【正文】 件苛刻，產(chǎn)出燃油的芳烴、硫和氮等雜質(zhì)含量高，十六烷值低的特點，在發(fā)動機上直接燃用較為困難。煤的間接液化首先把煤氣化，再通過費托合成轉(zhuǎn)化為烴類燃料。生產(chǎn)的油品具有十六烷值高、H/C含量較高、低硫和低芳烴以及能和普通柴油以任意比例互溶等特性。而內(nèi)蒙古地區(qū)的煤質(zhì)適合間接液化，而且工藝較成熟。 煤氣化方案的分類煤氣化技術(shù)按氣化反應(yīng)器的形式，氣化工藝可分為移動床（固定床）、流化床、氣流床三種。 移動床氣化采用一定粒度范圍的碎煤（5mm～50mm）為原料，與氣化劑逆流接觸，爐內(nèi)溫度分布曲線出現(xiàn)最高點，反應(yīng)殘渣從爐底排出，生成氣中含有可觀量的揮發(fā)氣。典型的氣化爐為魯奇（Lurgi）爐。移動床氣化，是目前世界上用于生產(chǎn)合成氣的主要方法之一。在大型煤制氣的裝置中，固定床的優(yōu)點是投資低，可是它有很多不足[1]：（1）對原料煤的黏結(jié)性有一定有一定要求：（2）氣化強度低：（3）環(huán)境污染負(fù)荷大，治理較麻煩。 流化床氣化采用一定粒度分布的細(xì)粒煤（＜10mm）為原料，吹入爐內(nèi)的氣化劑使煤粒呈連續(xù)隨機運動的流化狀態(tài)，床層中的混合和傳熱都很快。所以氣體組成和溫度均勻，解決了固定床氣化需用煤的限制。生成的煤氣基本不含焦油，但飛灰量很大。發(fā)展較早且比較成熟的是常壓溫克（Winkler）爐。它的缺點是：（1）在常壓或接近于常壓下生產(chǎn)，生產(chǎn)強度低、能耗高、碳轉(zhuǎn)化率只有88%～90%。（2）對煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。（3）缺少大型使用經(jīng)驗；要在大型甲醇裝置中推廣，受一定限制。 氣流床氣化氣流床采用粉煤為原料，反應(yīng)溫度高，灰分是熔融狀態(tài)。典型代表為GSP,Shell,Texaco氣流床氣化工藝。氣流床氣化優(yōu)點很多，它是針對流化床的不足開發(fā)的。氣流床氣化具有以下特點[2]： （1)采用10mm的粉煤。 （2）氣化溫度達1400～1600℃，對環(huán)保很有利，沒有酚、焦油，有機硫很少，且硫形態(tài)單一。 (3)～， 可大大節(jié)省合成氣的壓縮功。 (4)碳轉(zhuǎn)化率高，均大于90%，能耗低。 (5)氣化強度大。 (6)但投資相對較高，尤其是Shell粉煤氣化。從技術(shù)先進性、能耗、環(huán)保等方面考慮，對于大型甲醇煤氣化應(yīng)選用氣流床氣化為宜. 從流程分，可分為冷激式流程和廢熱鍋爐流程。前者在煤氣離開氣化爐后用激冷水直接冷卻，它適合于制造氨氣或氫氣。因為這種流程易于和變換反應(yīng)器配套，激冷中產(chǎn)生的蒸汽可滿足變換反應(yīng)的需要。后者熱煤氣是經(jīng)輻射鍋爐，再送往對流鍋爐，產(chǎn)生高壓蒸汽可用于發(fā)電或作熱源。目前，常用的、技術(shù)較成熟的氣流床主要有干粉和水煤漿兩種。 干粉氣流床：該技術(shù)的特點是碳的轉(zhuǎn)化率高，氣化反應(yīng)中，所產(chǎn)煤氣中CO含量高，H2含量較低，這種煤氣的熱值較高。另外，這種氣化爐均采用水冷壁而不是耐火磚，爐襯的使用壽命長。 水煤漿氣流床：水煤漿氣化技術(shù)的特點是煤漿帶35%~40%水入爐。