評價晉華爐煤氣化技術(shù)的優(yōu)勢及工業(yè)化應用

摘 要：本文主要對晉華爐煤氣化技術(shù)加以分析，以某公司20萬t甲醇裝置氣化改造項目中的運作狀況為背景，評價氣流床加壓氣化裝置核心設備帶輻射廢鍋，在煤化工行業(yè)中應用優(yōu)勢，以期為業(yè)內(nèi)人士提供可靠地參考依據(jù)。

關鍵詞：晉華爐煤氣化技術(shù);優(yōu)勢;應用

煤炭氣化作為潔凈、高效應用的煤炭科技與重要途徑之一，煤氣化技術(shù)手段也是煤化工行業(yè)發(fā)展的核心，其煤氣化技術(shù)效果是決定煤化工發(fā)展的首要標志。我國的化石資源以“富煤、缺油少氣”為主，煤炭在我國能源中占據(jù)著首要地位。隨著我國煤化工項目不斷發(fā)展，科學利用當?shù)貎α控S富、價格合理的劣質(zhì)煤資源，有利于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增強企業(yè)核心競爭力，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展起到不可忽視的作用。由此可見，評價晉華爐煤氣化技術(shù)的優(yōu)勢及工業(yè)化應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 晉華爐煤氣化技術(shù)的概述

晉華爐煤氣化技術(shù)手段是借助水煤漿加壓進料的方式，將氧氣作為氧化劑，依托于業(yè)態(tài)排渣氣流床煤氣化技術(shù)手段，此技術(shù)手段由煤漿制備系統(tǒng)、氣化與激冷系統(tǒng)、合成氣凈化系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)以及黑水處理系統(tǒng)構(gòu)成[1]。晉華爐經(jīng)過熱能工程、煤化工技術(shù)手段、制備制造裝置以及智能化控制技術(shù)的完美融合，構(gòu)成“生產(chǎn)、學習、研究、制備、應用”的聯(lián)盟，共同研發(fā)創(chuàng)新有效型“水煤漿聯(lián)合膜式水冷壁聯(lián)合輻射式蒸汽發(fā)生器聯(lián)合激冷工藝”流程氣化過程。

2 晉華爐煤氣化技術(shù)的優(yōu)勢

相比于國內(nèi)外同類型研究以及同種類技術(shù)原耐火磚頭氣化爐，晉華爐具有不需要設置備爐的優(yōu)勢，可以幫助企業(yè)減少固定資產(chǎn)的投入;同時不需要耐火磚，降低耐火磚更換與檢修的費用支出;晉華爐升溫只需要60min，而耐火磚氣化則需要72h，可以有效地減少燃料氣的消耗;晉華爐可適用于多種煤種，為企業(yè)有效節(jié)省原料成本;同時晉華爐相比于耐火磚氣化激冷水量可減少65%左右。

晉華爐相比于干粉氣化，煤耗高約至5%-6%左右，氧耗高約至8%-10%左右，但是從整體裝置能耗方面來講，晉華爐能耗明顯低于干粉，干粉氣化煤烘干需要每噸10-15kg煤，粉煤輸送需要煤每噸氣量為250m3，而晉華爐可以省去繁瑣的步驟，并不需要[2]。干粉氣化要在氣化爐增加過熱蒸汽，煤粉管線則需要大量的保溫用低壓蒸汽，而晉華爐并不需要。

晉華爐可以發(fā)揮其煤種適應作用，在生產(chǎn)中回收粗合成七的顯熱，副產(chǎn)高壓蒸汽，達成原料煤本地化，減少企業(yè)的產(chǎn)生成本，為高效潔凈化建設應用高灰熔點、高硫、高堿金屬等，含碳資源創(chuàng)造了新穎經(jīng)濟性技術(shù)路徑。

