德士古水煤漿加壓氣化及NHD氣體凈化制合成氣工藝分析

吝明昭 程益虎

摘 要：本文主要介紹德士古煤漿加壓氣化技術的特點、關鍵技術及其現階段的應用。通過對該技術的應用，可以發現該技術具有先進可靠、運行穩定的優點。因此，該技術可應用于許多化肥加工廠，為企業的生產考核提供更好的經濟效益。

關鍵詞： 水煤漿 ；氣化 ； 脫硫 ； 脫碳；變換

引言：德士古水煤漿氣化技術產業化的發展為現代碳酸化工業的發展奠定了堅實的基礎，并通過對相關專業技術的分析和研究，通過引進德士古煤氣化技術，通過采用先進設備配置一套完善的氣化裝置，從而取代傳統的氣化裝置，本項目使用的友好配套設備取得了良好的效果。

1.德士古煤氣化技術的特點

德士古煤氣化技術的關鍵設備是德士古煤氣化爐，屬于氣流床加壓煤氣化、濕法進料和液態爐渣排放工藝。該技術是在非常高的條件下需要改進的基礎，但是這種氣化技術有很多的地方，主要是對操作過程不是特別復雜，而且對生產率也有很大的提高，可以適應不同類型，對碳的轉化更有效，不會對環境造成污染，而且能耗低。在這些優勢并存的基礎上，德士古公司通過不斷的研究和創新，開發出不同的工藝方法，主要包括冷軋工藝、半廢罐和廢罐，氣化技術不僅生產合成氣，還生產燃氣和高壓蒸汽。

2.水煤漿加壓氣化激冷流程

通過機械設備將粉碎后的煤粉、水、添加劑、助溶劑加在一起進行地面上，地面的固含量為60% ～ 70%，煤漿濃度制備60%_65%，然后通過活塞隔膜泵將水煤漿輸送到煤氣化燃燒爐專用，從而將車間的純氧在出口混合燃燒器中噴入高溫氣化爐，然后將氣體通過液滴管在高溫下的激冷室中，冷水冷卻，通過裝置去除粉塵，再進入含有飽和蒸汽的合成氣轉換裝置。循環水渣在冷卻室內冷卻后形成，在有效排放后運出。氣化爐激冷室內的水定量去除后，通過閃蒸換熱回收熱量，其中的碳灰經沉淀工藝過濾后返回磨床。

3.德士古煤氣化關鍵技術

3.1煤漿制備

由于煤運輸系統輸送的原煤由稱重給料器送入棒磨機中，加入水，物料在磨機中被磨濕。為了有效控制煤漿濃度，保證煤漿的穩定性，添加相應的添加劑，保證煤漿的穩定性。通過添加堿性液體，水煤漿的酸度和堿度可以有效地調整。首先在煤漿的制備過程中煤炭地面，然后在煤漿的制備。磨煤法能有效地減少粉塵，具有良好的環境保護作用。為了有效降低漿體濃度，使其具有良好的流動性，選用木質素磺酸添加劑可以使漿體在運輸過程中更加穩定、順暢。為了節約用水，甲醇可作為制漿廢水的凈化用水。

3.2煤漿輸送

通過在煤漿制備過程中添加相應的添加劑，降低煤漿濃度，如果能符合泵送的要求可以選擇泵送，另外，煤漿是一種非牛頓流體，在輸送過程中相應的輸送設備存在較大的損耗，所以煤漿輸送主要采用柱塞隔膜泵，煤漿運輸基本上是現階段這種方式用于輸送煤漿。

3.3燒嘴

水煤漿煤氣化燃燒爐是水煤漿氣化的一項重要技術，德士古水煤漿煤氣化燃燒爐主要在使用中，因為它具有很強的耐磨性，并且能夠在高溫下運行，水煤漿與氧氣能夠充分混合，然后經過物理反應霧化，從而使水煤漿中的碳發生轉化，傳統水煤漿煤氣化燃燒爐的使用壽命不是很長，基本上在兩周內就會損壞，通過不斷的研究和創新，通過對燃燒器結構材料的不斷完善，現階段燃燒器的有效使用時間正在提升，并在此基礎上不斷改進。如果燃燒器使用時間不夠長，將會對碳轉化效率產生很大的影響。因此，未來的燃燒器的研究，合理的改進應在燃燒器的結構、工作原理和影響的原因。

