（1.华鹤煤化股份有限公司，黑龙江 鹤岗154111；2.川化股份有限公司，四川 成都610301）
［中图分类号］TQ 546［文献标识码］B［文章编号］1004-9932（2013）
由于目前石油和天然气的市场价格较高，采用煤制原料气成为很多原以石油和天然气为原料的化肥企业不得不采纳的选择。中海油内蒙天野公司的“3052”尿素项目目前正在就选择哪种煤气化工艺进行调研。因为中海油华鹤煤化股份有限公司在建的1套“3052”尿素项目选择的是GE水煤浆气化技术，本文将讨论的重点放在水煤浆气化技术。目前国内在运尿素装置气化部分采用的水煤浆气化技术主要有美国德士古（GE）公司的单喷嘴水煤浆气化技术、华东理工大学的对置式四喷嘴水煤浆气化技术和西北化工研究院的多元料浆气化技术。单喷嘴水煤浆气化技术与多元料浆气化技术相似度很高，故在此主要对GE公司的单喷嘴气化技术与华东理工大学的四喷嘴气化技术进行比较。
1 气化炉投煤量规模化的比较
1套标准的“3052”尿素项目需配套的煤气化装置投煤量在1 500 t/d左右，考虑到合成气压缩机的能耗问题,气化炉的操作压力选择6.5 MPa。目前无论是单喷嘴还是四喷嘴单台气化炉的投煤量都可以达到1 500 t/d（单喷嘴最大投煤量为1 500 t/d），但是考虑到化工生产的连续性，一般都要采取备炉。国内GE单喷嘴投煤量在1 500 t/d的装置很少，而四喷嘴已有12套装置34台（套）日处理煤量在1 500 t以上的气化炉在建或运行，在建的最大气化炉日投煤量达到2 500 t。四喷嘴对置式水煤浆气化炉的结构特点是同一水平面上布置有4只喷嘴，每只喷嘴仅需分担相对较小的负荷便可使整炉达到较大的处理能力，在规模大型化方面具有明显的优势，特别是投煤量在1 500 t/d以上的气化炉，其投资及运行优势更加突出。单喷嘴气化炉只有1只工艺喷嘴，加大生产能力需要增加喷嘴间隙，较大的喷嘴间隙影响雾化，造成碳转化率降低，因而提高气化负荷受到限制。综合以上分析，四喷嘴气化炉适合2台投煤量为1 500 t/d的气化炉配置（1开1备），GE单喷嘴适合3台750 t/d的气化炉配置（2开1备）。
2 投资比较
目前普遍认为多喷嘴气化炉的投资相对较高，但是具体高出多少却没有一个准确的数据，而且在提出投资高低的问题时也不是综合比较，而仅仅是通过与GE类似装置对比，但又未区分2 种工艺的异同，所以造成单喷嘴和多喷嘴投资问题各说各话。通常认为多喷嘴气化炉用的阀门多，因此投资大。其实，其他设备投资如果不考虑优化，多喷嘴气化炉的投资完全可以做得和单喷嘴一样，因此如果要算投资高出多少，根据设备的清单就可以算出。例如旋风分离器，不要也是可以的，GE就没有；但是多喷嘴气化技术采用分级分离洗涤，使用旋风分离器可使气化炉激冷水的水质大大提高，对于延长激冷环的使用寿命还是很有帮助的，同时带灰也大大降低。再如，多喷嘴气化装置每个气化炉1套灰水系统，可以相对降低气化系统的水质要求，减少外排水量，如果像单喷嘴那样共用1套灰水，也是可以的。因此在投资问题上要有一个清醒认识。
3 废水回收及环保压力比较
多喷嘴对置式气化炉碳转化率高，渣中含碳量低，气化渣和滤饼黏度低，更容易进行渣水分离，有利于现场的清洁管理，真空过滤机排出的滤液可全部用来研磨煤浆，从而有效减轻环保压力。根据对几套运行装置的统计，在保证水系统正常浓缩倍数的情况下，处理每吨煤产生的废水量约为0.3 t，由于经过高温反应，排水中酚类、焦油等有机污染物基本没有，氨氮含量也较少，这些污水经过常规处理即可全部回收利用或达标排放。
4 有效气体和碳转化率比较
影响碳转化率的因素较多，工艺(炉型)确定后，气化炉的操作温度(受煤的灰熔点影响较大)、入炉煤浆粒度分布、工艺喷嘴的雾化效果、物料在炉内的停留时间等成为主要因素，其中喷嘴的雾化效果和物料停留时间对其影响较大。四喷嘴对置式气化炉采用预膜、外混式三通道喷嘴，3股物流射出喷嘴，煤浆的内外侧为高速流动的氧气，氧气通过高速剪切、振动等方式使煤浆实现初级雾化，初级雾化的物料再相互撞击形成二次雾化，避免了部分物料从喷嘴口直接运动到渣口形成短路，增强了雾化效果，延长了物料在炉内的停留时间，增强了气化炉内介质的传质传热，有利于气化反应的进行，煤气中的有效气(CO+H2)含量高，