3 晉華爐煤氣化在化工業(yè)應用的優(yōu)勢

3.1 大型煤氣化技術(shù)的國產(chǎn)化

我國能源結(jié)構(gòu)一直以“富煤，貧油、少氣”為主，這也充分體現(xiàn)出煤化工是我國能源安全保障的核心產(chǎn)業(yè)。上個世紀80年代末，我國率先引進德士古水煤漿氣化技術(shù)手段，先后德國魯奇氣化技術(shù)手段、荷蘭殼牌干煤粉氣化技術(shù)引進我國。基于此，外界人們稱中國是世界煤氣化技術(shù)的集中地，也是國外煤氣化技術(shù)的實驗場[3]。一直以來，我國應用國外專利技術(shù)，導致我國企業(yè)承擔著巨額專利費用。

現(xiàn)如今，我國已經(jīng)用用自主產(chǎn)權(quán)的晉華爐水煤漿水冷壁廢鍋煤氣化技術(shù)手段，在應用推廣中，現(xiàn)已取得不錯的成效，已經(jīng)占領國外與國內(nèi)煤氣化技術(shù)市場的重要地位，體現(xiàn)出我國煤氣化技術(shù)發(fā)展的強勁勢頭。

晉華爐水煤漿水冷壁廢鍋煤氣化技術(shù)已經(jīng)取得多項專利，是煤基化學品、煤基液體燃料、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展的基礎，因此成為這些行業(yè)的核心技術(shù)手段。

3.2 晉華爐煤氣化技術(shù)的優(yōu)化作用

晉華爐對于煤質(zhì)有著良好的適應性，將燃燒范疇垂直懸掛自然循環(huán)膜式水冷壁與凝渣保護的理念融入到水煤漿氣化技術(shù)設計中，使氣化文化不再受耐火材料的影響，可將溫度達到1700℃以上，氣化反應速率更快，碳轉(zhuǎn)化率更高，煤種適應性不斷提升，可以，有效地消化高灰分、高灰熔點以及高硫煤，發(fā)揮原料煤本地化作用[4]。

氣化壓力較高，氣化壓力不再受原料輸送體系的約束，可以結(jié)合后續(xù)工段的基本要求展開科學選取，使其與甲醇合成等壓，節(jié)省能耗的消耗。

氣化系統(tǒng)的熱利用作用，借助輻射廢爐之后，晉華爐每生產(chǎn)1t合成氨，即可副產(chǎn)5.4MPa的高品位蒸汽，約1.6t，同時可以將生成的蒸汽與管網(wǎng)或者熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電相結(jié)合，有效地節(jié)省能源消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，晉華爐是我國自主研發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣化爐，晉華爐煤氣化技術(shù)手段使我國煤炭利用范圍不斷擴大，使其具有廣闊的發(fā)現(xiàn)前景，為潔凈化開發(fā)利用“三高”煤資源開辟新的道路，晉華爐煤氣化技術(shù)的應用為企業(yè)節(jié)約成本，促進社會效益與經(jīng)濟效益的提升與發(fā)展。

參考文獻：

[1]李廣民，丁滿福.晉華爐煤氣化技術(shù)的優(yōu)勢及工業(yè)化應用[J].中國化工裝備，2018，20（06）：33-37+44.

[2]李子正，李相軍，李朝勇.晉華爐水煤漿氣化技術(shù)簡介[J].化肥工業(yè)，2019，46（01）：56-58.

[3]韓喜民，原中秋，趙冬興.內(nèi)置廢鍋水冷壁晉華爐運行總結(jié)[J].氮肥與合成氣，2017，45（7）：27-29.

[4]孫雙紅.廢鍋流程的合成氣/蒸汽聯(lián)產(chǎn)水煤漿水冷壁晉華爐煤氣化技術(shù)應用[J].氮肥與合成氣，2018，46（4）：1-4.

作者簡介：

班琳哲（1989- ），男，籍貫：山西省大同市，目前職稱：助理工程師，所在單位：同煤集團煤制烯烴化學有限公司（籌備處），研究方向：煤化工。