煤—天然气气流床共气化制合成气技术研发进展

通过煤—天然气气流床共气化小试研究,确定共气化中试的各个参数,再经过工程设计、现场施工,建设了一套投煤量约1 500 kg/h、天然气量750～1 500 m~3/h、入炉氧气量约2 000 m~3/h、设计压力(表压)为6.5 MPa、气化炉操作温度为1 350℃的共气化中型试验装置;中型试验结果显示,煤—天然气共气化技术可实现资源合理、高效利用,有很好的产业化应用前景。     

工业含碳氢副产物/废弃物的多元料浆气化利用可行性分析

简要介绍了多元料浆气化技术的应用成果;从制浆成浆性和气化反应活性2个方面分析了几种富含碳氢元素的工业副产物/废弃物成为潜在煤基替代品的可行性。结果表明:多元料浆气化技术对于原料的适应性逐渐增强,进行煤炭资源替代工作已具备较好的理论基础和实施基础。     

煤与天然气气流床共气化制合成气试验研究

为提高煤、天然气资源综合利用效率,优化合成气成分,进行了煤与天然气气流床共气化技术研究。介绍了煤与天然气气流床共气化的试验装置及工艺流程,考察了气化温度、压力、水煤浆浓度、CH4与煤比对共气化反应的影响。结果表明,气化温度和CH4与煤比是共气化反应的主要影响因素,较高的气化温度对共气化反应有利,气化温度为1 350℃时,共气化指标较好,有效气体积分数大于90%;随着CH4与煤比的增大,合成气n(H2)/n(CO)增高。CH4与煤比为0.9 m3/kg时,合成气中n(H2)/n(CO)约1.2。根据后续合成工艺要求,通过调节气化温度和CH4与煤比,可获得n(H2)/n(CO)在0.8~2.0的合成气。     

湿法气流床气化炉耐火材料使用寿命的探讨

针对湿法气流床气化炉耐火材料损耗严重的问题,从块状剥落、烧蚀损伤、冲蚀损伤、化学侵蚀4方面进行了原因分析,提出可以通过合理选煤、改善工艺、合理选材及精心筑炉等手段延长耐火砖寿命。     

湿法气流床气化系统中氯离子对装置选材的影响

分析了湿法气流床气化系统中氯离子的来源、质量浓度及氯离子的腐蚀机理、危害。针对高硫低氯、高硫高氯、低硫高氯3种氯离子腐蚀情况进行探讨,提出湿法气流床气化装置应对氯离子腐蚀的选材原则及采取的相应措施:增加废水排放量,降低系统氯离子浓度;合理选材;增加内衬,提高设备及管道的防腐能力。并提出了防止氯离子腐蚀的一些建议。     

停留时间对褐煤半焦孔隙特征及水分复吸的影响

利用螺旋热解装置在不同热解停留时间下制备半焦产品,研究了停留时间等对半焦孔隙结构和水分复吸的影响;结果表明,随着热解停留时间的增加,褐煤热解半焦比表面积和孔体积增大,平均孔径减小;饱和含水质量分数随着半焦比表面积的增大而增大,且维持在8.9%～12.5%。     

煤-天然气气流床共气化新技术研究

煤-天然气气流床共气化技术是实现不同工艺优势互补的高效能源综合转化技术。通过建立煤-天然气共气化试验装置,研究气化温度、气化压力、天然气/煤、水煤浆浓度对煤-天然气共气化主要指标的影响。通过分析合成气中主要气体组成、氢碳比(H2/CO)以及CH4含量变化,优选煤-天然气共气化试验条件,最后进行煤-天然气共气化优化试验。结果表明,煤-天然气共气化较合适的反应条件为:气化温度1 300~1 400℃,天然气/煤0.75~1.50 Nm3/kg,水煤浆浓度58%~61%。以西湾煤为原料,在制浆浓度59%,入炉煤量18 kg/h,天然气/煤0.94 Nm3/kg,气化温度1 350℃、气化压力0.5 MPa的条件下,煤-天然气共气化试验装置生产的合成气产量为46.06 Nm3/h,H2+CO含量为88.64%,CH4含量为0.66%,H2/CO为1.23。说明煤-天然气气流床共气化技术是一项高效的气化技术,该技术的开发有利于实现煤与天然气共气化技术的大规模工业化应用。     

气化剂参数对流化床生物质气化指标影响的模型研究

以典型生物质资源麦秆为原料,采用流化床气化方法,通过建立热力学平衡模型,计算并分析气化剂参数对气化指标的影响,理论优化了以蒸汽+空气为气化剂时的气化指标,得出了空气中氧气浓度的增加能够显著提高气化指标,降低消耗;气化剂预热温度的增加可以增加气化炉操作温度,降低气化过程无用的热负荷,降低消耗;空气中氧气浓度和蒸汽/空气质量比与气化反应温度近似成线性关系,即氧气浓度增加,气化炉温度增加,蒸汽/空气质量比增加,气化炉温度降低;蒸汽/空气质量比能够调节气化炉反应温度和气体组成,当该值在0.05时,气化温度为1 270 K,合成气中CO+H2+CH4体积分数为25.7%,气化指标较好。     

神府煤热解产物分布及物料、热量平衡分析

主要对神府煤在不同热解工艺条件下,进行热解产物分布、物料及热量平衡分析。结果表明,半焦约、焦油及粗煤气产品神府煤热解的半焦收率为60%,焦油收率为7%,煤气收率为19%,粗煤气中有效组分含量高达70%~85%(vol%);中试研究中物料平衡和能量平衡数据存在误差。可见,以神府煤为原料,利用热解技术生产半焦、焦油和煤气,可实现煤炭的梯级利用。     

基于粉煤气流床气化的CO_2制CO工艺技术研究

利用Aspen Plus软件模拟了以CO2和干煤粉为主要原料的气流床气化生产CO的工艺技术,研究了该工艺路线和反应条件的可操作性和合理性,在此基础上进行了实验室平台实验,实验结果与模拟结果高度吻合,说明采用基于粉煤气流床气化的CO2制CO工艺路线是可行的,进一步分析指出该工艺的两个关键操作指标为温度和压力。研究可为未来放大研究和工艺放大提供理论参考。