水煤漿氣化反應模擬及研究.pdf

1、本文簡要介紹了合成氣生產規(guī)模為53萬Nm3/h的煤氣化制甲醇裝置(A項目)中GE水煤漿氣化工藝流程,并采用PRO/Ⅱ流程模擬軟件,定義A項目氣化用煤的分子表達式及相關的熱力學性質,運用軟件中的轉換反應器、Gibbs反應器、氣固分離器和相平衡反應器模塊建立了水煤漿氣化反應的模型,并用變換反應和甲烷化反應的反應平衡參數(shù)來修正計算模型,使得GE水煤漿氣化主要產物H2、CO、CO2、H2O等的誤差都在2.7％以下。運用該模型分別對B、C、D三個

2、項目的煤氣化反應進行模擬計算,計算結果均與設計值基本吻合,說明這種方法能成功模擬計算水煤漿氣化反應主要產物的組成。
　　 以A項目工藝參數(shù)為基礎,利用水煤漿氣化模型分析了影響煤氣化反應的各種因素,如煤質的灰分、灰熔點、水煤漿濃度、原料(水煤漿和氧氣)預熱溫度等。分析結果表明:隨著氣化煤中灰分的增加,每千標立有效氣(H2+CO)的氧耗和煤耗都隨之增加,而且增加比例基本上呈線性關系,灰分每增加1％,氧耗增加0.7％,煤耗增加1.5％

3、;氣化用煤的灰熔點每提高25℃,每千標立有效氣(H2+CO)的氧耗要增加1.7％,煤耗增加0.6％;當水煤漿濃度低于60％wt,每千標立有效氣(H2+CO)的耗氧量和耗煤量隨著水煤漿濃度呈非線性變化;當水煤漿濃度由60％wt提高到65％wt時,每千標立有效氣(H2+CO)的氧耗下降1.88％,煤耗下降1.05％;水煤漿進料溫度每增加20℃,每千標立有效氣(H2+CO)的氧耗減少1.67％,煤耗減少0.69％;氧氣進料溫度每增加25℃,每

4、千標立有效氣(H2+CO)的氧耗減少0.29％,煤耗減少0.12％。
　　 根據合成氣生產規(guī)模為53萬Nm3/h的煤氣化制甲醇裝置的計算分析結果,提出了以下優(yōu)化建議:通過選煤種、調粒級分布、加添加劑等方式來提高水煤漿濃度,當水煤漿濃度從60％wt提高到65％wt時,原料成本下降1.42億元/年。對水煤漿進行預熱,當水煤漿溫度從50℃提高到170℃時,原料成本下降6.18億元/年;增設氧氣換熱器,當氧氣溫度從25℃提高到175℃時