1、氣化工段
1.1 德士古水煤漿加壓氣化原理
德士古水煤漿加壓氣化屬氣流床，氧氣和水煤漿通過德士古燒嘴混合後噴射進入氣化爐，在0.1秒內煤漿中水被汽化，煤粒子被氣體隔開，各煤粒獨立的在煤灰熔點以上溫度發生反應，固體在氣化爐內停留3～5秒鐘，反應生成的粗合成氣甲烷含量很少，一般僅為0.1%以下，碳轉化率高達98%，由於反應溫度高，不生成渣油、酚及高階烴等可凝聚的副產物。
1.1.1氣化過程的化學反應
氣化爐內發生的化學反應是很多的，在火焰中可能同時進行以下化學反應：
cmhn+(m+n/4)o2=mco2+n/2h2o
2c+o2=2co246.6kj
c+o2=co2409.1kj
2co+o2=2co2 +573.2kj
h2+1/2o2=h2o
c+h2o=co+h2 －122.7kj
co2+h2=co+h2o －42.3kj
ch4+h2o=co+3h2 －412.8kj
c+co2=2co165.0kj
ch4=c+2h2
此時還可能發生如下付反應：
cos+h2o=h2s+co2
c+o2+h2=hcooh
n2+3h2=2nh3
n2+h2+2c=2hcn
1.1.2爐內流動過程
德士古水煤漿氣化過程從流動特徵上講屬受限對流反應過程，按流動過程可將爐內分為三個流動區域，即對流區、回流區和管流區，每個區域的流動特徵各異。
一、對流區反應及特徵
進入對流區的介質有水煤漿和來自回流區的高溫煙氣，發生的過程是：霧化後的水煤漿接受爐膛輻射熱並與來自回流區的高溫煙氣迅速混合公升溫，水份蒸發，揮發份大量釋放出來，釋放出的揮發份和來自回流區co、h2等，與o2相遇達到著火條件即發生燃燒，溫度持續公升高，煤中難以揮發的碳氫化合物也開始裂解，脫除揮發份的過程結束後，形成的殘碳呈多孔的疏鬆狀，若此時氧未消耗完，則殘碳將進行燃燒反應。在對流區中氧氣消耗完之前的區域，以生成co2的完全燃燒反應為主（c+o2=co2），定義為一次反應區，在氧氣消耗完之後的區域，碳的各種轉化反應速率相當，即過程進入到氣化反應階段，此區域與管流區一併稱為二次反應區。
（氣化反應區）
二、管流區反應及特徵
進入管流區的介質為來自一次反應區的燃燒產物及ch4、殘碳、水蒸氣及惰性氣體等，此區中進行的反應主要是碳的非均相氣化反應、甲烷和水蒸氣轉化反應、逆變換反應等，對比二次反應區的反應進行方向研究結果在1350℃下，有下列特點：
(一) 反應⑥和反應⑨反應尚未到達平衡，反應將沿著生成co和h2的方向進行。
(二) 反應⑺沿著生成co的方向進行，即逆變換反應，生成co和h2o。
(三) ch4轉化反應⑧沿著生成co+h2的方向進行。說明氣化產品氣中ch4存在是由於其與水蒸氣轉化反應進行的不夠完全的原因，而不是進行了甲烷化反應。不難發現，隨著溫度的公升高，甲烷轉化反應平衡常數公升高，所以提高氣化溫度，出口氣體中ch4含量降低。
三、回流區反應及特徵
回流區中的介質為在對流卷吸作用下來自對流區的燃燒產物殘碳、水蒸汽和少量氧氣等，因而其反應包括一次反應和二次反應，此區為