其煤種適應(yīng)性較強， MPa~ MPa之間。氣化流程的熱回收有激冷和廢鍋兩種形式，可根據(jù)產(chǎn)品氣的用途加以選擇。氣化爐高溫排出的融渣，冷卻?；笮再|(zhì)穩(wěn)定，可作水泥等建筑材料。為保證生產(chǎn)的連續(xù)運轉(zhuǎn)，一般需設(shè)置備用氣化爐。而且其前期投資較少，成本較低。 工藝說明 多元料漿制備系統(tǒng)多元料漿制備系統(tǒng)按雙系列設(shè)置，磨機兩臺；料漿制備系統(tǒng)設(shè)置的原料貯倉為兩臺磨機共用，制得多元料漿進入氣化系統(tǒng)的料漿貯槽（F0104）。本說明僅針對多元料漿單系列制備過程加以說明，并對共用設(shè)備予以注明。多元料漿制備系統(tǒng)見PID圖。原料經(jīng)破碎后顆粒尺寸最大為50mm，送入料倉（F0102）,再經(jīng)稱煤重給料機（V0102）,計量送入磨機（L0101）。本設(shè)計設(shè)置了助熔劑添加系統(tǒng)。助熔劑選用石灰石，用以改善多元料漿灰渣熔融性能。助熔劑通過風(fēng)力輸送到助熔劑倉（F0101）。助熔劑經(jīng)助熔劑進料機（V0102），與原料一起送入磨機。為改善料漿中固體的分散性能和料漿流動性能，降低料漿粘度，提高料漿濃度，本設(shè)計設(shè)置了料漿添加劑系統(tǒng)。料漿添加劑選用GHA5型料漿添加劑。添加劑經(jīng)添加劑制備槽被水溶解后，制成25%的添加劑溶液。再經(jīng)添加劑制備泵送入添加劑槽。添加劑制備系統(tǒng)和添加劑槽為兩臺制漿磨機共用，添加劑制備槽中配置蒸汽加熱。添加劑槽中貯有供裝置正常運行10天所需的添加劑量。添加劑通過添加劑計量給料泵分別送入兩臺磨機。本設(shè)計設(shè)置有料漿pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。以氫氧化鈉水溶液作為pH值調(diào)節(jié)劑。用堿液計量給料泵將堿液從堿液槽送往磨機，保持料漿PH值在7～9之間。原料在磨機（L0101）中與水、添加劑、pH調(diào)節(jié)劑進行共磨制漿，達到要求的粒度分布，制得料漿濃度約為60～63％（wt）。磨機溢流出的料漿經(jīng)料漿篩分器除去料漿中的大顆粒后，依靠重力流入磨機出口槽（F0103），磨機出口槽攪拌器使料漿均化并保持懸浮狀態(tài)。料漿再通過低壓料漿泵（J0103）送入氣化系統(tǒng)的料漿篩分器（L0102），過篩后料漿靠重力流入料漿貯槽（F0104）供氣化用。多元料漿制備用水單系列設(shè)置。制漿用水由制漿水泵（J0101）將水由制漿水槽并經(jīng)計量后送入磨機。制漿用水為來自灰水處理系統(tǒng)的灰水、甲醇精餾廢水和變換工段的冷凝液，不足部分用原水進行補充。制漿區(qū)域的各種排放、沖洗及泄漏都匯集去開工廢漿池。 多元料漿氣化系統(tǒng)多元料漿氣化系統(tǒng)設(shè)置兩臺多元料漿氣化爐。本說明僅針對一套氣化系列的情形加以說明。多元料漿氣化系統(tǒng)見PID圖。 多元料漿供料及氣化爐系列來自多元料漿制備系統(tǒng)的料漿，經(jīng)料漿篩分器（L0102）過篩除去，合格的多元料漿靠重力流入料漿貯槽（F0104）。本設(shè)計兩個氣化爐共用一個多元料漿貯槽。多元料漿經(jīng)高壓料漿泵（J0104）送入工藝燒嘴。