气化条件下液化残渣与哈密煤混煤灰流动性研究*
2021-09-13郭庆华王嘉剑于广锁
煤炭转化 2021年5期
吴 昊 郭庆华 王嘉剑 曹 希 于广锁,2
(1.华东理工大学洁净煤技术研究所,200237 上海;2.宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,750021 银川)
0 引 言
煤直接液化技术是缓解我国石油对外依赖、保障国家能源安全的关键技术之一。传统煤直接液化工艺因加氢条件极为苛刻(压力高于10 MPa),导致设备投资和操作费用高;而温和加氢液化技术可在温和条件(压力低于6.5 MPa)下对煤中易液化组分加氢形成粗油并分离,实现较高的转化率与油收率,为煤炭分级高效转化利用提供新途径[1-3]。液化过程会产生约占原料煤质量30%的液化残渣(direct coal liquefaction residue,DCLR),其具有高热值、高硫和高灰的特点[4-5]。液化残渣的清洁高效处理不仅可提高液化过程的原料利用率,而且能降低污染物排放,有利于环境保护。目前液化固体产物利用的途径主要有热解、燃烧和气化等[6-8],其中通过气化手段再利用被认为是一种较为可行的方案,既可为液化过程提供所需的氢气与燃料气,又可利用残渣中Fe系催化剂对气化反应起催化作用[9]。
气流床气化技术因具有气化温度高、操作压力大、处理负荷大和煤种适应性广等特点,是液化残渣清洁高效转化的首选技术[10]。气流床气化炉均采用液态排渣,灰渣流动特性是影响气化炉能否长周期安全高效运行的重要因素[11]。为保障气化炉顺利排渣,一般要求操作温度高于灰渣流动温度50 ℃~80 ℃;在排渣温度下熔渣黏度应在2 Pa·s~25 Pa·s的范围内,且应尽量避免结晶渣的出现,防止因气化炉内温度分布不均或温度波动引起熔渣黏度剧烈变化,造成耐火砖受侵蚀或堵渣等问题发生[12]。……
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