摘 要：随着技术的不断革新，五环炉煤化工技术在技术改造中处于改革的风口浪尖，一直以来通过五环炉煤化工技术，创造出了不小的经济收益和技术成果。根据大量的实验数据，通过五环炉在煤化工方面长期运行，整理其相关的参数，可以明显的可以得出：在进行五环炉煤化工技术改进后，设备的各项运行指标达到了、甚至超过了预定设计指标，这表明五环炉在煤化工技术改造中发挥着重大作用。随着新型煤化工技术的开发和应用，五环炉技术的高速发展，进一步促进了国产设备的研发。僵硬的提升了整个化工产业的技术运用水平，节约了运营成本，为将来的化工生产打下良好的基础，为当下创造出更大的利益。就当下来说五环炉技术非常适用于煤化工技术的改造，用新型的五环炉技术可以高效的完成煤化工的各项指标，达到预期的效果。

关键词：五环炉;煤化工技术;技术改造

在现代化工程应用领域中煤化工技术处于举足轻重的地位，推动煤化工技术的发展，也相当于推动现代化工程发展。就煤化工技术领域来说，其最重要的核心地位就是煤气化技术。我国掌握煤气化技术的核心过程经历了很长一段时间，从发展初期在国外引进技术，到现在国内能够自己掌握、独立攻关相关的煤气化技术，其中付出了无数人的心血。随着我国工艺水平的不断提高，研发了一系列煤化工新产品。在当前国内开发的煤气化技术中，有航天炉、晋华炉、清华炉、东方炉、神宁炉以及五华炉等等，其中五环炉是中国五环工程有限公司与河南能源化工集团共同研制、共同开发的，与其他煤气化技术产品相比，五环炉更为具备自主的知识产权。五环炉一经研发，就被广泛应用于煤化工产业。最初的煤炭设计处理量为1097t/a煤，在运行成果调研中五环炉成功达到预定目标。在五环炉试运行过程中，不断进行相应的技术改造，经过2017年五环炉经过技术改造之后，在实验运行周期上表现出色，最长运行周期已达100天以上，满足生产的需求。另一个方面煤化工技术是发展洁净煤技术的核心之一，在整体气化联合循环技术、煤化工产品技术、新型燃料电池等领域，五环炉都有应用，运行的相关参数数据表明：五环路在其技术发展上有着特定的优势，可以大量推广应用，改变整个化工领域的面貌，推动煤化工技术的发展和革新。

1 五环炉的高性能

1.1 五环炉相关技术指标与预定指标的对比

在设计初期，五环炉到预定指标为碳的转化率要达到98.5%以上，五环炉中气体有效成分（CO和H2）要达到90%以上，预定的比氧消耗量为300m3，比煤消耗量为512kg。在实际运行的过程中，五环炉出色达到了预定目标，其中有效气体成分高达92.5%，比氧消耗料和比煤消耗量均优于设计值。在不断推行的技术改造中，一氧化碳和氢气的比值也有所降低，意味着在后续的煤化工转化工作中，受的压力更小，转换效率更高，能够产生较大利益。

1.2 五环炉与其他炉型的比较

根据批量的数据结果，可以发现五环炉其他炉型相比适应进料范围更广，处理能力更强，适合当下煤化工技术的广泛运营。在温度、压力、煤颗粒数据比较中，五环炉提供的数据远远超过了其他炉型的数据。这表明五环炉在技术层面上具有更高的地位，相关技术更加优化，应用性更强，实施范围更广。在数据中可以发现五环炉能够承受较大范围的温度变化，以及较大范围内的压力变化，是气化炉型中的佼佼者。