多元料漿和氧氣經(jīng)工藝燒嘴噴入氣化爐（B0101）內(nèi)，在部分氧化條件下進行氣化反應(yīng)。生成的粗煤氣為主要含氫、一氧化碳、二氧化碳及水蒸氣等的混合物。氣化原料中的未轉(zhuǎn)化組份和由部分灰形成的液態(tài)熔渣與生成的粗煤氣一起并流向下進入氣化爐下部的激冷室。進入氣化爐激冷室的激冷水來自于洗滌塔（E0101）下部的灰水循環(huán)泵（P0106A/B），激冷水進入位于激冷室下降管頂端的激冷環(huán)，并沿下降管內(nèi)壁向下流入激冷室。激冷水與出氣化爐渣口的高溫氣流接觸，部分激冷水汽化對粗煤氣和夾帶的固體及熔渣進行淬冷、降溫。激冷水沿下降管內(nèi)壁向下流還可對激冷室下降管起保護作用。激冷水中任何可能堵塞激冷環(huán)的較大固體顆粒經(jīng)黑水過濾器（L0105）除去。氣化爐激冷室中的黑水通過液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)連續(xù)排出，并送往多元料漿氣化灰水系統(tǒng)。回收的灰水返回氣化系統(tǒng)使用。開車期間，在多元料漿投料前，通過一套自動閥門控制系統(tǒng)先建立料漿循環(huán)和料漿流量，料漿返回料漿貯槽。氣化爐投料后，建立的料漿流量應(yīng)全部入爐，要絕對避免料漿再有返回。入氣化爐的氧氣來自空分裝置。多元料漿氣化反應(yīng)在氣化爐燃燒室中進行，氣化溫度大約為1350～1400℃，燃燒室內(nèi)襯耐火磚和隔熱磚，可保持氣化爐外部爐壁溫度大約為285～315℃。氣化反應(yīng)生成的粗煤氣及少量的其它物質(zhì)（包括氯化物、硫化物、氮氣、氬氣及甲烷等）、液態(tài)熔渣及細(xì)灰顆粒。這些物質(zhì)出氣化爐燃燒室，沿下降管進入激冷室水浴。熔渣在水中淬冷固化，并沉入氣化爐底部渣浴。粗煤氣與水直接接觸進行冷卻，大部分細(xì)灰留在水中。粗煤氣沿下降管與導(dǎo)氣管之間的環(huán)隙上升，經(jīng)激冷室上部折流板折流分離出部分粗煤氣中夾帶的水份，從氣化爐旁側(cè)的出氣口引出，送往文丘里管（L0104）和洗滌塔（E0101）。在氣化爐燃燒室裝有四個直接測量反應(yīng)溫度的熱電偶。由于熔渣沉積，氣化爐內(nèi)溫度又非常高，這些熱電偶要經(jīng)常更換。隨著操作經(jīng)驗的積累，在直接測溫?zé)犭娕际д娴那闆r下，可以通過位于洗滌塔下游粗煤氣管線上的連續(xù)分析儀測量出粗煤氣中甲烷含量和粗煤氣組成，并借助于甲烷——溫度曲線和物料熱量平衡，確認(rèn)熱電偶讀數(shù)或氣化反應(yīng)溫度。氣化爐爐底聚集的粗渣，經(jīng)破渣機（L0103）破碎，用水帶入鎖斗系統(tǒng)，由鎖渣系統(tǒng)定期自動排放。 氣化爐燒嘴冷卻系統(tǒng)燒嘴冷卻水通過工藝燒嘴端部的水夾套及冷卻盤管連續(xù)循環(huán)流動，以保護處于氣化爐燃燒室高溫環(huán)境中的工藝燒嘴。燒嘴冷卻水系統(tǒng)包括一套供兩臺氣化爐共用的燒嘴冷卻水槽、燒嘴冷卻水泵（J0102）及燒嘴冷卻水換熱器（C0101）。備用泵在燒嘴冷卻水壓力低的情況下可自動啟動，并與事故電源相接。燒嘴冷卻水回水進入每個氣化爐系列分別設(shè)置的燒嘴冷卻水氣體分離器。分離器通氣口上設(shè)置的一氧化碳分析儀可對燒嘴冷卻水系統(tǒng)中漏入的煤氣進行連續(xù)檢測并發(fā)出預(yù)警。燒嘴冷卻水泵從正常供電向事故供電切換的時候，燒嘴冷卻水由事故