简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程

多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程英文回答:Multi-Injection Opposed Coal-Water Slurry Gasification Technology Process.Introduction.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology is an innovative and efficient method for converting coal-water slurry (CWS) into syngas, a versatile fuel used in a wide range of applications. This advanced technology offers numerous advantages over conventional gasification processes, including increased efficiency, reduced emissions, and flexibility in fuel utilization.Process Description.The multi-injection opposed coal-water slurry gasification process comprises several key stages:1. Slurry Preparation: Coal is crushed and blended with water to form a homogeneous coal-water slurry.2. Injection: The CWS is injected into the gasification reactor through multiple nozzles.3. Reaction: The CWS undergoes a series of chemical reactions in the reactor, including pyrolysis, gasification, and combustion.4. Syngas Production: The product of the gasification process is syngas, a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and other gases.5. Purification: The syngas is purified to remove impurities and contaminants.6. End Use: The purified syngas can be used as a fuelfor various applications, such as power generation,industrial heating, and transportation.Advantages of Multi-Injection Opposed Coal-Water Slurry Gasification.High Efficiency: The multi-injection design optimizes reaction conditions, leading to more efficient conversion of CWS into syngas.Low Emissions: The technology minimizes emissions of pollutants, such as sulfur dioxide and nitrogen oxides, by controlling combustion and utilizing advanced purification techniques.Fuel Flexibility: The gasification process can handle a wide range of coal types and qualities, providing operational flexibility.Compact Design: The reactor design is compact and modular, allowing for easier installation and maintenance.Economic Viability: The technology offers competitive operating costs and potential revenue streams from syngas utilization.Applications.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology has a broad range of applications, including:Power Generation: Syngas can be used as a clean and efficient fuel for power plants.Industrial Heating: Syngas can be utilized forindustrial processes that require high-temperature heat.Hydrogen Production: The syngas can be processed to extract hydrogen, a valuable clean fuel.Chemical Feedstock: Syngas is an essential feedstockfor the production of various chemicals and pharmaceuticals.Environmental Impact.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology has a positive impact on the environment:Reduced Carbon Emissions: By converting coal into syngas, the technology reduces carbon dioxide emissions compared to direct coal combustion.Air Pollution Control: Advanced purification techniques effectively remove pollutants from the syngas, mitigating air pollution.Sustainable Fuel Source: The utilization of coal-water slurry provides a sustainable fuel option for various industries.Conclusion.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology is a promising and environmentally friendly solution for converting coal into a versatile fuel source. Its high efficiency, low emissions, and fuel flexibility make it an attractive option for a wide range of applications. As the demand for clean and sustainable energy sources grows, this innovative technology is poisedto play a significant role in the energy transition.中文回答:多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术

4000吨级水煤浆气化技术
“煤炭清洁高效利用和新型节能技术” 国家“十三五”重点专项
所属项目:大规模水煤浆气化技术开发及示范 课题名称:超大规模水煤浆气化放大关键技术 及污水减量化研究
围绕高温高压下湍流混合与复杂气化反应的相互作用的复杂科学问题研 究,掌握实现水煤浆气化过程高效化、大型化的基本理论指导原理。
400
200
辐射强度
CH*
0 0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
[O/C]e
[O/C]e
CH*辐射发光图像重建
柴油撞击火焰CH*二维分布
CH*辐射峰值随[O/C]e 的变化(柴油火焰)
L/De随[O/C]e的变化 (柴油火焰)
柴油和水煤浆撞击火焰黑体 辐射时均分布
第六届国际多喷嘴对置式煤气化技术推广及应用研讨会
多喷嘴对置式水煤浆气化技术新进展
华东理工大学
01
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
激冷流程工艺原理简图
磨煤制浆系统 气化系统 初步净化系统 渣水处理系统
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
技术研发历程
技术发明 及中试 22TPD 1996~2000
已运行26个项目,67台气化炉 累计总原料煤能力 > 20万吨煤/天,单炉最大规模4000吨级/日
多喷嘴对置式水煤浆气化技术——国际影响
合成气产能世界第三,为世界煤气化技术第一集团供应商
2017美国国际气化技术年会信息
成为国际三大主流气化技术提供商之一
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程

