新疆淖毛湖煤中钠在CO2气化过程的迁移行为

针对新疆淖毛湖煤矿煤中Na含量高,在气化过程中可能会导致气化炉内壁腐蚀、沾污等问题,本文通过开展实验室气化实验和Factsage热力学模拟实验,研究了淖毛湖煤中钠在CO₂气化过程时的迁移行为。通过热重实验研究了淖毛湖煤的气化反应特性;利用扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）及电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-OES）等手段,对淖毛湖煤在800～1100℃下CO₂气化条件下得到的残渣进行了分析表征,研究了不同温度下得到的残渣形貌以及残渣中Na的赋存形态、含量变化等;同时,结合化学热力学平衡计算方法,研究了CO₂气化过程中淖毛湖煤中Na在气相中的分布情况,分析了气化过程中Na的析出特性。结果表明,在一定的反应时间内,随着气化温度的逐渐升高, 在温度为900~1100℃下淖毛湖煤中Na的析出量逐渐增加。在煤气中钠元素主要以NaCl（g）、NaOH（g）和Na（g）的形态存在,这部分形态的Na随着煤气排出而未富集于残渣中。800℃时残渣中主要成分为CaCO₃,当气化温度高于900℃时,残渣开始熔融,且随温度的升高残渣中共熔物增加。当温度在800～1100℃时,淖毛湖煤中Na主要以硅铝酸盐的形式存在。     

壳牌煤气化工艺技术中水汽管道的设计特点分析

水汽系统是壳牌粉煤气化技术的核心之一。介绍了壳牌煤气化技术中水汽系统的工艺流程,并结合实际工程经验,探讨了以气化炉、合成气冷却器、中压蒸汽汽包、中压循环水泵为核心的水汽系统的设备布置;提出了水汽系统进水主管、进水支管、回水主管、回水支管、汽包进出口管道、循环水泵进出口管道等主要管道的设计要点,并对水汽系统管道的支吊架设置特点进行了分析与研究。     

煤气化的氧煤比控制

阐述了水煤浆气化装置在运行过程中,采用氧煤比自动复杂控制,包括中值选择、温压补偿、比例调节、交叉限幅选择调节等控制原理与方法,精确控制煤浆和氧气的的入炉量,实现氧煤比的自动控制。快速克服因煤浆泵不打量而造成的煤浆流量大幅扰动问题,气化炉过氧和跳车问题,达到气化炉安全稳定运行的目的,使装置的生产运行更加安全、稳定。     

流化床气化技术对煤质的要求

介绍流化床气化技术特点,从煤的分类、工业分析、半焦与CO2反应活性、卤族元素和碱金属含量等方面,分析煤质对流化床气化技术的影响,得出流化床气化适合可气化高灰、高水、高灰熔点的劣质煤,要求煤半焦的CO2反应性高,灰熔点不能偏低,反应温度操作范围尽量大;原料中的卤族元素含量尽量低;碱金属含量低于2%。     

GSP气化工艺煤粉锁斗下料问题分析及优化

结合神宁集团50万t/a煤基烯烃项目气化炉运行情况,分析了GSP气化工艺煤粉锁斗下料的常见问题,从日常运行维护和检修技改方面,提出了建议和优化措施:严格控制煤粉指标、优化工艺设计、把控检修质量和规范操作等。通过采取相应措施,基本稳定了煤粉锁斗下料,较好解决了煤粉系统波动的问题。     

鹤壁烟煤地下气化模型试验研究

通过自行研制的煤炭地下气化模拟试验系统,采用富氧空气/水蒸气两阶段气化工艺,完成了鹤壁煤的地下气化模型试验。文章就试验不同阶段的煤气组成、热值变化和气化过程的稳定性特征进行分析,结果如下:鹤壁煤地下气化水煤气平均热值达11.85 MJ/m3,空气煤气热值为4—6 MJ/m3,水煤气中氢气最高体积分数超过80%,相应的煤气热值达到12.91 MJ/m3;适当增大鼓风量有利于高温温度场的快速建立与恢复,试验条件下,最佳鼓风量为20 m3/h,最佳蒸汽流量为0.26 m3/h。试验为煤炭地下气化制氢提供了有力依据。     

HAZOP分析方法在褐煤煤仓中的应用

为明确褐煤煤仓存在的主要危险因素,并实现提前预防控制,分析了HAZOP分析方法中常用工艺参数出现的偏差及原因。在阐述褐煤气化反应基本流程和褐煤煤仓基本流程的基础上,结合HAZOP安全分析方法对褐煤煤仓温度、料位、压力、O2组成和出口流量5个工艺参数进行分析,提出参数偏差导致的后果,并对各项偏差采取了安全保护措施。结果表明:在控制温度方面普遍采用在煤仓排风过滤器出口设置温度报警装置,并将煤仓与高温环境隔离,适时通入N2以维持惰性环境,通过煤仓排风将褐煤中过多挥发分排出,可有效降低爆炸风险。对于煤仓出口堵塞导致压力升高、料位上升的问题,可在煤仓出口设置振动设备,通入N2流化碎煤,并在煤仓保温伴热系统中设置温度低报警装置。     

Influence of ash agglomerating fluidized bed reactor scale‐up on coal gasification characteristics

To study the influence of fluidized‐bed reactor scale‐up on coal gasification characteristics, a model of the ash agglomerating fluidized‐bed reactor has been developed using an equivalent reactor network method. With the reactor network model, the scale‐up effects of a gasifier were studied in terms of the characteristics of the chemical reactions in the jet zone, the annulus dense‐phase zone and the freeboard zone. Results showed that the changes occurred in the inequality proportion of the volume of the jet zone during the reactor scale‐up. Taking into consideration the utilization of a portion of the backflow gas, the expansion of the jet zone volume and the coal particle residence time, the temperature of the jet zone was increased from 1592 to 1662 K. Also, both the annulus dense‐phase zone temperature and the freeboard zone temperature decreased, causing subsequent decrease in the carbon conversion efficiency. © 2014 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 60: 1821–1829, 2014     

低灰熔点无烟煤煤焦与CO_2催化气化特性研究

利用碱金属碳酸盐作催化剂,对低灰熔点无烟煤煤焦与CO2的催化气化反应活性进行研究.结果表明,反应活性主要受温度、催化剂种类及担载量的影响,催化活性顺序为:K2CO3Na2CO3Li2CO3,煤焦的反应活性随着催化剂担载量的增加而提高;在反应过程中,催化剂与煤焦中的物质会发生一定程度的反应,生成不溶性盐;煤焦的比表面积会随着催化剂担载量的增大而减小,但催化活性反而增强,其主要受到催化剂提供的反应活性中心的影响.