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摘要：由于工业化时代的降临，能源在人们生活中的位置越来越重要，资源变得不可或缺，能源被越来越多的人们所需要，同时，也提高了我国能源开发和加工的技术水平。且气化包括煤浆制备、灰水处理等工序。德士古水煤浆加压气化技术分为激冷流程、全废锅流程，废锅流程应用较少，存在很多不确定因素。所以，重点针对德士古水煤浆加压气化工艺进行详细谈论，从德士古水煤浆加压气化工艺的关键点、工艺流程、模型模拟以及工艺的优缺点进行详细的阐述，目的在于能够提升德士古水煤浆气化工艺效果。
关键词：德士古；水煤浆；加压气化工艺
洁净煤气化技术是将来洁净煤气化技术生产体系的根基，以往传统的燃煤锅炉技术，在热效率上存在很大的弊端，并且影响大气环境产生污染，而洁净煤气化技术在这两方面做的是比较好的。石油和天然气是一种资源，但煤炭不仅是一种能源，而且是化学工业唯一可靠的基础原料来源。本文综述了德水煤浆加压气化技术及其特点，分析了该技术在我国理，保障其整体质量。避免不同膨胀系数的耐火砖在温度突然升温状态之下导致出现不同程度的变形以及破裂问题，进而影响气化效果，降低应用寿命。
一、煤气化技术概述
煤气化技术是将经过处理的煤送入反应器，在一定温度下通过氧化剂以流动方式转化为混合气体，进一步对粗煤气进行洗涤，脱除固体颗粒，得到清洁煤气送往下游进行利用。煤气组成随气化反应所用原料煤性质、气化条件不同而变化，生产时必须根据下游产品选择适当的气化剂才能满足生产需要。煤的气化是复杂的理化变化过程，通过煤的气化可利用煤中所含有机物，煤的气化是清洁利用煤炭资源的重要途径。
二、德士古水煤浆加压气化工艺的关键点
1.对气化炉的要求是：结构简单、易于操作、可靠性好、无内置机械传动装置，汽化炉的压力要和压力成正比；2
.对温度和压力的要求：采用1300～1500℃，压力在2.7～6.5MPa进行高温进行加压气化，通常情况下压力选择3.0、4.0、6.5MPa。气化压力越高，汽化炉内的反应速度越快，反应物停留时间越长，碳转化率越高，单台汽化炉的生产效率越高，同时可以降低后续工艺中的气体压缩功。但是，压力越高对汽化炉要求越高，设备的制造难度越大，这是目前工艺难点之一；3.德士古煤气化工艺的煤气化率高，碳转化率高，通常可以达到92%，灰水渣中的粗渣含碳量约为5%，细渣含碳量约为23%。该工艺产生的单量气体量高，产生的粗煤气质量高，其中有效气体含量高，生产处的一氧化碳和氢气占比高达80%，气体中的含有甲烷和无焦油气体，在生产合成氨等化学原料中应用广泛；4.该工艺中灰水渣中含碳量比较低；5.用水煤浆作为进料与干粉作为进料相比，极大的简化了操作流程，省去了给料仓加料的步骤，而且操作比较简单安全，节省了气化之前的干燥操作，可以节省大量的能量；6.德士古煤气化工艺中，供煤方式采用的是半封闭式，磨煤方式采用的是湿法磨煤，优点在于污染小，有无焦油产出，对环境的污染小，是一种污染非常小的工艺技术。7.对煤质的要求是最好使用反应活性较高的轻烟煤，其中最佳的最好选择长焰煤、气煤等。
三、德士古水煤浆加压气化技术运行中的问题
当前水煤浆气化主要存在的问题包括备用炉需热备，气化炉耐火材料寿命短，高温热偶寿命短，气化装置投资大。国内大多水煤浆气化装置比氧耗在400m3/1000m3以上，主要原因是水煤浆气化炉内存在大量水，蒸发需要热量，应选择低灰熔点的煤，制备高浓度水煤浆。水煤浆气化炉运行时间较短，不可预知的影响因素较多，运行气化炉出现异常停车，备用炉六小时内可具备投料开车条件。
