煤質(zhì)變化對Shell粉煤氣化工藝的影響

2011年8月.大氣肥、ADg:2011第34卷第4期.Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVoL.34 No.4煤質(zhì)變化對Shell粉煤氣化工藝的影響吳國祥(神華鄂爾多斯煤制油分公司,內蒙古鄂爾多斯017209)摘要:介紹Shell粉煤氣化工藝流程,總結Shell粉煤氣化工藝對煤質(zhì)的具體要求,闡述與煤質(zhì)相關(guān)的幾方面因素及這些因索的變化對Shell粉煤氣化裝置的影響,并根據這些影響得出相應的預防措施。關(guān)鍵詞:煤質(zhì)Shell 粉煤氣化 影響Shell粉煤氣化工藝目前在國內的應用非常廣求原煤中揮發(fā)分不超過(guò)35%;④最適宜的煤種灰泛,據不完全統計,到目前為止,國內在運或在建熔點(diǎn)范圍為1 250~1 550C，低灰熔點(diǎn)煤種在Shell的Shell粉煤氣化裝置約有19套。通過(guò)運行實(shí)踐粉煤氣化爐上氣化時(shí)存在轉化率偏低、無(wú)法掛渣發(fā)現,煤質(zhì)的變化對Shell粉煤氣化裝置的影響非等問(wèn)題; 高灰熔點(diǎn)煤種只有在添加助溶劑時(shí)方可常大,它不僅影響整個(gè)氣化裝置的氧耗、煤耗及氣進(jìn)行氣化，否則勉強氣化會(huì )影響氣化爐內件的使化效率,也直接決定了Shell 粉煤氣化裝置的運行用壽命;⑤粘溫特性與灰熔點(diǎn)密切相關(guān),Shell粉煤經(jīng)濟性及長(cháng)周期連續運行。而中國煤炭的地質(zhì)分氣化工藝要求氣化煤種最佳灰渣黏度范圍為25~布本身就不均勻，同一煤礦不同礦井的煤質(zhì)都會(huì )40Pa.s, 在該黏度下氣化爐膜式水冷壁可以正常有較大變化,再加上開(kāi)采方式、運輸、儲存及天氣掛渣,確?！耙栽乖痹眄樌麑?shí)現;⑥對粉煤粒等影響因索，煤質(zhì)的波動(dòng)在所難免。因此,研究煤度大小要求,煤的HGI在65以上,從而保證磨煤質(zhì)的變化對Shell粉煤氣化裝置的影響就有其重系統以合適能耗磨制出合格煤粉;⑦要求氣化煤要的現實(shí)意義。通過(guò)對煤質(zhì)參數變化的分析,弄清種擁有較好的化學(xué)反應活性及適中的熱穩定性,楚煤質(zhì)的變化對裝置運行所帶來(lái)的影響，提出穩這樣才能確保氣化爐內氣化反應的速率、碳轉化定煤質(zhì)的措施，是實(shí)現Shell粉煤氣化裝置長(cháng)周期率及膜式水冷壁.上的掛渣;⑧對于硫、氯等煤中微連續穩定運行的重要保障。量的有毒有害元素,要求越低越好,這樣既能保護環(huán)境,又能避免對操作人員的身心健康造成傷害。1 Shell 粉煤氣化工藝對煤質(zhì)的要求雖然Shell粉煤氣化工藝能夠氣化的煤種較2煤質(zhì)變化對Shell粉煤氣化工藝的影響多,煤質(zhì)適應范圍相對較廣,但也并不是所有煤種Shell粉煤氣化裝置運行穩定與否與原煤的煤均適宜于Shell粉煤氣化工藝，仍有不少煤種在質(zhì)穩定性直接相關(guān),只有原煤各方面性質(zhì)穩定,才Shell粉煤氣化裝置上得不到良好氣化。Shell 粉煤能確保Shell粉煤氣化裝置的運行穩定性。而表征氣化工藝對氣化煤種煤質(zhì)的具體要求如下2:①要原煤煤質(zhì)的參數是多方面的，煤質(zhì)的變化最終也求原煤中水分越低越好，- -般要求煤中水分不超是通過(guò)這些參數體現出來(lái)。以下就原煤煤質(zhì)各個(gè)過(guò)10%,否則會(huì )給粉煤的磨制和輸送帶來(lái)麻煩;②參數的變化對Shell粉煤氣化工藝的具體影響進(jìn)對于灰分要求嚴格，最佳灰分含量為12%~25%，行詳細 闡述1-2]這樣既能保證氣化爐膜式水冷壁上正常掛渣,又中國煤化工能將裝置的運行成本及對設備管道的磨損控制在收稿日期:2MHCN M H G1-05-26。合理范圍內;③對煤中揮發(fā)分并沒(méi)有特別要求,但作者簡(jiǎn)介:美國祥,男,1981年出生,工程師,2003年畢業(yè)于安.煤中揮發(fā)分太高會(huì )影響磨煤系統的安全運行,要徽理工大學(xué)，現主要從事Shell粉煤氣化裝置工藝技術(shù)管理工作。聯(lián)系電話(huà):0477-8283018;E-mil:wuguoxiang1718@126.com.中國煤化工MHCNMHG中國煤化工MHCNMHG中國煤化工MHCNMHG第4期吳國祥.煤質(zhì)變化對Shell粉煤氣化工藝的影響2774)煤在燃燒及氣化時(shí),其中的氟會(huì )以HF及理;原煤庫存時(shí)最好不要饌天堆放,以避免雨水天少量的SiF、CF等氣態(tài)形式排到大氣中。