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金属多孔材料在壳牌煤气化技术中的应用

2021-01-09常志鹏郭辉进杨军军刘冠颖

河南化工 2020年12期

常志鹏,郭辉进,杨军军,刘冠颖

(1.河南能源化工集团有限公司,河南 郑州 450046 ; 2.安泰环境工程技术有限公司,北京 100081)

煤气化技术通过煤气化获得高温煤气,经过高温气体除尘和净化获得洁净合成气,其后续产品可以是甲醇、二甲醚、烯烃、氢、油或电等,这是一种低排放、高效率的洁净生产工艺。壳牌干粉加压气化技术在我国使用广泛,该技术将5~10 μm的粉煤颗粒在高温1 300~1 700 ℃下燃烧合成为含有H2和CO的粗合成气,除尘净化后的合成气既可用作生产化工产品的原料,又可用于制取运输燃油、城市煤气、合成天然气、制氢、发电等[1-2]。

在煤气化技术关键工艺装置中需要大量的多孔材料,如煤粉输送系统中的充气锥、通气管、通气板,高温高压飞灰过滤器中的滤芯等,它们是保证煤粉连续、稳定输送的关键,也是保证整个装置稳定运行、排放符合环保要求不可替代的关键元件[3]。

应用于煤气化技术的多孔材料主要有两大类:陶瓷多孔材料和金属多孔材料。由于多孔材料在使用过程中需要周期性的反吹振动,而陶瓷材料热脆性、抗热震性和抗压力冲击强度低,多孔元件的可靠性无法保证[4]。陶瓷多孔材料存在较低的可靠性和抗热震性,为彻底解决问题并扩展高温耐腐蚀性能,金属多孔材料从1990年开始在国内国际引起广泛研究。金属多孔材料使用寿命长,抗热震性高,导热性佳,同时具有较好的加工性、焊接性、再生性,能够实现在线连续反向脉冲清洁再生,与陶瓷材料相比,金属多孔材料在煤气化技术粉体流化输送和高温除尘等方面适应性和优越性更好。……

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