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【摘 要】 本文主要探讨了德士古水煤浆气化技术，分析了德士古水煤浆气化技术运用的具体情况，进而分析了德士古水煤浆气化技术应用过程中国产化创新的流程和方法。
【关键词】 德士古；水煤浆气化技术；国产化；创新
前言：
目前，德士古水煤浆气化技术运用比较广泛，但是，运用德士古水煤浆气化技术的过程中，我国对此技术的创新还不够，有必要进行国产化的创新，提高国产化技术含量。
一、德士古加压水煤浆气化技术特点
1、气化炉内结构简单，为耐火砖衬里，炉内无转动装置或复杂的模式水冷壁内件，所以制造方便、造价低，操作性能好，操作弹性大，可靠程度高；
2、高温加压气化，气化采用1300℃～1500℃的高温，气化压力从2.5、4.0、6.5到8.5Mpa皆有工业性生产装置在稳定长周期运行。气化炉能力与压力成正比，气化压力高，能增加反应的速度及增加反应物在气化炉内的停留时间，增加碳的转化率，增加单台气化炉的生产能力，同时可节省后工序气体压缩功，但压力过高工程设计和设备制造难度也就更大。
3、碳转化气化效率高，碳转化率高，一般可达96%～98%，灰渣中粗渣含碳量约5%，少量细渣含碳量约25%。单位体积产气量大，粗煤气质量好，有效气成分高，产品气中（CO+H2）约为80-83%；气体中甲烷低、无焦油，可用来生产合成氨、甲醇、制氢、羟基合成原料气，用途广泛；
4、灰渣含碳量低；
5、水煤浆进料与干粉进料比较，简化了干粉煤給料及加压煤仓加料的问题，具有安全并容易控制的特点，取消了气化前的干燥，节约能量；
6、采用半封闭供煤、湿法磨煤以及气流床气化，全过程污染轻微，无焦油等污染物，是一种先进、环保的气化工艺。
7、适宜于水煤浆加压气化的是气化反应活性较高的年轻烟煤，而烟煤中最适宜的是长焰煤、气煤等。
二、激冷水水源的改造与国产化创新
1、存在的问题
传统德士古水煤浆气化技术因为激冷水的水源取自于带有下降管的洗涤塔，因此气化炉带水严重，激冷环与下降管壁等地方容易积渣并结垢，这在检修期间会花费大量的人力物力用于清理洗涤塔的底部与激冷环等地方的积渣和结垢。
具体来说，原有的德士古水煤浆气化技术存在以下不足：
（一）利用洗涤塔来洗涤水煤气中硫、氮、灰、碱金属盐及卤化物等物质，溶汇到其液相中。其黑水只有一小部分排到黑水闪蒸工段，经处理后排出，而绝大部分被用作激冷水水源通过激冷水泵、激冷环循环回气化炉，这易使下降管壁、激冷环、下降管和上升管环隙等处积渣并结垢，甚至增加黑水过滤器的切换频次；此外这不利于粗煤气洗涤冷却，易造成气化炉的液位低、托砖板超温等问题，威胁到系统稳定性。
（二）为了使灰分物质溶解到洗涤塔的液相中，水煤气在进入洗涤塔后，先经过下降管下行送入洗涤塔液相中，而激冷水泵也是连接到洗涤塔的液相管道，这造成部分气体被水泵抽走，使得水泵的叶轮中心不能够形成足够的负压，易出现气缚现象，造成了水泵打量下降，进一步导致气化炉内的粗煤气得不到充分地洗涤与冷却，形成了恶性循环。
2、改造方案
图1 改造后的气化工段流程示意图
水煤气经过洗涤塔洗涤后，进入新增的洗涤塔，然后进入变换工段的气液分离器。经过黑水闪蒸工段处理后，灰水通过高压灰水泵送入新增的洗涤塔，新增的洗涤塔液相被用作激冷水水源，并由激冷水泵送至气化炉。洗涤塔水源为水煤气送来了冷凝液以及激冷水泵打入文丘里洗涤器的黑水，而新增的洗涤塔水源为水煤气送来了冷凝液。
新增的洗涤塔顶部是拱顶结构，下部是锥形结构，在其水煤气的入口设置了防冲击挡板。