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新型多喷嘴对置水煤浆气化技术

表 1 德士古与壳牌气化装置比较
项目
壳牌气化工艺
德士古气化工艺
煤适应性 气化温度(炉内)/℃
气化压力 /MPa 碳转化率 /% 煤 / 氧耗[以 100 m(3 CO+H)2 计] 有效气含量(CO+H)2 /%(干基) 气体净化除灰技术 气化装置投资(比值)
硫分、氧分等含量均不敏感。热效率高、炭利用率高, 碳转化率可达 99%,原料煤能量回收率高,80%~83% 以合成气形式回收(即冷煤气效率),14%~16%以蒸汽 形式回收。煤粉制备采用密闭系统,无粉尘排放;合成 气洗水经汽提冷却后循环使用,汽提出的 H2S 气体送 克劳斯硫回收装置;合成气用于燃气轮机发电时,
进入二次反应区的组分有煤焦、CO2、CH4、H2O 以及 CO、H2 等组分。这时主要进行的是煤焦、CH4 等与 H2O、 CO2 发生的气化反应,生成 CO 和 H2,这是有效气。二次 反应以吸热为主,致使发生二次反应的区域温度较
[ 收稿日期] 2010-03-01 [ 作者简介] 张玉亭(1973-),女,工程师,主要从事化工研究
小计
-68.354
-54.151
总计
180.81
179.788
注:(1)为 8.179 t 由气化装置副产,其中7.198 t 要用于 CO 变换;
(2)表示此表消耗指标基于日投煤 2 000 t 气化、空分装置。
由以上分析可知:壳牌只能采用废锅流程和废锅
激冷联合流程,气化炉和废锅系统结构复杂,制造要
在国内外内有大量的工业化生产经验。
3. 2 壳牌粉煤加压气化法
气化原料煤种范围较宽,褐煤、烟煤、无烟煤等各
种煤种均可使用,对煤的性质如粒度、结焦性、灰分、
多喷嘴气化技术工艺流程介绍

煤浆制备系统 高压氮气系统
作用:在气化炉开、停车过程中对煤浆及氧气管线进行 吹扫;气化炉停车后对工艺烧嘴进行降温保护; 对氧气管线进行均压、密封;作为气化炉取压载 气。 主要设备:事故氮压机、高压氮罐、中高压氮罐等。
谢 谢 !
主要设备:工艺烧嘴、气化炉。
煤浆制备系统 锁斗系统
作用:将气化反应产生的炉渣收集并定期排出系统外
主要设备:锁斗、锁斗阀、锁斗循环泵、锁斗冲洗水罐、 捞渣机等。
烧嘴冷却水系统 煤浆制备系统
作用:向工艺烧嘴供循环冷却水。
主要设备:烧嘴冷却水槽、换热器、烧嘴冷却水泵、 回水分离罐、事故水槽等。
863重大项目
中国石化、 化工部
国家计委
科技部
科技部
气化炉流场示意图
V
III IV II I
A
A
A
A
III
VI
射流区、撞击区、 撞击流股、回流 区、折返流区、 管流区
多喷嘴对置式气化炉流场结构
单喷嘴水煤浆气化炉流场结构
多喷嘴水煤浆气化技术基本流程
磨煤制 浆系统 气化系统
净化系统
渣水处理系统
工艺流程简图
合成气洗涤系统 煤浆制备系统
作用:将出气化炉燃烧室的粗合成气降温、除渣、饱和 水蒸汽,并除去合成气中灰尘,使合成气中含尘 量<1mg/Nm3。 主要设备:气化炉激冷室、混合器、旋风分离器、水洗塔、 激冷水泵、高温热水泵等。
煤浆制备系统 热回收系统
作用:将气化炉、旋风分离器、水洗塔排出的洗涤黑 水减压、降温、回收热量、浓缩黑水。 主要设备:蒸发热水塔、低压闪蒸器、真空闪蒸汽、换热器、 真空泵、分离罐等。
蒸 发 热 水 塔
锁斗循环泵
澄清槽
水煤浆气化工艺流程