目前国内大多煤气化装置通过加强运行气化炉管理改善其运行时间较短的问题。德士古煤气化炉燃烧室温度在1400℃以上，气化炉燃烧室内耐火材料隔热，向火面砖在高温环境中，气化炉耐火砖费用高，更换炉砖需在受限空间作业，气化炉更换向火面砖需2个月。日常生产中应减少气化炉炉温操作波动，避免气化炉频繁停车，气化炉温升时应严格按照升温曲线进行，检修期间保持气化炉燃烧室处于干燥状态。德士古水煤浆气化工艺技术为德士古公司专利技术，德士古气化中部分设备为专利设备，煤气化装置运行条件限制较多，部分设备、阀门等需采购进口。随着相关大型化工企业水煤浆气化装置投产，国内设计院已可承担其工程设计。德士古气化炉工艺烧嘴运行时间也是制约气化炉长期运转的关键点，一般寿命在60~120d，气化炉停车原因中主要是烧嘴引起，实际操作中监护烧嘴运行情况非常重要，气化炉烧嘴是运行系统的危险点，气化炉烧嘴设置专门工艺联锁系统，根据工艺烧嘴进出口冷却水流量，烧嘴出口冷却水CO含量判断是否处于安全运行状态。
四、德士古水煤浆加压气化工艺优点
德士古水煤浆加压气化工艺主要有以下几个方面的优点：1.对于煤原料没有特殊的要求，灰熔点和灰熔块大小对其限制较小。2.可持续不断的生产，气化炉内的反应原料可以持续不断产生，也就是说有持续不断的原料进入到气化炉内进行反应，而且德士古系统操作简单，气化装置生产能力较强。3.气化反应压力高，决定了单炉产量增加，所生产的合成气体具有较高的压力，无需进行后续的加压工艺，所消耗的能量较低。4.合成气体质量高，水煤浆经过气化之后所产生的合成气体纯度高，质量好，体积分数高达80%以上。5.气化炉内发生的放热反应，可使炉内温度达到1100～1540℃，这样的高温对于煤炭转化率有非常有利的条件，同时放热所产生的热能可以进行回收，进行二次利用。6.生产工艺安全可靠，由于整个过程中处于水氛围中，生产过程中不产生任何煤灰粉，对环境污染较小，安全隐患较低，属于环保型煤气化工艺，具备很强的实用性。
五、水煤浆制气的德士古工艺
工艺德士古煤气化工艺分为激冷流程、废锅流程，全废锅流程将水煤浆经烧嘴雾化在燃烧室发生反应生成煤气，经对流废锅降温后送至碳洗塔除尘后送至变换工段，调节一氧化碳与氢气比例后送往后续工段。制浆单元是将合适比例的煤在球磨机充分研磨成高浓度极易于泵送的合格水煤浆送入煤浆槽储存。德士古工艺烧嘴在约1400℃环境工作，在烧嘴上设置冷却盘管防止高温损坏烧嘴，冷却系统设置单独联锁系统，判断烧嘴头部水夹套泄漏情况。保护工艺烧嘴不受损坏，水蒸气单元用于气化余热回收，气化炉产生粗煤气经废锅回收余热降温，副产高压饱和蒸汽用于联合发电。磨机分为球磨机与棒磨机。德士古烧嘴分为预热与工艺烧嘴，预热烧嘴用于对气化炉升温烘炉工作，德士古工艺烧嘴用于气化剂与水煤浆高度混合，利于煤浆在气化炉内反应[2]。气化炉是煤气化装置核心，上部燃烧室提供反应场所，内衬由三层作用不同的耐火砖组成，下部废锅部分为辐射与对流废锅，由水夹套包括的水平管连接，保护冷却器外壳，与燃烧室连接处安装密封板等内件。煤浆燃烧后产生粗煤气在对流锅冷却，锅炉供水循环泵使锅炉给水在水冷壁管束中循环。吹灰器压缩机在其他煤气化装置中很少见，主要为吹灰系统提供高压吹灰气，吹除辐射废锅水冷壁积灰，防止水冷壁黏结过多煤灰降低换热效率，主要由电机、缸套、冷却系统等组成。
结束语：
德士古水煤浆气化工艺是较为典型的煤气化工艺手段，现阶段此种技术手段逐渐完善成熟，合理的发展应用德士古煤气化技术不仅仅会在根本上优化煤气化工艺水平，其优点就是操作简单，单炉产生高，可持续进行生产，由于一直处于水氛围中，所以产生的灰尘少，对环境的污染较小；但是该工艺也有一定的缺点，就是后期投入的成本较大，生产过程中产生较大的噪音，对人体有一定的危害。
参考文献：
[1]张成阁，常亮，李新才.德士古水煤浆气化装置高压闪蒸系统工艺流程的优化[J].化肥工业，2017（2）：51-53.
[2]马小璐，杨宇，石小波.德士古水煤浆气化技术简介[J].内蒙古石油化工，2017（9）：80-82.