3.4向火面耐火磚

德士古氣化爐需要磚，可以在高溫和抵御腐蝕的煤渣，其中包含大量的腐蝕性元素。現階段主要采用t磚加一定量的氧化鎂，現階段對于耐火磚的研究還不是很深入，需要不斷深入研究，耐火磚對煤氣化技術的充分應用可以在工藝控制上不斷改進，生產運行更加穩定，耐火磚的使用壽命得到有效提高。

3.5排渣技術

在煤的氣化過程中，需要在高溫下溶解，溶解夾帶，冷卻后會形成相應的水，如含有少量的甲醇，冷卻后將包含大量殘留，殘留的下降管相當大，因此，為了能夠保證冷卻后煤漿運輸下降管的過程中不會造成嚴重破壞，需要設置的滴管可均勻分布，水滴沿淬火環的管道流動，排渣通過程序控制。

3.6自動控制技術

氣化技術是在高溫高壓下，和很短的時間。常規的控制方法不適用于這種生產過程。德士古氣化操作需要不斷測定沸騰煤漿濃度、黏度和煤氣成分，通過允許工作人員對爐溫進行精確控制，特別是為了安全需要采用一系列的自動控制系統，這些系統都需要在生產過程中經過，經過研究收集數據，然后對數據進行合理分析，然后對自動控制進行有效的保護。目前，大量的氣化過程采用DCS計算機生產控制，以保證生產過程的安全與穩定的生產。

4.煤氣化配套的氣體凈化

4.1配套工藝流程

德士古含飽和水蒸氣的氣體經過氣體、水的分離和熱交換，進入預換、一換、二換、低換、熱回收和熱交換，然后用NHD溶劑除去硫化氫和有機硫。然后在熱交換后用NHD溶劑除去脫硫氣體。在脫碳氣體中加入氮氣，制得氫氣除以氮氣等于3，脫碳氣體在甲烷化爐中處理為精制氣體，合成氨由氫氮壓縮機加壓后進行。空氣二氧化碳包含脫碳和重新發送二氧化碳壓縮機，尿素的生產使用。

4.2氣體凈化工藝特點

氣體凈化工藝的特點是NHD脫硫脫酸實現了轉化，縮短了工藝時間，避免了脫硫脫碳過程中出現的問題。該工藝在使用中非常合適，操作穩定。德士古煤漿氣化技術生產的水煤氣與傳統煤氣爐生產的半水煤氣有很大區別。凈化過程中使用的過程可以先轉化，然后使水氣高壓、高溫，并可以直接與一氧化碳轉化，不需要加入任何蒸汽。脫硫過程是濃縮塔過程，在氣體脫硫過程中，大量的二氧化碳被吸收，硫化氫濃度可達6.4%。由于原料氣中酸性氣體的分壓較高，無法采用分離酸性氣體的方法，只能進行物理吸附。為了更有效地制備和生產，選擇了去除酸性氣體的方法。

4.3用于脫硫脫碳的NHD溶劑

NHD是研發的一種吸收溶劑，其組成基本是多元醇醚，主要是對酸性氣體在室溫下進行有效吸收，并能選擇性地吸收硫化氫，以及吸收其他有機硫的能力，對脫水和油脂有很大的影響，溶劑不會出現氧化，也不會降解，具有良好的熱穩定性。溶劑的化學性質是無味、無毒、可生物降解和自己不會對環境造成任何污染。

結束語：本文主要介紹了德士古煤氣化生產技術中采用的一些工藝流程，這些工藝流程在傳統煤氣化技術中存在諸多不足。經過長期的研究和創新，本文有效創新煤炭氣化在現階段，可以有效地提高生產單位的經濟效益。

參考文獻：

[1]武林智.對德士古水煤漿加壓氣化工藝的認識[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（23）：173-174.

[2]譚延澤，寧超，仇靜昕.德士古水煤漿氣化工藝流程模擬的分析[J].化工管理，2018（08）：204.

[3]閆建黨.水煤漿加壓氣化技術的發展途徑探討[J].化工管理，2018（06）：148+150.

[4]趙銀剛，殷春，楊慶勇，舒江.對德士古水煤漿加壓氣化工藝的認識[J].化工管理，2016（27）：122.