自主设计了入炉氧气阀间的加氮保护及氧煤比自动控制系统，确保了开、停车及运行时的安全。
修改了煤浆给料系统的流量三选二安全联锁系统，使安全运行的可靠性得到加强。
为了优化配置、方便操作，根据气化装置的实际运行情况，我们对闪蒸系统进行较大改造。改造后的流程不仅省去了2台沉降槽给料泵、4台絮凝剂计量泵及部分仪表调节系统，而且简化了流程。此举不仅弥补了装置设计中的不足，还缩短了开车时间。
3、其它国产化创新
在国产化方面，通过科学选用国内设备与材料，替代进口产品，从而可以节约外汇，摆脱国外公司的技术垄断与制约。改造后，德士古水煤浆气化装置的主要国产化创新情况如下：
（一）装置中的气化炉与洗涤塔为材料进口、自行制造，其它化工静设备均使用国内材料制造；
（二）使用了国产的安全系统氧气截止阀与国产的含固黑水减压调节阀；
（三）使用了新乡、洛阳研发的耐火砖，其使用情况稳定，可替代进口产品。
（四）试制成功国产化低压煤浆泵，目前已投入工业运行。高压煤浆泵、称量给料机及煤浆振动筛等关键设备都已完成国产化制造，正处于工业实验阶段，将为降低工程造价、推动德士古气化技术在我国的发展起到积极作用。
三、改造效果
1、使用新增的洗涤塔液相用作激冷水水源之后，水质提高明显，其所含灰分杂质减少，有效地减轻了下降管壁、激冷环、下降管和上升管环隙的积渣与结垢，减少了黑水过滤器的切换频次，整个系统工况稳定。同时通过适当增加洗涤塔底部的黑水排放量，可减少灰分杂质在系统中的累积，从而保证系统能长周期运行。
2、激冷水泵接口改接到新增的洗涤塔，有效地防止了激冷水泵发生气缚现象，保证了充足的激冷水量，有效控制了气化炉的带水现象。
3、在洗涤塔变换炉间设两台高压气液分离器，有效地减少了去变换工段气体带灰、带水情况，从而保护了变换催化剂。
四、煤转化技术的发展趋势
由于煤转化技术的直接产物多半并非终端产品，往往需要配套后续加工技术才能得到终端产品，从而构成完整的煤化工项目。因此，煤转化技术的发展趋势取决于煤化工的发展方向。
煤化工今后的发展方向主要是大型化、基地化、多联产，并贯彻清洁生产和循环经济理念，实现高效节水和节能减排。
煤转化技术今后的发展趋势总体上可以概括为：原料煤适应性更加广泛；单体设备生产能力更大；煤炭转化综合效率更高；设备运转可靠性更好；经济上竞争力更强。
煤炭焦化技术在今后一段时间内的发展方向主要是拓宽炼焦用煤范围、扩大炭化室容积、提高焦炭质量、降低炼焦能耗及减少污染物排放等。
煤炭直接液化技术在今后一段时间内的发展方向主要是在高质量完成第一个商业化示范工程后，尽快完善和优化整个工艺系统，一边加快推广应用，一边继续进行创新开发，包括开发原料煤质适应性更加宽泛的煤炭直接液化新工艺、新设备以及新型高效廉价专用催化剂等。
煤炭气化技术在今后一段时间内的发展方向主要是在推广应用已经引进消化吸收和自主开发成功的一批大型先进煤气化工艺的同时，加快煤气化新工艺和新设备的自主开发力度和进程，包括可气化高灰熔融性温度原料煤的新工艺和可靠性更高、连续运转周期更长的新设备等。
五、结束语
总而言之，德士古水煤浆气化技术在运用过程中，一定要明确运用的流程和方法，针对国产化的问题要进一步进行分析，采取创新的对策来提高德士古水煤浆气化技术的水平。
参考文献：
[1]王洪记.开创21世纪煤化工的德士古水煤浆加压气化技术[J].化工进展.2012（03）
[2]王洪记.德士古水煤浆气化技术及应用前景[J].化工时刊.2011（12）
[3]许波.水煤浆气化技术在我国的应用和发展[J].煤化工.2011（02）
[4]韩伯琦，曾庆纯.德士古水煤浆加压气化及NHD气体净化制合成气工艺介绍（上）[J].化肥工业.2011（01）
