气化用“三高煤”添加黏土助熔剂的研究与探讨

李双娟

（山西焦化集团有限公司，山西洪洞 041606）

[摘要] 山西焦化集团有限公司600 kt/a烯烃项目（配套1 000 kt/a甲醇装置和现有350 kt/a甲醇改扩建一体化项目），拟选用山西“三高煤”（高灰分、高硫、高灰熔点）作为原料煤，采用GSP粉煤加压气化技术。针对高灰熔点煤难以气化的特点，尝试以黏土作为助熔剂降低”三高煤”的灰熔点，改善煤的黏温特性和煤灰的流动性。在对几种原料煤进行煤质分析及对几种助熔剂进行成分分析的基础上进行大量的试验，以确定最佳的助熔剂及其添加比例。研究表明，适当提高气化炉的操作温度，两渡煤和高阳煤添加较少量的复合助熔剂，可实现气化炉的稳定运行，且以黏土作为助熔剂成分之一，价廉易得，较选用石灰石和石英砂助熔剂更为经济。

[关键词] “三高煤”；加压气化；煤质分析；助熔剂；黏土；灰熔点；黏温特性；研究

[中图分类号] TQ 544 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）06-0063-04

山西焦化集团有限公司正在有序推进甲醇烯烃一体化项目建设，以600 kt/a烯烃项目建设为核心，进行1 000 kt/a甲醇和现有350 kt/a甲醇改扩建一体化项目建设。从气化技术的先进可靠性、单炉生产规模、投资及总体经济效益来考虑，并结合当前日趋严格的环保要求，本项目拟选用山西高硫煤作为气化原料，采用GSP粉煤加压气化技术。

1 研究的必要性

装备大型化、产品精细化、能量梯级利用、节能减排是国内煤气化的发展方向。气流床气化是目前主流气化技术和发展趋势，但其液态排渣对煤的灰熔点和熔融特性有一定的要求。“十二五”期间，全国煤气化技术的“最大”（单炉产能）一次次被刷新，GE炉、壳牌炉、清华炉、航天炉、鲁奇炉、GSP炉、科林炉、多喷嘴对置式气化炉等新型加压气化技术应用范围不断扩大，这对中国原料煤结构调整也起到了重要的作用，气化用煤范围越来越广。

不同地域的原料煤煤质特点不同，选择适合当地煤种的煤气化技术是煤化工产业发展能否成功的决定性因素。

为提高气化装置的经济性，公司针对山西有一定开采规模的“三高煤”（高灰分、高硫、高灰熔点）进行筛选、研究。据调查，山西高硫、高灰分低质煤资源约占全省煤炭资源总量的25%。由于这部分煤硫含量高，受环保政策和技术经济限制，其应用于动力发电只能作为配煤少量添加；由于其灰熔点高，受现有气化技术限制，难以转化利用，市场价值较低，即高灰熔点煤的气化依然是一个难题。

2 降低煤灰熔点和改善其黏温特性的常用方法

目前降低煤的灰熔点和改善煤的黏温特性的常用方法主要是采用配煤和添加助熔剂2种方式。配煤是根据煤灰组成选择具有互补性的煤样进行混配；而添加助熔剂，常用的助熔剂主要为石灰石和石英砂。以下主要对“三高煤”添加助熔剂展开研究和探讨。

更多内容详见《中氮肥》2017年第6期