水煤浆气化工艺流程
水煤浆气化工艺流程是将水煤浆转化为合成气的过程。
水煤浆是一种将煤粉与水混合而成的可燃性液体,通过气化处理可以得到一种含有丰富可燃气体的气体混合物,通常称为合成气或煤气。
水煤浆气化的工艺流程可以大致分为如下几个步骤:料浆制备、气化反应、气体净化和能源转换。
首先是料浆制备阶段。
煤粉和水按照一定的比例混合,形成可燃性的水煤浆。
这一过程通常包括煤粉的研磨、混合搅拌等操作,以确保煤粉与水的均匀分布和形成稳定的水煤浆。
然后是气化反应阶段。
制备好的水煤浆通过气化炉或气化器,与气化剂(通常为氧气、水蒸气或二氧化碳)在高温、高压下进行反应。
这个过程主要是通过高温将煤粉中的有机物质分解为气体,产生一种含有一氧化碳和氢气等可燃气体的混合物。
接下来是气体净化阶段。
在气化过程中,会生成一些杂质如灰分、硫化物以及其他有害物质。
为了保证合成气的质量和纯度,需要对产生的气体进行净化处理。
净化过程通常包括除尘、除硫、除氮等操作,以去除其中的杂质和有害物质。
最后是能源转换阶段。
经过净化处理的合成气可以被进一步利用为燃料或化工原料。
它可以被用于发电、供热、合成液体燃料等用途。
根据具体需求,合成气可能需要进行进一步的加工和转换,以满足不同领域的需求。
水煤浆气化工艺流程是一种将煤粉与水混合后进行气化反应的技术。
通过优化工艺流程,可以高效地利用煤炭资源并减少环境污染。
这种工艺具有灵活性和可持续性,已经得到广泛应用于能源和化工领域。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍0 前言进入新的世纪以来,世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响,国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素,使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注,同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮,来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。
该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升,新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。
随着一批大型煤化工装置陆续投产,人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静,在总结和比选各种技术的特点时,也增加了几分把握。
如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话,现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点,也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。
特别是“十一五”期间,国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求,由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。
可以肯定地说,煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。
煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点,选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的,实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。
现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历,就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。
1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点目前己投入生产运行大型煤气化装置,采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率,水煤浆气化的可靠性已无可争议,以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同,近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,也成功实现了在大型装置上的工业化运行。
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》,进行了中间试验研究,有关部门组织了鉴定和验收。
“十五”期间进行了工业性示范装置的建设,由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计,在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设,工程列入“十五”期间的国家“863”计划。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化应用和对引进煤气化技术的剖析

