发布时间 : 星期一 文章德士古气化炉工艺更新完毕开始阅读58f5820db8f3f90f76c66137ee06eff9aff8499c
一、德士古(TEXACO)气化法
德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946年研制成功的。1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。在此基础上，1956年开始开发煤的气化。本世纪70年代初期发生世界性能源危机，美国能源部制订了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Moutebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置，用于试烧煤和煤液化残渣。
联邦德国鲁尔化学公司(Ruhrchemie)和鲁尔煤炭公司l(R1flhrkohie)取得德士古气化专利，于1977年在奥伯豪森一霍尔顿(Oberl!fausezi-Hoiten)建成目处理煤150t的示工厂。此后，德士古气化技术得到了迅速发展。目前国外共有一套中试装置，三套示装置和四套生产装置，见下表。除这些已建成的装置外，还有一些装置在设计或计划之中。
德士古气化炉是所有第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个，并已实现工业化。
(一) 德士吉气化的基本原理和德士古气化炉
德士古水煤浆加压气化过程属于气流床疏相并流反应。德士吉气化炉的结构如下图所示。
水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉受到耐火衬里的高温辐衬作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳，一起同流向下离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截留在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。
气化炉是一直立圆筒形钢制受压容器，炉膛壁衬以高质量的耐火材料，以防止热渣和热粗煤气的侵蚀。气化炉近于绝热容器，其热损失非常低。蒙特贝洛中试用气化炉直径1.5m，高6m，操作压为在2.07~8.27MPa。
德士古气化炉部无结构件，维修简单，运行可靠性高。 气化炉的主要反应如下：
CmHn + (m+n/4)O2 = mCO2 + n/2H2O CmHn = (m-1)C + CH4 + (n-4)/2H2 CH4 = C + 2H2
C + H2O(g) = CO + H2 CH4 + H2O(g) = CO + 3H2 C + CO2 = 2CO
CO + H2O(g) = C02 + H2 (二)工艺条件
水煤浆加压气化属于气流床反应，影响气化炉操作和气化工艺指标的主要参数有：水煤浆浓度、氧煤比、煤粉粒度分布及气化炉操作压力等。 1．水煤浆浓度
水煤浆浓度对气化的影响表现为：随着水煤浆浓度的提高，煤气中有效成分增加，气化效率提高，氧气耗量下降，如下图一、二所示。
图一
图二
水煤浆浓度的提高，带入气化炉中的水分相对少了，减少了蒸发水所消耗的热量，因而使一氧化碳和氢气的产量增加了，气化强度和气化效率均得到提高，能耗下降。
为了维持正常的气化生产，煤浆的可泵送性和稳定性等也是十分重要的。所以，研究水煤浆的成浆特性和制备工艺，寻求提高水煤浆质量的途径是十分必要的。
试验认为，在制备高浓度水煤浆时，煤质是关键因素，而煤粉粒度的分布又是重要的影响因素，添加剂是改善流动性及堆积效率的一种有力措施。煤的在水分含量低、粒度分布宽，将有利于高浓度水煤浆的制备。适宜的添加剂还能改变煤浆的流变特性，且煤粉的粒度越细，添加剂的影响越明显。 所以，选择合适的煤种，调配最佳粒度和粒度分布是制备具有良好流动性和较为稳定的高浓度水煤浆的关键。
一般说来，褐煤的在水分含量较高，说明其孔表面大，吸水能力强。在成浆时，煤粒上能吸附的水量多，因而，在水煤浆浓度相同的条件下，自由流动的水相减少，即造成流动性差，若使其具有相同的流动性，则煤浆浓度必然下降。故褐煤在目前尚无法作为水煤浆的原料。日本宇部在评价我国的褐煤时，亦得到了与上述相同的结论。 2．氧煤比
氧煤比是气流床气化中重要的操作指标。
当其他条件不变时，气化炉温度主要取决子氧煤比，如下图一所示。 提高氧煤比可使碳的转化率明显上升，如下图二所示。
图一