[5]王洪记.德士古水煤浆气化装置仿真培训系统通过部级技术鉴定[J].化肥设计.2012（05）
【关键词】 德士古；水煤浆气化技术；国产化；创新
前言：
目前，德士古水煤浆气化技术运用比较广泛，但是，运用德士古水煤浆气化技术的过程中，我国对此技术的创新还不够，有必要进行国产化的创新，提高国产化技术含量。
一、德士古加压水煤浆气化技术特点
1、气化炉内结构简单，为耐火砖衬里，炉内无转动装置或复杂的模式水冷壁内件，所以制造方便、造价低，操作性能好，操作弹性大，可靠程度高；
2、高温加压气化，气化采用1300℃～1500℃的高温，气化压力从2.5、4.0、6.5到8.5Mpa皆有工业性生产装置在稳定长周期运行。气化炉能力与压力成正比，气化压力高，能增加反应的速度及增加反应物在气化炉内的停留时间，增加碳的转化率，增加单台气化炉的生产能力，同时可节省后工序气体压缩功，但压力过高工程设计和设备制造难度也就更大。
3、碳转化气化效率高，碳转化率高，一般可达96%～98%，灰渣中粗渣含碳量约5%，少量细渣含碳量约25%。单位体积产气量大，粗煤气质量好，有效气成分高，产品气中（CO+H2）约为80-83%；气体中甲烷低、无焦油，可用来生产合成氨、甲醇、制氢、羟基合成原料气，用途广泛；
4、灰渣含碳量低；
5、水煤浆进料与干粉进料比较，简化了干粉煤給料及加压煤仓加料的问题，具有安全并容易控制的特点，取消了气化前的干燥，节约能量；
6、采用半封闭供煤、湿法磨煤以及气流床气化，全过程污染轻微，无焦油等污染物，是一种先进、环保的气化工艺。
7、适宜于水煤浆加压气化的是气化反应活性较高的年轻烟煤，而烟煤中最适宜的是长焰煤、气煤等。
二、激冷水水源的改造与国产化创新
1、存在的问题
传统德士古水煤浆气化技术因为激冷水的水源取自于带有下降管的洗涤塔，因此气化炉带水严重，激冷环与下降管壁等地方容易积渣并结垢，这在检修期间会花费大量的人力物力用于清理洗涤塔的底部与激冷环等地方的积渣和结垢。
具体来说，原有的德士古水煤浆气化技术存在以下不足：
（一）利用洗涤塔来洗涤水煤气中硫、氮、灰、碱金属盐及卤化物等物质，溶汇到其液相中。其黑水只有一小部分排到黑水闪蒸工段，经处理后排出，而绝大部分被用作激冷水水源通过激冷水泵、激冷环循环回气化炉，这易使下降管壁、激冷环、下降管和上升管环隙等处积渣并结垢，甚至增加黑水过滤器的切换频次；此外这不利于粗煤气洗涤冷却，易造成气化炉的液位低、托砖板超温等问题，威胁到系统稳定性。
（二）为了使灰分物质溶解到洗涤塔的液相中，水煤气在进入洗涤塔后，先经过下降管下行送入洗涤塔液相中，而激冷水泵也是连接到洗涤塔的液相管道，这造成部分气体被水泵抽走，使得水泵的叶轮中心不能够形成足够的负压，易出现气缚现象，造成了水泵打量下降，进一步导致气化炉内的粗煤气得不到充分地洗涤与冷却，形成了恶性循环。
2、改造方案
图1 改造后的气化工段流程示意图
水煤气经过洗涤塔洗涤后，进入新增的洗涤塔，然后进入变换工段的气液分离器。经过黑水闪蒸工段处理后，灰水通过高压灰水泵送入新增的洗涤塔，新增的洗涤塔液相被用作激冷水水源，并由激冷水泵送至气化炉。洗涤塔水源为水煤气送来了冷凝液以及激冷水泵打入文丘里洗涤器的黑水，而新增的洗涤塔水源为水煤气送来了冷凝液。
新增的洗涤塔顶部是拱顶结构，下部是锥形结构，在其水煤气的入口设置了防冲击挡板。
自主设计了入炉氧气阀间的加氮保护及氧煤比自动控制系统，确保了开、停车及运行时的安全。
修改了煤浆给料系统的流量三选二安全联锁系统，使安全运行的可靠性得到加强。