1.3 五环炉技术改造前后对比

新兴发展的五环炉存在缺陷，运行一段时间后经过改造，改良了原先工艺，使得工程更加优化。原有的五环炉技术的技术是气流床气化工艺，采用的工艺方式为干粉气化与湿法激冷洗涤法组合。该项技术在运行过程中，工艺问题较多。虽然该五环炉实现了湿法激冷洗涤，但是产生的成品--粗煤气中富含大量饱和水汽，这些水汽能为下游转换装置节约蒸汽，虽然能够节约资源，但是在后续运行过程中，五环炉的激冷盒上部构件空间内有一定量的积灰，合成后的成品积灰严重，严重影响了产品的质量以及工作的效率，不利于产品的生产和系统长周期的运行。经过改造后，新型五环炉的技术特点是气流床气化工艺，相对于原本的湿法激冷洗涤变为了饱和粗煤气激冷洗涤。该项工艺综合了湿法激冷的一些优点，并对它的不足和缺陷进行改良。整合优点方面产品粗合成气中的水蒸气含量并没有降低，这样就可以保证下游变化装置水器的需求量。相对于改造之前工艺流程新型五环炉增加了合成气压缩机及有关合成器洗涤设备，并随之增加了一定的设备投资费用，改良后的五环炉整体效果颇為明显。在投入生产试运行的100天内，彻底解决了五环炉内部空间积灰问题，在运行的100天内，原有的积灰产生在激冷罐上部，改良后不影响成品质量和系统运行，弥补了先前产品积灰的缺陷。

1.4 技术改良后与Shell气化炉的关对比

综合数据面前可以发现，五环炉相对于shell炉工艺流程更加优化。shell气化炉采用的是干法除灰，五环炉采用的是湿法除灰，使用湿法除灰的好处是使得煤化工黑水处理量大，减少了设备的投资以及运营维护的成本。但是shell气化炉也有其自己的优点，由于shell气化炉采用的干法除灰方法，黑水处理中不会带有合成气中的飞灰，降低了黑水处理的难度。相对于五环炉采用的水激冷却除灰法，合成气种很大程度上的飞灰都继续进入黑水中，加大了黑水处理的难度，这些飞灰都需要继续在黑水系统中进行处理。由于飞灰颗粒细，数量较多，处理起来相对繁琐。但是就其他方面看，五环炉要比shell气化炉更加出色。黑水中携带飞灰问题也是下一步五环炉技术改造中的关键点，相信在相应的科学技术攻关之后，五环炉的性能能够更加出色。

1.5 五环炉长周期运行后相关展望

在五环炉长期运行以来的相关控制指标中，各项含量指标正常，达到了预期的生产目标。改良后的五环炉，适应能力强，减少了设备投资以及维护成本。五环炉有国内知识产权，专利成本较低，相对于其他气化炉节约成本在一倍左右，更有利于投资生产。五环炉是一门新兴的煤气化工技术，拥有更加广阔的平台。加上它本身周期运行时间长，建设投资少，营运维护费用低相关特点使得五环炉在实际运用过程中表现的更加出色。经过长周期的运行检查后，经过五环炉处理的煤化工煤种已经多达十余种，各项数据指标表明，有的煤种灰分含量达到20%。通过后续的煤种配比技术以及煤种处理手段，可以试烧大部分煤种，推动了我国煤化工产业试验的进步。在目前的五环炉运行中，得出的综合数据非常适合在我国推广应用，相信在未来的市场上五环炉能够占据更加稳定的地位，创造出更大的经济效益。

2 结语

随着科学技术的迅速发展，新材料和新技术不断推陈出新，为了更加有效适应于生产，需要对相关的设备进行不断的检修维护、升级优化，将旧设备和工艺及时去除，确保煤化工产业能够平稳优化的进行。五环炉作为新兴的煤化工科学技术，需要在不断试行过程中找到问题，进行检修升级，不断改良工艺，使其相关技术日益完善。目前来说煤化工产业处于转型期，五环炉正是该转型期的主角，把握住这个机遇，就能够快速推动煤化工产业的发展，以及推动五环炉有关技术研发和相关产业链的发展进程，更好的带动整个煤化工产业转型，带动产业区域就业发展，创收更高的利益，推动煤化工产业绿色、健康、可持续发展。

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作者简介：

郭佳（1990- ），女，职称：助理工程师，学历：本科：单位：北京众联盛化工工程有限公司太原公司。