一、技術名稱：多噴嘴對置式水煤漿氣化技術
二、技術所屬領域及適用范圍：化工行業(yè)煤制合成氣
三、與該技術相關的能耗及碳排放現(xiàn)狀
同等產(chǎn)量條件下常壓固定床技術：比氧耗380 Nm3O2/kNm3(CO+H2)；有效氣成分CO+H2，含量60％-70％；碳轉化率78％；年消耗71萬tce。
四、技術內(nèi)容
1.技術原理
水煤漿、氧氣進入氣化室后，相繼進行霧化、傳熱、蒸發(fā)、脫揮發(fā)分、燃燒、氣化等6個物理和化學過程，煤漿顆粒在氣化爐內(nèi)經(jīng)過湍流彌散、振蕩運動、對流加熱、輻射加熱、煤漿蒸發(fā)與揮發(fā)份的析出和氣相反應等，最終形成以CO、H2為主的煤氣及灰渣。產(chǎn)生的合成氣經(jīng)分級凈化達到后序工段的要求，同時采用直接換熱式渣水處理系統(tǒng)。
2.關鍵技術
多噴嘴對置式水煤漿氣化技術采用四噴嘴撞擊流、預膜式噴嘴，加強混合，強化熱質(zhì)傳遞。關鍵技術設備包括：
（1）由噴淋床與鼓泡床組成的復合床高溫煤氣洗滌冷卻設備；
（2）合成氣”分級”凈化。由混合器、分離器、水洗塔組成的高效節(jié)能型煤氣初步凈化系統(tǒng)；
（3）直接換熱式含渣水處理系統(tǒng)；
（4）預膜式長壽命高效氣化噴嘴；
（5）結構新穎的交叉流式洗滌水分布器；
（6）國內(nèi)首次成功實施停運氣化燒嘴在線帶壓投料的操作技術。
3.工藝流程
通過噴嘴對置、優(yōu)化爐型結構及尺寸，在爐內(nèi)形成撞擊流，以強化混合和熱質(zhì)傳遞過程，并形成爐內(nèi)合理的流場結構。主要包括煤漿制備、輸送單元，多噴嘴對置式水煤漿氣化單元，煤氣初步凈化單元和含渣水處理單元，其中關鍵單元為氣化、煤氣初步凈化和含渣水熱回收。具體工藝流程見圖1。
圖1 多噴嘴對置式水煤漿氣化工藝流程圖
五、主要技術指標
與引進的水煤漿氣化技術相比，采用該技術可使比氧耗降低7.9％，比煤耗降低2.2％。
以北宿煤為原料，合成氣有效氣成分(CO+H2)含量84.9％，比氧耗309Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)，降低7.9％；比煤耗535kg/1000Nm3(CO+H2)，降低2.2％；碳轉化率98.8％，提高2-3個百分點；產(chǎn)氣率2.20 Nm3/kg；有效氣成分提高2%-3%；CO2含量降低2%-3%。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀
2005年通過中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的工業(yè)示范裝置現(xiàn)場168小時連續(xù)滿負荷運行考核，2007年獲國家科技進步二等獎，并擁有多項專利，具有完全自主知識產(chǎn)權。目前已推廣至國內(nèi)13家企業(yè)，共35臺氣化爐。與引進的氣化技術相比，氧耗節(jié)約7％，煤耗節(jié)約2.2％，有效氣成分提高2%-3%。2008年7月與美國Valero公司簽訂技術許可合同，實現(xiàn)了國產(chǎn)化煤氣化技術的首次技術輸出。
七、典型應用案例
典型用戶：兗礦國泰、兗礦魯化、華魯恒升、神華寧煤、江蘇索普、江蘇靈谷、
安徽華誼、滕州鳳凰等。
典型案例1：兗礦國泰化工有限公司:
建設規(guī)模：兩臺日處理1150t煤多噴嘴對置式水煤漿氣化爐。主要改造內(nèi)容：配套新建24萬t/a甲醇的煤氣制備，節(jié)能技改投資額25000萬元，建設期2年。年節(jié)能5.3萬tce，年節(jié)氧、節(jié)煤經(jīng)濟效益約5900萬元，投資回收期4年。
典型案例2：兗礦魯南化肥廠:
建設規(guī)模：一臺日處理1150t煤多噴嘴對置式氣化爐。主要改造內(nèi)容：配套新建24萬t/a合成氨的煤氣制備。節(jié)能技改投資額12000萬元，建設期2.5年。年節(jié)能2.4萬tce，年節(jié)氧、節(jié)煤經(jīng)濟效益約3200萬元，投資回收期4年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
據(jù)統(tǒng)計我國合成氨產(chǎn)量約5000萬t，甲醇產(chǎn)量約1100萬t，兩者折合總氨產(chǎn)品產(chǎn)量已超過6000萬t，消耗能源1.1-1.2億tce。在這些總氨產(chǎn)品產(chǎn)量中，約75％的產(chǎn)量以煤氣化為源頭，其中約50％采用常壓固定床煤氣化技術。預計未來5年可通過技術改造，使先進煤氣化技術推廣率達到本行業(yè)的30％（共推廣1800萬t/a總氨能力規(guī)模）。如果其中1/3采用多噴嘴對置式水煤漿氣化技術，則屆時可形成130萬tce/a的節(jié)能能力，減排量343萬tCO2/a。
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