2 工艺
2.1 工艺设计基础
2.1.1 装置能力
产品规模：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h
年操作时间：8000小时
技术来源：华东理工大学和兖矿集团
本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，并购买PDP，基础设计和工程设计由中国天辰工程有限公司完成。
根据目前我国水煤浆加压气化技术的引进情况，气化装置的大部分设备均可在国内制造采购，只有气化炉材料、磨煤机出料槽泵、煤浆给料泵、煤浆槽搅拌器和DCS、SIS系统等及氧阀、锁渣阀等特殊材料的阀门管道需要进口。
2.1.2 装置工艺过程（单元）的组成及其名称
本项目气化装置：包括煤浆制备、气化框架、渣水处理以及气化装置变电所、气化外管、气化机柜室等。
表2.1-1
煤浆制备（121）包括磨煤厂房、煤浆给料厂房、磨煤排放池以及集渣池。
其中磨煤厂房内布置有8台磨煤机、8台煤仓，并预留8台助熔剂仓以及助熔剂
称重给料器的位置；在煤仓框架一层布置有一台添加剂地下槽和3台添加剂槽以及添加剂给料泵；磨煤厂房旁边布置磨煤排放池，用于收集磨煤厂房的废煤浆。
煤浆给料厂房包括I和II两个厂房，每个煤浆给料厂房内均布置3个煤浆槽以及8台煤浆给料泵，用于向气化炉提供高压煤浆。
气化框架分为I和II两个框架，为甲类防爆装置。
每个框架内各布置4台气化炉，共8台气化炉（6开2备）。
渣水处理I和II两个框架，均为甲类防爆区域。
每个框架内各布置4套闪蒸系统，共8套闪蒸系统（6开2备）。
另外，渣水处理单元还包括4台澄清槽和2台灰水槽露天布置，真空过滤厂房布置在非防爆区，厂房内有3台真空过滤机（两开一备）。
由于项目建设地为北部内陆地区，少雨、多风、干燥，四季昼夜温差较大。
总的气候特征为冬季漫长而寒冷，夏季温和短促。
考虑设备防冻、人员操作方便，煤桨制备、气化框架、渣水框架等主框架均采用封闭式厂房，捞渣机出渣采用封闭式运渣车外运。
开停车及不正常时排掉的废浆通过地沟排至独立封闭厂房内的集渣池，经抓斗机捞出外运。
2.1.3 原料、产品和副产品技术规格
2.1.
3.1 原料煤技术规格
表2.1-2
2.1.
3.2 氧气
氧气来自空分装置，规格如下：
温度：25℃
压力： 6.0MPa（G）
纯度：99.6%
2.1.
3.3 产品水煤气技术规格
表2.1-3
2.1.4 催化剂、化学品技术规格
表2.1-4
2.1.5 原料、催化剂、化学品消耗量
表2.1-5
2.1.6 产品、副产品产量
产品产量：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h
2.1.7 公用物料规格及消耗定额
表2.1-6
2.2 工艺说明
2.2.1 生产方法、采用的工艺技术路线
本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，气化压力4.0MPa（G），由华东理工大学提供的工艺软件包PDP。
多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺是以水煤浆和纯氧为原料，采用气流床反应器，在高温（1300℃）、高压（4.0MPa）、非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗合成气。
该工艺采用自主知识产权技术，其技术特点如下。
（1）采用四喷嘴对置式气化炉，运用撞击流原理，强化炉内传递过程，具有良好的工艺与工程效果：有效气成分高、碳转化率高、耐火砖寿命长。
（2）采用喷淋床与鼓泡床组成的复合床式洗涤冷却设备，具有良好的抑制合成气带水、带灰功能。
（3）煤气初步净化单元由混合器、旋风分离器、水洗塔组成，具有高效分离与节能功效。
（4）渣水热回收单元的核心设备是蒸发热水塔，采用蒸汽与返回灰水直接接触工艺，具有节能、不易堵渣的功能，确保装置长周期运行。
2.2.2 工艺流程简述
由原煤储运系统来的粒度＜10mm的原料煤从煤仓送出，经称量给料机计量进入磨煤机，与一定量的工艺水混合磨成一定粒度分布的约58~60%浓度的煤浆。
如果使用的煤种灰熔点较高时，为了降低灰熔点，还要向磨煤机中按比例加入一定的石灰石。
煤浆经磨煤机出料槽由磨煤机出料槽泵打至煤浆滚筒筛后，经煤浆给料分流器送至煤浆槽，再分别经煤浆给料泵升压至7.2MPa进入四对对置工艺烧嘴。
从外管引来的高压氧气，分两股经安全连锁阀后，分四股等量进入两对对置工艺烧嘴。
煤浆和氧气在气化炉内在4.0MPa，~1300℃条件下发生部分氧化反应生成煤气，反应后的粗煤气和溶渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷后，使气体和固渣分开，激冷后的粗煤气再经混合器，旋风分离器和水洗塔三级洗涤除尘后，温度约216℃，压力3.76MPa（G）、水蒸汽/干气约1.4送后续工序。
熔渣被激冷固化后由激冷室底部进入锁斗，定期排放渣池，再由渣池中的捞渣机将粒化渣从渣池中捞出装车外运。
含细渣的水由渣池泵送至真空闪蒸罐。
由水洗塔排出的洗涤水经黑水循环泵分成两路，一路去混合器作为洗涤用水；另一路去气化炉的激冷室做为激冷水。
黑水从气化炉，旋风分离器，水洗塔
底部分别经减压阀进入蒸发热水塔减压至0.5MPa（G）闪蒸出水中溶解的气体，闪蒸后的黑水进入低压闪蒸罐经过一次闪蒸后，在进入真空闪蒸罐进一步闪蒸，经三级闪蒸后的约79℃黑水由真空闪蒸罐底部自流至澄清槽，经澄清槽沉降分离细渣，沉降后的沉降物含固量约15~25%，由澄清槽底部排出，经澄清槽底流泵送至真空过滤机过滤，滤液进入滤液受槽，经磨煤水泵送至磨机作为补水。
滤饼装车外运。
澄清槽上部溢流清液自流至灰水槽，灰水槽中的灰水经锁斗冲洗水泵一部分去锁斗冲洗水冷却器冷却后，送至锁斗冲洗水槽做为锁斗的冲洗水，另一部分作为污水，连续排放至污水处理；再有一部分低压灰水泵灰水去蒸发热水塔与中压闪蒸气逆流接触，传质传热，送至水洗塔作为系统补充水循环使用。
水洗塔不足的洗涤水由变换来的工艺冷凝液和脱盐水补充。
蒸发热水塔顶的闪蒸气经酸性气冷凝器冷却后，进入酸性气分离器，分离后的气体去变换工段回收热量，分离后的冷凝液返回灰水槽使用。
自低压闪蒸罐的闪蒸气进入除氧槽，用于对进入系统的新鲜水进行除氧和加热。
真空闪蒸罐顶的闪蒸气经真空闪蒸冷凝器用循环水冷却后，送至真空闪蒸分离罐，分离后的气体经真空泵和真空泵分离罐后放空，真空闪蒸分离罐分离的冷凝液由真空闪蒸冷凝液泵送入灰水槽使用。