HF是一氣導致 原煤中水分大幅升高;原煤堆場(chǎng)要遠離矸種劇毒物質(zhì)，它的毒性要比SO2高出10~100倍,石及其他原煤堆場(chǎng)，以防止矸石及其他原煤對其是危害動(dòng)植物最為嚴重的一種污染物。由于氟化中的煤種造成二次污染。物的危害性極大,故Shell粉煤氣化工藝要求煤中.6建立健全煤質(zhì)全過(guò)程管理制度氟含量盡量低，以減少氣化過(guò)程中氣態(tài)氟化物的煤質(zhì)管理工作絕不能停留在口頭，或浮于形產(chǎn)生。式,必須要有嚴格的管理流程;煤質(zhì)管理的每個(gè)流5)煤中砷元素會(huì )對大氣造成嚴重污染,還易程要有嚴格健全的管理制度及詳細的執行程序，引發(fā)皮膚癌及肝癌等疾病，從而危害操作人員的以指導日常原煤煤質(zhì)管理工作，并使原煤煤質(zhì)穩身心健康。Shell 粉煤氣化工藝要選用砷含量盡量定工作最終得以程式化、制度化。低的煤種作為氣化煤種，以最大程度降低氣化過(guò)3.7做好煤質(zhì)管理的全 員教育程中砷污染物的排放。提高全體員工煤質(zhì)至上意識，搞好煤質(zhì)管理全員教育,將煤質(zhì)管理上升到全廠(chǎng)意志,在潛移默3穩定煤質(zhì)的措 施化中逐步提高全體員工煤質(zhì)至上意識。3.1通過(guò)優(yōu)化配煤來(lái)穩定煤質(zhì)3.8完善煤質(zhì)檔案資料數據配煤過(guò)程必須由配煤控制系統來(lái)實(shí)現,在算法掌握以往人廠(chǎng)原煤的煤質(zhì)分析數據，抓好每設計基礎上,要建立配煤數學(xué)模型,在不斷實(shí)踐的-批人廠(chǎng)原煤煤質(zhì)數據的記錄和統計工作，以逐基礎上對配煤數學(xué)模型及配煤策略算法逐步優(yōu)化;步完善煤質(zhì)檔案資料數據，并最終形成煤質(zhì)管理利用優(yōu)化后的數學(xué)模型和算法進(jìn)行實(shí)際配煤,才能所需的煤質(zhì)質(zhì)量檔案。夠確保幾種原煤經(jīng)配煤后煤質(zhì)保持相對穩定。3.2強化煤質(zhì)分析檢驗工作4結論煤質(zhì)分析檢驗工作包括煤樣及時(shí)采集、分析煤質(zhì)變化的表現形式多種多樣，具體表現在及煤質(zhì)分析數據、發(fā)布及煤樣的采集頻次,為確保煤質(zhì)各個(gè)表征參數的變化，煤質(zhì)參數中任何-一個(gè)能獲得及時(shí)有效準確的氣化爐人爐煤種煤質(zhì)分析發(fā)生變化,都會(huì )對Shell粉煤氣化工藝造成一定的數據,建議Shell粉煤氣化裝置配備--套煤質(zhì)在線(xiàn)影響。穩定的煤質(zhì)對Shell 粉煤氣化工藝至關(guān)重分析儀。要，它是裝置能否長(cháng)周期連續穩定運行的關(guān)鍵所3.3把好原煤的運輸及篩選關(guān)在,也是能否實(shí)現裝置運行經(jīng)濟性的重中之重。而氣化原煤在人爐前要經(jīng)歷運輸及篩選這兩個(gè)在裝置實(shí)際運行時(shí),煤質(zhì)的波動(dòng)是不可避免的,因過(guò)程。在運輸過(guò)程中,要避免其被雨水及其他介質(zhì)此就要采取適當措施來(lái)穩定氣化爐人爐煤種的煤污染,造成原煤中水分升高;在進(jìn)人磨煤系統前,質(zhì)。穩定煤質(zhì)的措施很多，只有堅決落實(shí)這些措還要進(jìn)行篩選,將其中矸石、鐵塊及纖維類(lèi)雜質(zhì)除施,才能穩定Shell粉煤氣化爐人爐煤種的煤質(zhì)。去,從而可以確保粉煤能順利轉移及正常氣化。參考文獻3.4加強原煤采購源頭管理[1]項愛(ài)娟. 煤成分對Shell煤氣化工藝的影響[J].化肥工業(yè),2006,33(6):6-8.為確保原煤煤質(zhì)相對穩定，必須提供詳細出礦原煤煤質(zhì)分析數據，并將該批數據與煤質(zhì)數據2] 吳楓,周承信.關(guān)于Shell氣化法原料用煤的探討[J].大氮肥,2002 ,25(5):313-317.庫中以往數據進(jìn)行橫向對比，以判斷原煤煤質(zhì)是[3] 鄭振安. 煤種特性對殼牌煤氣化裝置設計和操作的影響[J].否發(fā)生變化;盡可能選擇煤質(zhì)比較穩定的煤礦煤化肥設計,2003 ,41(6):15-19.種作為氣化原煤,做好前期煤質(zhì)調研工作,橫向對[4] 韓雪冬 ,譚井坤,姜殿巨,等.煤質(zhì)變化對氣化爐運行的影響比多家煤礦的煤質(zhì)，追蹤每個(gè)煤礦-段時(shí)期內煤[5]王建萍.及防范揩施[].貴州化工2002 ,27(4):32-34.中國煤化工響[J].化肥設計，質(zhì)的變化情況，以選擇--個(gè)煤質(zhì)相對穩定的煤種199,37作為氣化原煤。6] 李新艷，:fYHC N M H G運行的影響及預防3.5 強化原煤現場(chǎng)庫存管理措施[J].