多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化应用和对引进煤气化技术的剖析于广锁1,周志杰1,刘海峰1,王亦飞1,王辅臣1,龚欣1,于遵宏1,孙卓庆2,杨树青2,祝庆瑞2,朱敏2,孙永奎2(1.华东理工大学,上海 200237;兖矿国泰化工有限公司,山东滕州 277527) 2006-01-11[摘要] 阐述了多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点,介绍了该技术产业化应用于兖矿国泰化工有限公司、山东华鲁恒升化工股份有限公司的运行状况。
并剖析了引进煤气化技术的特点和存在的问题。
随着多喷嘴对置式水煤浆气化技术实现产业化,将扭转我国煤气化技术长期依赖进口的局面。
[关键词] 煤气化;水煤浆;多喷嘴对置式;气流床煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。
气流床煤气化技术代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术之一,主要包括:以水煤浆为原料的多喷嘴对置式水煤浆气化技术、GE(Texaco)气化技术、Global E-Gas气化技术,以干粉煤为原料的Shell气化技术、Prenflo气化技术、GSP气化技术。
煤气化技术是发展煤基化学品(氨、甲醇、二甲醚等)、煤基液体燃料、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础,是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术。
据专家估计,我国“十一五”末期年气化用煤估计约1×108t。
以煤间接液化为例,规模为5Mt/a的生产装置,气化用煤在22~25Mt/a。
国内在建的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置和处于筹建中的煤制烯烃装置、煤制油装置、甲醇装置等,已展现了对煤气化技术的强劲需求。
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关课题“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”,进行了多喷嘴对置式水煤浆气化炉的中试研究。
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简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺
流程
The process flow of multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasification technology can be summarized as follows:
Raw Material Preparation:
In this step, the coal and water are mixed to form a coal-water slurry. The coal is pulverized into fine particles to enhance its reactivity during gasification. The water content in the slurry should be carefully controlled to ensure optimal flowability and gasification performance.
Feed System:
The coal-water slurry is then fed into a high-pressure feed system, where it is pressurized before entering the gasifier. This ensures that the slurry flows smoothly and evenly through the multiple nozzles without any blockages
or interruptions.
Gasifier:
The heart of the process is the gasifier, where the coal-
water slurry undergoes gasification to produce synthetic gas (syngas). The syngas consists primarily of carbon monoxide (CO), hydrogen (H2), and other trace gases. The multi-nozzle configuration plays a crucial role here, as it allows for efficient distribution of the slurry and promotes thorough mixing with gaseous reactants. This enhances combustion characteristics and facilitates better heat transfer, leading to improved overall performance of the gasifier.
Syngas Cleanup:
After leaving the gasifier, the syngas contains impurities such as sulfur compounds, particulate matter, and tar. These contaminants need to be removed before utilizing the syngas for various applications such as power generation or chemical synthesis. Therefore, a syngas cleanup system is incorporated into the process flow. It typically includes processes like scrubbing, filtering, and catalytic conversion to purify the syngas prior to its end use.
Heat Recovery:
During gasification, a significant amount of thermal energy
is released from exothermic reactions. To maximize energy efficiency, heat recovery systems are employed in conjunction with multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasifiers. These systems capture and utilize the heat, which would otherwise be wasted, for various purposes such as preheating the incoming feed, generating steam, or supplying heat to other industrial processes.
Integration with Power Generation or Chemical Production: The purified syngas can be utilized for power generation by combusting it in gas turbines or internal combustion engines. Alternatively, it can serve as a valuable feedstock for the production of chemicals like methanol, ammonia, or synthetic fuels. The versatility of multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasification technology allows for integration with different downstream applications based on specific requirements.
总结:
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程可以总结如下:
1.原料准备:将煤和水混合形成水煤浆,煤要细碎以增强其气化反
应性能,同时要控制好水分含量以确保良好的流动性和气化性能。
2.进料系统:将水煤浆送入高压供料系统,在进入气化器之前进行
加压处理,以确保水煤浆在多个喷嘴间平稳均匀地流动,避免阻塞
或中断。
3.气化器:气化器是整个过程的核心部件,水煤浆在此进行气化反
应生成合成气(syngas)。
合成气主要由一氧化碳(CO)、氢(H2)及其他微量杂质组成。
多喷嘴对置式配置在此起着至关重要的作用,能够有效分配水煤浆并促进其与气态反应物混合,提高燃烧特性和
热传递效率,从而改善气化器的整体性能。
4.合成气净化:离开气化器的合成气含有硫化物、颗粒物和焦油等
杂质。
因此,在工艺流程中需要引入合成气净化系统,通过洗涤、
过滤和催化转化等过程来净化合成气,以便将其应用于发电或化学
合成等各种领域。
5.热能回收:在气化过程中会释放大量的热能。
为了最大限度地提
高能源利用效率,多喷嘴对置式水煤浆气化技术通常会与热能回收
系统结合使用。
这些系统可以捕获并利用本来会被浪费掉的热能,
用于预热进料、产生蒸汽或供给其他工业过程所需的热量。
6.与发电或化工生产集成:净化后的合成气可通过在燃气轮机或内燃机中完全燃烧来发电,也可以作为制造甲醇、氨或合成燃料等化学品的宝贵原料。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的灵活性使其能够与不同的下游应用集成,以满足特定需求。