为了优化配置、方便操作，根据气化装置的实际运行情况，我们对闪蒸系统进行较大改造。改造后的流程不仅省去了2台沉降槽给料泵、4台絮凝剂计量泵及部分仪表调节系统，而且简化了流程。此举不仅弥补了装置设计中的不足，还缩短了开车时间。
3、其它国产化创新
在国产化方面，通过科学选用国内设备与材料，替代进口产品，从而可以节约外汇，摆脱国外公司的技术垄断与制约。改造后，德士古水煤浆气化装置的主要国产化创新情况如下：
（一）装置中的气化炉与洗涤塔为材料进口、自行制造，其它化工静设备均使用国内材料制造；
（二）使用了国产的安全系统氧气截止阀与国产的含固黑水减压调节阀；
（三）使用了新乡、洛阳研发的耐火砖，其使用情况稳定，可替代进口产品。
（四）试制成功国产化低压煤浆泵，目前已投入工业运行。高压煤浆泵、称量给料机及煤浆振动筛等关键设备都已完成国产化制造，正处于工业实验阶段，将为降低工程造价、推动德士古气化技术在我国的发展起到积极作用。
三、改造效果
1、使用新增的洗涤塔液相用作激冷水水源之后，水质提高明显，其所含灰分杂质减少，有效地减轻了下降管壁、激冷环、下降管和上升管环隙的积渣与结垢，减少了黑水过滤器的切换频次，整个系统工况稳定。同时通过适当增加洗涤塔底部的黑水排放量，可减少灰分杂质在系统中的累积，从而保证系统能长周期运行。
2、激冷水泵接口改接到新增的洗涤塔，有效地防止了激冷水泵发生气缚现象，保证了充足的激冷水量，有效控制了气化炉的带水现象。
3、在洗涤塔变换炉间设两台高压气液分离器，有效地减少了去变换工段气体带灰、带水情况，从而保护了变换催化剂。
四、煤转化技术的发展趋势
由于煤转化技术的直接产物多半并非终端产品，往往需要配套后续加工技术才能得到终端产品，从而构成完整的煤化工项目。因此，煤转化技术的发展趋势取决于煤化工的发展方向。
煤化工今后的发展方向主要是大型化、基地化、多联产，并贯彻清洁生产和循环经济理念，实现高效节水和节能减排。
煤转化技术今后的发展趋势总体上可以概括为：原料煤适应性更加广泛；单体设备生产能力更大；煤炭转化综合效率更高；设备运转可靠性更好；经济上竞争力更强。
煤炭焦化技术在今后一段时间内的发展方向主要是拓宽炼焦用煤范围、扩大炭化室容积、提高焦炭质量、降低炼焦能耗及减少污染物排放等。
煤炭直接液化技术在今后一段时间内的发展方向主要是在高质量完成第一个商业化示范工程后，尽快完善和优化整个工艺系统，一边加快推广应用，一边继续进行创新开发，包括开发原料煤质适应性更加宽泛的煤炭直接液化新工艺、新设备以及新型高效廉价专用催化剂等。
煤炭气化技术在今后一段时间内的发展方向主要是在推广应用已经引进消化吸收和自主开发成功的一批大型先进煤气化工艺的同时，加快煤气化新工艺和新设备的自主开发力度和进程，包括可气化高灰熔融性温度原料煤的新工艺和可靠性更高、连续运转周期更长的新设备等。
五、结束语
总而言之，德士古水煤浆气化技术在运用过程中，一定要明确运用的流程和方法，针对国产化的问题要进一步进行分析，采取创新的对策来提高德士古水煤浆气化技术的水平。
参考文献：
[1]王洪记.开创21世纪煤化工的德士古水煤浆加压气化技术[J].化工进展.2012（03）
[2]王洪记.德士古水煤浆气化技术及应用前景[J].化工时刊.2011（12）
[3]许波.水煤浆气化技术在我国的应用和发展[J].煤化工.2011（02）
[4]韩伯琦，曾庆纯.德士古水煤浆加压气化及NHD气体净化制合成气工艺介绍（上）[J].化肥工业.2011（01）
[5]王洪记.德士古水煤浆气化装置仿真培训系统通过部级技术鉴定[J].化肥设计.2012（05）