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中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古 鄂尔多斯北京低碳清洁能源研究院,北京
煤液化油渣萃余物气化制氢既可有效解决油渣萃余物的处理问题,又可为煤直接液化 装置提供所需的原料氢气,是实现液化油渣萃余物资源化利用的有效途径。 针对液化油渣萃余 物大规模气化应用中的关键问题,开展了液化油渣萃余物的气化反应活性、干粉输送特性及灰 渣特性的相关研究,对液化油渣萃余物的干粉气化适应性进行了评估。 在此基础上,依托国家 能源投资集团低碳研究院 3 t/ d 规模的密相输送和气化中试试验装置开展了相关中试试验研 究,重点考察了其工艺稳定性、液态排渣情况、气化性能指标等,提出了液化油渣萃余物大规模 气化的整体解决方案。 最后,依据中试试验结果,运用数值模拟方法分析了在神华鄂尔多斯煤 气化制氢装置进行萃余物掺烧对其气化性能的影响。 结果表明,萃余物焦的气化反应活性优于 煤焦,萃余物焦添加后,混合物焦的气化反应活性有所提升。 当萃余物的含量不高于 20%时,含 萃余物混煤可在背压 4 MPa、压差 0.5 MPa、管径 25 mm 工况下稳定输送。 当萃余物含量高于 20% 时,混煤的熔渣由玻璃渣转变为结晶渣,在气化过程中有堵渣风险。 中试试验验证发现:掺混 20% 萃余物的混煤在中试装置中气化时,气化炉排渣口发生较为严重的堵渣现象,而当将萃余物掺混量 降为 10%时,气化过程排渣顺畅,因此建议工业装置掺烧萃余物的比例应控制在 10%以下。 同时, 数值模拟结果也进一步表明,当气化原料中掺混 10%萃余物时,对工业规模气化炉内温度场及组 分分布无显著影响。
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