0 前言
我國目前有80%的中、小合成氨廠和煤氣廠仍采用山西無煙塊煤為氣化原料制取合成氨原料氣及燃料氣,這導致塊煤供應一直十分緊張,而無煙粉煤每年積壓在3 000萬t以上,僅淮北礦區(qū)年積存無煙粉煤達300萬t左右,致使一些無煙粉煤礦處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)。中、小合成氨廠靠吃“細糧”過日子,既不經(jīng)濟又造成優(yōu)質(zhì)無煙塊煤資源的浪費。由于山西塊煤運費價高,導致合成氨成本上升,直接影響著中、小合成氨廠的經(jīng)濟效益及市場的競爭力。如果將我國過剩的無煙粉煤配制成工業(yè)性氣化原料,將對緩解化肥廠原料緊缺狀況及降低化肥成本,擴展無煙粉煤應用新領域具有重要的現(xiàn)實意義。
鑒于此,我所技術(shù)人員利用淮北豐富的無煙粉煤資源與自配制的復合高效粘結(jié)劑,研制出高碳助燃型氣化型煤,并通過實驗、工試及在¢2 400造氣爐中試燒試驗取得成功,各項指標全部達到制備合成氨原料氣的工藝條件。
1 氣化型煤研究的主要目標
根據(jù)合成氨氣化工藝對原料質(zhì)量的要求,氣化型煤必須具備以下物化性能:
(1)具有較高的冷、熱態(tài)機械強度;
(2)固定碳≥70%;
(3)在900℃以上高溫下不熱爆裂;
(4)在200~300℃高溫溫差下,能抗冷、熱氣化劑(空氣、水蒸氣)的沖擊,不變形,不結(jié)疤;
(5)復合粘結(jié)劑要具有粘結(jié)性強、能制備出低硫、低高烴類的優(yōu)質(zhì)半水煤氣。
2 復合粘結(jié)劑與氣化型煤的研制
要制備出符合合成氨氣化工藝要求的高質(zhì)量氣化型煤,除與煤種的物化性能有關外,關鍵取決于粘結(jié)劑的粘結(jié)性能。氣化型煤粘結(jié)劑應具備以下特性:
(1)煤粒表面易擴散,流動性好;
(2)原料來源廣泛、價廉、無污染,制備工藝簡單;
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