一、二次反應共存區。
1.2德士古水煤漿氣化工藝流程簡介
德士古水煤漿氣化流程如下圖所示，它包括製漿系統、氣化爐系統、合成氣洗滌系統、燒嘴冷卻水系統、鎖鬥系統、黑水處理系統。
1.2.1製漿系統
由煤貯運系統來的小於10mm的碎煤進入煤貯鬥後， 經煤稱量給料機稱量送入磨機。 30%的新增劑由人工送至新增劑溶解槽中溶解成3%的水溶液， 由新增劑溶解槽幫浦送至新增劑槽中貯存，並由新增劑計量幫浦送至磨機中。
甲醇廢水、低溫變換冷凝液、脫硫洗滌水、火炬回水、迴圈上水和灰水送入研磨水槽，正常用灰水來控制研磨水槽液位，若灰水不能維持研磨水槽液位時，才用迴圈上水來補充。工藝水由研磨水幫浦經磨機給水閥來控制送至磨機。
煤、工藝水和新增劑一同送入磨機中研磨成一定粒度分布的濃度約59~62%合格的水煤漿。水煤漿經滾筒篩濾去3mm以上的大顆粒後溢流至磨機出料槽中，由磨機出料槽幫浦送至煤漿槽。磨機出料槽和煤漿槽均設有攪拌器，使煤漿始終處於均勻懸浮狀態。
1.2.2氣化爐系統
來自煤漿槽濃度為59~62%的煤漿，由煤漿給料幫浦加壓，送至德士古燒嘴。空分裝置送來的純度為99.6%的氧氣經氧氣緩衝罐，控制氧氣壓力為6.
0~6.2mpa，由氧氣調節閥控制氧氣送入德士古燒嘴。
水煤漿和氧氣在德士古燒嘴中充分混合霧化後進入氣化爐的燃燒室中，在約4.0mpa、1300℃條件下進行氣化反應。生成以co和h2為有效成份的粗合成氣。
粗合成氣和熔融態灰渣一起向下，經過均勻分布激冷水的激冷環沿下降管進入激冷室的水浴中。大部分的熔渣經冷卻固化後，落入激冷室底部。粗合成氣從下降管和導氣管的環隙上公升，出激冷室去洗滌塔。
在激冷室合成氣出口處設有工藝冷凝液沖洗水，以防止灰渣在出口管累積堵塞，並增濕粗合成氣。激冷室底部黑水，經黑水排放閥送入高壓閃蒸罐處理。
1.2.3合成氣洗滌系統
從激冷水浴出來飽和了水汽的合成氣進入文丘里洗滌器，在這裡與激冷水幫浦送出的黑水混合，使合成氣夾帶的固體顆粒完全濕潤，以便在洗滌塔內能快速除去。出入文丘里洗滌器的水蒸汽和合成氣的混合物進入洗滌塔，沿下降管進入塔底的水浴中。合成氣向上穿過水層，大部分固體顆粒沉降到塔底部與合成氣分離。
上公升的合成氣與冷凝液幫浦送來的冷凝液逆向接觸，洗滌掉剩餘的固體顆粒。合成氣在洗滌塔頂部經過除沫器，除去氣體中的霧沫，然後離開洗滌塔進入變換工序。
合成氣水氣比控制在1.4~1.6之間，含塵量小於1mg/nm3。在洗滌塔出口管線上設有**分析儀，分析合成氣中ch4、o2、co、co2、h2含量。
洗滌塔底部含有固體顆粒的黑水經黑水排放閥排入高壓閃蒸罐處理。灰水槽的灰水由高壓灰水幫浦加壓後進入洗滌塔，從洗滌塔中下部抽取的灰水，由激冷水幫浦加壓作為激冷水和文丘里洗滌器的洗滌水。
1.2.4燒嘴冷卻水系統
