却，通过装置去除粉尘，再进入含有饱和蒸汽的合成气转换装置。循环水渣在冷却室内冷却后形成，在有效排放后运出。气化炉激冷室内的水定量去除后，通过闪蒸换热回收热量，其中的碳灰经沉淀工艺过滤后返回磨床。

3.德士古煤气化关键技术

3.1煤浆制备

由于煤运输系统输送的原煤由称重给料器送入棒磨机中，加入水，物料在磨机中被磨湿。为了有效控制煤浆浓度，保证煤浆的稳定性，添加相应的添加剂，保证煤浆的稳定性。通过添加碱性液体，水煤浆的酸度和碱度可以有效地调整。首先在煤浆的制备过程中煤炭地面，然后在煤浆的制备。磨煤法能有效地减少粉尘，具有良好的环境保护作用。为了有效降低浆体浓度，使其具有良好的流动性，选用木质素磺酸添加剂可以使浆体在运输过程中更加稳定、顺畅。为了节约用水，甲醇可作为制浆废水的净化用水。

3.2煤浆输送

通过在煤浆制备过程中添加相应的添加剂，降低煤浆浓度，如果能符合泵送的要求可以选择泵送，另外，煤浆是一种非牛顿流体，在输送过程中相应的输送设备存在较大的损耗，所以煤浆输送主要采用柱塞隔膜泵，煤浆运输基本上是现阶段这种方式用于输送煤浆。

3.3烧嘴

水煤浆煤气化燃烧炉是水煤浆气化的一项重要技术，德士古水煤浆煤气化燃烧炉主要在使用中，因为它具有很强的耐磨性，并且能够在高温下运行，水煤浆与氧气能够充分混合，然后经过物理反应雾化，从而使水煤浆中的碳发生转化，传统水煤浆煤气化燃烧炉的使用寿命不是很长，基本上在两周内就会损坏，通过不断的研究和创新，通过对燃烧器结构材料的不断完善，现阶段燃烧器的有效使用时间正在提升，并在此基础上不断改进。如果燃烧器使用时间不够长，将会对碳转化效率产生很大的影响。因此，未来的燃烧器的研究，合理的改进应在燃烧器的结构、工作原理和影响的原因。

3.4向火面耐火砖

德士古气化炉需要砖，可以在高温和抵御腐蚀的煤渣，其中包含大量的腐蚀性元素。现阶段主要采用t砖加一定量的氧化镁，现阶段对于耐火砖的研究还不是很深入，需要不断深入研究，耐火砖对煤气化技术的充分应用可以在工艺控制上不断改进，生产运行更加稳定，耐火砖的使用寿命得到有效提高。

3.5排渣技术

在煤的气化过程中，需要在高温下溶解，溶解夹带，冷却后会形成相应的水，如含有少量的甲醇，冷却后将包含大量残留，残留的下降管相当大，因此，为了能够保证冷却后煤浆运输下降管的过程中不会造成严重破坏，需要设置的滴管可均匀分布，水滴沿淬火环的管道流动，排渣通过程序控制。

3.6自动控制技术

气化技术是在高温高压下，和很短的时间。常规的控制方法不适用于这种生产过程。德士古气化操作需要不断测定沸腾煤浆浓度、黏度和煤气成分，通过允许工作人员对炉温进行精确控制，特别是为了安全需要采用一系列的自动控制系统，这些系统都需要在生产过程中经过，经过研究收集数据，然后对数据进行合理分析，然后对自动控制进行有效的保护。目前，大量的气化过程采用DCS计算机生产控制，以保证生产过程的安全与稳定的生产。

4.煤气化配套的气体净化

4.1配套工艺流程

德士古含饱和水蒸气的气体经过气体、水的分离和热交换，进入预换、一换、二换、低换、热回收和热交换，然后用NHD溶剂除去硫化氢和有机硫。然后在热交换后用NHD溶剂除去脱硫气体。在脱碳气体中加入氮气，制得氢气除以氮气等于3，脱碳气体在甲烷化炉中处理为精制气体，合成氨由氢氮压缩机加压后进行。空气二氧化碳包含脱碳和重新发送二氧化碳压缩机，尿素的生产使用。

4.2气体净化工艺特点

气体净化工艺的特点是NHD脱硫脱酸实现了转化，缩短了工艺时间，避免了脱硫脱碳过程中出现的问题。该工艺在使用中非常合适，操作稳定。德士古煤浆气化技术生产的水煤气与传统煤气炉生产的半水煤气有很大区别。净化过程中使用的过程可以先转化，然后使水气高压、高温，并可以直接与一氧化碳转化，不需要加入任何蒸汽。脱硫过程是浓缩塔过程，在气体脱硫过程中，大量的二氧化碳被吸收，硫化氢浓度可达6.4%。由于原料气中酸性气体的分压较高，无法采用分离酸性气体的方法，只能进行物理吸附。为了更有效地制备和生产，选择了去除酸性气体的方法。

4.3用于脱硫脱碳的NHD溶剂

NHD是研发的一种吸收溶剂，其组成基本是多元醇醚，主要是对酸性气体在室温下进行有效吸收，并能选择性地吸收硫化氢，以及吸收其他有机硫的能力，对脱水和油脂有很大的影响，溶剂不会出现氧化，也不会降解，具有良好的热稳定性。溶剂的化学性质是无味、无毒、可生物降解和自己不会对环境造成任何污染。

结束语：本文主要介绍了德士古煤气化生产技术中采用的一些工艺流程，这些工艺流程在传统煤气化技术中存在诸多不足。经过长期的研究和创新，本文有效创新煤炭气化在现阶段，可以有效地提高生产单位的经济效益。

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