SE-东方炉粉煤加压气化技术 |
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1、技术简介: SE-东方炉粉煤加压气化技术以纯氧和煤粉为原料,采用气流床反应器,在加压非催化条件下进行部分氧化反应,生成以CO、H2为有效成分的粗煤气。该工艺历经20多年技术理论、实验室试验、工业示范及放大等技术开发过程,目前已经形成日处理1000吨、1500吨、2000吨系列炉型。该技术充分吸收水煤浆气化技术和传统粉煤气化技术各自优点、采用干煤粉加压气化加激冷流程,核心技术为单喷嘴水冷壁气化炉、气化烧嘴、工艺控制系统。该技术不仅能高效转化优质烟煤,而且能实现我国高灰熔点、高灰分劣质煤清洁高效气化。主要创新点如下: (1)长寿命的多功能一体化粉煤气化喷嘴。基于“气包粉”型气固两相受限同轴射流实现稠密颗粒均匀弥散,强化炉内气固两相混合过程;利用工艺蒸汽环状射流隔离氧气与卷吸的高温可燃气降低喷嘴端部燃烧强度,实现喷嘴自保护,喷嘴端部使用寿命达一年以上。 (2)高性能膜式水冷壁衬里。基于壁面熔渣沉积、流动、相变与传热过程研究,发明了低循环倍率、副产高品位中压蒸汽的列管式水冷壁,整体温度均匀,许用温度高,入炉煤粉灰熔点可达1400℃;水流量分布均匀,易于调控,阻力损失小。 (3)适用于高灰熔点、高灰分劣质煤的气化炉。基于气流床气化炉内多相湍流反应流动过程和高灰熔点、高灰分煤灰渣特性研究,通过气化炉流场和壁面熔渣流动的调控,实现气化炉渣口高温区与液态排渣耦合、渣层厚度分布与温度分布耦合。该气化炉适合于高灰熔点、高灰分劣质煤的清洁高效气化,具有碳转化率高(>98%)、有效气成分高(~89%)、合成气飞灰含量低(<1mg/Nm3)、灰渣比低(~3:7)等优点。 通过重点突破适用于高灰熔点、高灰分劣质煤气化的水冷壁气化炉和长寿命的多功能一体化粉煤气化喷嘴等核心技术,结合煤粉高压密相气力输送、合成气洗涤除尘、含渣水处理、气化炉在线监控及先进自动控制等关键技术,该技术于2014年成功实现了高灰熔点、高灰分劣质煤的清洁高效气化工业示范运行,达到同类技术的国际领先水平,经济和社会效益显著。 2、推广应用情况: 2014年中石化扬子石化日处理1000吨煤工业示范装置完成现场考核和技术鉴定;中安联合煤化有限责任公司选用该技术建设7套日处理煤1500吨级气化装置,于2019年7月投入工业运行,首次实现了安徽淮南煤的高效气化,为安徽煤炭资源由传统动力煤向原料煤转换提供了重要技术支撑。广东湛江中科炼化百万吨级炼化一体化供氢项目的两台2000吨级SE东方炉已基本完成建设,预计2020年7月投产。 适用于高灰熔点、高灰分劣质煤的SE东方炉粉煤气化技术将为中国石化以及国内现代煤化工产业发展提供重要技术支撑,市场应用前景广阔。 3、技术获奖情况: 所获主要奖励有:2015年上海市技术发明特等奖(首个);2016年第十八届中国国际工业博览会创新金奖;2016年中国石油化工集团公司科技进步一等奖等。 |
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