1 工業(yè)背景
我國化石能源資源的現(xiàn)狀是富煤、貧油、少氣。能源利用技術相對落后，表現(xiàn)為能源利用率低，污染嚴重。再加傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)展模式，造成對石油的過度依賴，目前石油對國外依存度已達40%以上。上述狀況表明，能源及其利用技術已成為約束我國經濟發(fā)展的瓶頸之一。
由于種種原因，我國長期以來，沒有自主知識產權的大規(guī)模煤氣化技術，只能引進，甚至是大量重復引進。例如，自20世紀80年代末迄今，引進德國魯奇固定床氣化爐20余臺，用于生產化肥、城市煤氣；引進美國GE(前Texaco)水煤漿氣流床氣化爐～56臺，用于生產化肥、甲醇和二甲醚等化學品；引進荷蘭Shell干煤粉氣流床氣化爐19臺，用于生產化肥、甲醇、制氫等。估計引進技術的專利費為20～30億元。由于這些技術引進初期都有若干不完善之處，在中國花費了相當長時間才達到設計能力(例如，山西潞城天脊化肥廠經歷了12年的調整期才使引進的魯奇氣化技術達到設計指標)。因此，人們戲稱，中國是世界煤氣化技術的博覽會，是國外煤氣化技術的試驗場。
在引進的同時，國家大力倡導創(chuàng)新，并加強科技研發(fā)投入，“九五”期間，華東理工大學、兗礦魯南化肥廠、中國天辰化學工程公司合作承擔了多噴嘴對置式水煤漿氣化技術研究與開發(fā)項目，并于2000年完成日處理22t煤中試裝置設計、建設與運行，取得良好的效果�！笆濉逼陂g，采用本技術建設了兩套示范裝置(兗礦國泰和德州華魯恒升)，兩年多的運行實踐表明，本技術的各項指標同比優(yōu)于引進的GE(Texaco)技術。“十一五”期間，裝置將進一步大型化，日處理2000t煤級工業(yè)裝置的建設運行，并與化工多聯(lián)產、IGCC發(fā)電整合配套。
2 氣化工藝流程及關鍵技術
圖1為多噴嘴對置式水煤漿氣化工藝流程示意圖。包括4個工序，即磨煤制漿工序、多噴嘴對置式水煤漿氣化工序、合成氣初步凈化工序、含渣水處理工序。鑒于水煤漿制備為成熟的工藝技術，研究開發(fā)工作及主要的創(chuàng)新點主要集中在后面三個工序。
氣化裝置的進口設備：煤漿給料泵(高壓)；氧氣系統(tǒng)切斷閥、調節(jié)閥；鎖斗系統(tǒng)的入口閥、安全閥；DCS、PLC(或ESD)系統(tǒng)。
2.1 多噴嘴對置式水煤漿氣化工序
水煤漿通過四個對稱布置在氣化爐中上部同一水平面的預膜式噴嘴，與氧氣一起對噴進入....