德士古燒嘴在1300℃的高溫下工作，為了保護燒嘴，在燒嘴上設定了冷卻水盤管和頭部水夾套。燒嘴冷卻水槽的脫鹽水經燒嘴冷卻水幫浦加壓後，送至燒嘴冷卻水冷卻器用迴圈水冷卻後經燒嘴冷卻水進口閥送入燒嘴冷卻水盤管，出燒嘴冷卻水盤管的冷卻水進入燒嘴冷卻水分離罐，分離掉氣體後靠重力流入燒嘴冷卻水槽。燒嘴冷卻水分離罐通入低壓氮氣，作為co分析的載氣，由放空管排入大氣。
在放空管上安裝co監測器，通過監測co含量來判斷燒嘴是否被燒穿，正常co含量為0ppm。
1.2.5鎖鬥系統
激冷室底部的渣和水，在收渣階段經鎖鬥收渣閥、鎖鬥安全閥進入鎖鬥。鎖鬥安全閥處於常開狀態，僅當由激冷室液位低低引起的氣化爐停車，鎖鬥安全閥才關閉。
鎖鬥迴圈分為洩壓、清洗、排渣、充壓、收渣五個階段，由鎖鬥程式自動控制。從灰水槽來的灰水，由低壓灰水幫浦送入鎖鬥沖洗水罐作為鎖鬥排渣時的沖洗水。鎖鬥排出的渣水排入撈渣機，幹渣撈出用汽車外運，灰水排入渣水池經過渣水幫浦送入沉降槽。
1.2.6黑水處理系統
來自氣化爐激冷室和洗滌塔的黑水分別經減壓閥減壓後進入高壓閃蒸罐，高壓閃蒸系統壓力在0.49mpa。黑水經閃蒸後，一部分水被閃蒸為蒸汽，少量溶解在黑水中的氣體解析出來，同時黑水被濃縮，溫度降低。
從高壓閃蒸罐頂部出來的閃蒸汽進入高壓閃蒸分離罐，分離出的不凝氣送至火炬，冷凝液送入灰水槽迴圈使用。
高壓閃蒸罐底部出來的黑水經液位減壓後，進入真空閃蒸罐在下進一步閃蒸，濃縮的黑水送入沉降槽。真空閃蒸罐頂部出來的閃蒸汽經真空閃蒸冷凝器冷凝後進入真空閃蒸分離罐，冷凝液送入灰水槽迴圈使用，頂部出來的閃蒸汽排入大氣。
從真空閃蒸罐底部進入沉降槽的黑水，在進入沉降槽絮凝沉降。沉降槽上部的澄清水溢流到灰水槽迴圈使用，底部的細渣由刮泥機刮入底部經沉降槽底流幫浦送入真空過濾機，過濾後的幹渣外運。
1.3主要執行控制分析點
1.3.1水煤漿 （磨煤機出口或攪拌槽出口）
1.3.2氧氣
1.3.3合成氣全組份分析（v%）（洗滌塔出口）
1.3.4固體排放物可燃物量（wt%）
1.3.5 灰水含固量（ppm）
2、淨化工段
淨化裝置主要任務是對水煤氣進行脫硫脫碳淨化處理，為甲醇合成提供合格的合成氣，生產硫磺副產品。淨化工段包括一氧化碳變換、低溫甲醇洗、硫**等單元。
2.1 co變換
甲醇合成的化學方程式為：co + 2h2 = ch3oh + q，從方程式可以看出一摩爾一氧化碳和兩摩爾氫氣反應生成一摩爾甲醇，因此甲醇合成前需要調集成成氣中一氧化碳和氫氣的比例。來自煤氣化的水煤氣中co含量約50%，h2含量約30%，通過變換反應降低一氧化碳的含量，提高氫氣的含量，獲得甲醇合成反應所要求的氫碳比。
超濾工藝控制點
一除錯步驟 1開啟進水閥，反洗排放閥，啟動原水幫浦，沖洗5分鐘。2 開啟進水閥，產水閥，啟動原水幫浦並降低流量為50lmh,過濾25分鐘。3 開啟反洗進水閥 反洗排放閥，啟動反洗幫浦並降低流量為50lmh，反洗40秒。4 開啟進水閥，產水閥，啟動原水幫浦並降低流量為80lmh，過濾25分鐘。5 開啟...
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