一.粉煤加壓氣化技術(shù)背景
“九五”期間華東理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠（水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心）、中國天辰化學(xué)工程公司圓滿完成了國家“九五”科技攻關(guān)項目“新型(多噴嘴對置)水煤漿氣化爐開發(fā)”，在兗礦魯南化肥廠建成國內(nèi)首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水煤漿氣化爐及中試裝置，并取得突破性成果。
依托已有多噴嘴對置式中試氣化爐（內(nèi)襯耐火磚），上述三家單位又共同承擔(dān)了國家“十五”科技攻關(guān)計劃課題“粉煤加壓氣化制合成氣新技術(shù)研究與開發(fā)”，建設(shè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的粉煤加壓氣化中試裝置。裝置處理能力為15～45 噸煤/
天，操作壓力2.0～2.5Mpa，操作溫度1300～1400℃。
該課題于 2001 年年底啟動，2002 年10 月完成研究開發(fā)階段中期評估，中試裝置進入設(shè)計施工階段。2004 年7 月裝置正式投運，首次在國內(nèi)展示了粉煤加壓氣化技術(shù)的運行結(jié)果，填補了國內(nèi)空白，技術(shù)指標達到國際先進水平。中試裝置于2004 年12 月6 日至9 日順利通過科技部組織的現(xiàn)場72 小時運行專家考核，2004 年12 月21 日于北京通過科技部主持的課題專家驗收。同年，該成果入選 2004 年度煤炭工業(yè)十大科學(xué)技術(shù)成果。
2005 年6 月15 日在該中試裝置上成功運行了以CO2為輸送介質(zhì)的粉煤加壓氣化，取得了寶貴的運行數(shù)據(jù)。迄今為止，以CO2 為輸送介質(zhì)的粉煤加壓氣化數(shù)據(jù)國際上未見報道。2005 年年底，在該裝置上進行了褐煤的干燥與輸送研究，為拓寬該技術(shù)的煤種適用性獲得了具有參考價值的數(shù)據(jù)。
目前，上述三家單位合作，開發(fā)水冷壁氣化爐，中試裝置將于 2006 年年底建成并運行。將于“十一五”期間，實現(xiàn)自主產(chǎn)權(quán)粉煤加壓氣化技術(shù)工業(yè)化。
二．粉煤加壓氣化技術(shù)特點與難點
氣流床煤氣化是當今國際上最先進的煤氣化技術(shù)之一，與水煤漿氣化技術(shù)相比，粉煤氣流床加壓氣化技術(shù)具有煤種適應(yīng)性廣、原料消耗低、碳轉(zhuǎn)化率高、冷煤氣效率高等技術(shù)優(yōu)勢，有更強的市場競爭力。但是，目前我國還沒有該技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)歷，正在建設(shè)和已經(jīng)簽約的十多個粉煤加壓氣化項目都是引進Shell 專利技術(shù)，花費了大量外匯。所以該粉煤加壓氣化中試裝置的建設(shè)和運行，在國內(nèi)具有開創(chuàng)性作用，在我國煤氣化技術(shù)發(fā)展史上具有重要的影響意義。該技術(shù)的主要特點和難點：
與水煤漿加壓氣化相比，粉煤加壓氣化氧耗低、煤耗低，有效氣（CO+H2）成分高，碳轉(zhuǎn)化率高。
粉煤加壓氣化的核心技術(shù)是煤粉在高壓、密相條件下穩(wěn)定、可控輸送。經(jīng)過數(shù)年實驗研究和中試檢驗，已掌握了穩(wěn)定調(diào)控煤粉流量的關(guān)鍵技術(shù)。
用于粉煤高壓密相輸送的設(shè)備、管道、閥門、儀表、測量儀器等為國內(nèi)首次嘗試，在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性能等方面歷經(jīng)了探索與考驗，積累了寶貴經(jīng)驗。
粉體與氣化系統(tǒng)的安全性是粉煤加壓氣化技術(shù)的重要問題。在科學(xué)認識與合理把握下，經(jīng)過實踐探索，掌握了一整套粉煤加壓氣化裝置安全、穩(wěn)妥運行的控制與操作方法。
三. 中試裝置流程及運行情況
1、流程
原煤除雜后送入磨煤機破碎，同時由經(jīng)過加熱的低壓氮氣將其干燥，制備出合格煤粉存于料倉中。加熱用低壓氮氣大部分可循環(huán)使用。料倉中的煤粉先后在低壓氮氣和高壓氮氣的輸送下，通過氣化噴嘴進入氣化爐。氣化劑氧氣、蒸汽也通過氣化噴嘴進入氣化爐，并在高溫高壓下與煤粉進行氣化反應(yīng)。出氣化爐的高溫合成氣經(jīng)激冷、洗滌后并入造氣車間合成氣管線。熔融灰渣在氣化爐激冷室中被激冷固化，經(jīng)鎖斗收集，定期排放。洗滌塔出來的黑水經(jīng)過二級閃蒸，水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性氣CO2、H2S 等被迅速閃蒸出來，閃蒸氣經(jīng)冷凝、分離后與氣化分廠生產(chǎn)系統(tǒng)的酸性氣一并處理，閃蒸黑水經(jīng)換熱器冷卻后排入地溝，送氣化分廠生產(chǎn)裝置的污水處理系統(tǒng)。
