德士古水煤浆气化装置带水问题探讨

德士古水煤浆气化技术是美国雪弗龙德士古公司的专利技术。上海焦化有限公司是国内

第二家引进该气化技术的企业，装置自

1995 年投料以来运行稳定。但随着负荷的提高，装

置也出现了其他类似装置都出现过的带水现象，影响到整个生产系统的高负荷运行，下面
就合成气带水问题作一些分析与探讨。
1   工艺流程
    水煤浆与纯氧经三流式烧嘴喷射到气化炉内，在高温（约 1300～1400

℃）、高压

（

40MPa）下，水煤浆与氧气充分反应，产生合成气（主要成分为 CO、H2、CO2）。合成气

与反应生成的少量熔渣沿着下降管进入激冷室，与激冷水换热后，合成气被冷却并与饱和
水蒸气一起沿下降管与上升管之间的间隙上升，经折流板冷却后进入文丘里，最后经洗涤、
除尘后到甲醇装置，少量熔渣则通过锁斗系统排出，气化炉与洗涤塔的黑水去闪蒸系统进
行处理。工艺流程示意见图

1。

§

图

1  工艺流程示意图

2  德士古气化装置带水问题机理探讨
    根据国内外文献及笔者的研究表明，目前造成合成气带水主要是两个方面。第一为喷射穿
透理论即合成气流速较快，环隙阻力较大，合成气离开液面后冲出上升管，在液面鼓泡后
未经分离直接到文丘里，引起带水。第二为雾沫夹带现象，即合成气经上升管与下降管，但
由于受设备或工艺条件限制，到达临界点，合成气与液态水无法有效分离，引起带水。我公
司气化装置的带水问题这两方面的原因都存在。
2.1  喷射穿透理论
    喷射穿透理论是美国雪弗龙德士古公司在多年科学试验及经验的基础上提出的计算喷射
长度的理论（喷射穿透长度是指气相喷射进入液相所形成气泡破裂时的距离）。该计算方法
适用于两相流（气相－液相，其结果的标准高度差范围为

20%～30％），公式如下：

    L/D＝a×（V2/gD）0.34×（ρg/ρl）0.68
    其中， a——经验系数；
    V——合成气流速，m/s；
    D——管口直径，m；
 ρg——气体密度，kg/m3；
 ρl——液体密度，kg/m3。