化工裝備技術(shù),004.25(5):65- 66.原煤入廠(chǎng)后，要強化收到原煤的現場(chǎng)庫存管(下轉第288頁(yè))28大氛肥2011年第34卷0.0005% ,砷0.000006%,水分1.5%。通過(guò)對所得計),則硫磺年可增收210余萬(wàn)元。數據分析比較，以上數據說(shuō)明該裝置副產(chǎn)的高純庶硫磺完全達到國家工業(yè)硫磺優(yōu)等品標準(GB/5結論T2449- -2006)。低濃度酸性氣處理采用選擇氧化制硫工藝新技術(shù),尾氣排放完全達標。選擇氧化制硫工藝新技4效益分析術(shù)的成功應用在全國尚屬首例，特別是對HS濃低濃度酸性氣處理新技術(shù)其投資費用共計度為1%~3%的低硫酸性氣的處理效果更好。低溫700多萬(wàn)元(包括設備、催化劑、電器儀表、防腐保.甲醇洗酸性氣、NHDMDEA再生氣均可采用這種溫、土建、安裝費用材料費用等)。選擇氧化硫回工藝，用于現有的大型克勞斯硫回收裝置尾氣處收裝置酸性氣量按10000m2/h,HS按18g/m3 、轉理,會(huì )帶來(lái)更加可觀(guān)的效益?；拾?8%、運行時(shí)間按8000h/a計,則可副產(chǎn)優(yōu)目前,山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)(集團)有限責任公質(zhì)硫磺1355t/a。司正在與杭州林達公司合作，由杭州林達公司提副產(chǎn)優(yōu)質(zhì)硫磺年可收人230余萬(wàn)元(硫磺按供均溫反應器,淄博海川精細化工有限公司提供目前的市場(chǎng)價(jià)格1 700元/t計算);蒸汽消耗為10催化劑及工藝條件，積極準備進(jìn)行高濃度酸性氣余萬(wàn)元(蒸汽年用量1016t,按100元/t計);電耗(H2S含量不大于6%)、均溫反應器的工業(yè)應用試為3.84萬(wàn)元(用電量12x10*kW/a,按0.32元/kWh驗,預計運行效果會(huì )比現行絕熱反應器更為理想。APPLICATION OF NEW TECHNOLOGYTO TREATMENT OF LOW-CONCENTRATED ACIDIC GASSun Shuanghong, Du yamin(Shanxi Yangmei Fengai Ferlizer Industry (Group) Co, Ltd, Yuncheng 044000)Abstract : Facing increasingly stringent requirement for environmental protection the company and ZiboHaichuan Fine Chemical Co. , Ltd.have developed a high-efficient and low cost new technology in the treat-ment of low-concentrated acidic gas through years' study work. The basic principle ，process flows and techni-cal characteristics of this technology are introduced.Key words :catalytic oxidation ;S- recovery ;low temperature ;low concentration(上接第277 頁(yè))THE EFFECT OF COAL QUALITY CHANGEON SHELL PULVERIZED- COAL GASIFICATION PROCESSWu Guoxiang(Shenhua Ordos Coal- -to- -Oil Branch, Ordos 017209)Abstract : The Shell pulverized- coal gasification process is introduced , the speific requirement for coalquality by Shell pulverized- -coal gasification process summarized , several factors related to coal quality and theeffect of the changes of these factors on Shell pulverized-coal gasification plant highlighted and the preventivemeasures based on the effects concluded.Key words :coal quality ; Shell pulverized-coal gasific中國煤化工YHCNMHG